燃烧器作为工业锅炉、加热炉等设备的核心部件,其火焰的稳定性直接关系到设备效率、运行安全与能耗水平。火焰不稳定,表现为闪烁、跳动、熄火或回火等现象,不仅会降低热效率,更可能引发严重安全事故。本文将系统剖析火焰不稳定的内在根源,并提供燃烧器火焰不稳定的原因与解决办法,帮助您解决这一常见却棘手的运行难题。
①压力波动:燃料(无论是燃油还是燃气)供应压力过高或过低,都会直接改变喷出燃料的流量和雾化效果。压力过高可能导致火焰过长、脱火;压力过低则可能使火焰缩短、无力甚至熄火。管路中泵的故障或调压阀失灵是常见原因。
②燃料本身状态:对于燃油,粘度过高会使其难以被充分雾化,形成油滴而非油雾,导致燃烧不连续。燃油中若含有水分或杂质,会阻塞滤网和喷嘴,或在燃烧时产生“噼啪”的爆响,严重破坏火焰形态。对于燃气,其成分或热值的意外变化也会影响燃烧特性。
①风量配比不当:这是核心的原因之一。空气过多(过剩空气系数大)会冷却火焰,使其飘忽不定并可能熄火;空气过少(缺氧燃烧)则会导致燃料无法完全燃烧,产生脉动性的浓烟和火焰。
②风门机构故障:调节风门的执行机构卡涩、连杆松动,会导致实际进风量与控制指令不符,无法维持固定的空燃比。
③配风器堵塞或损坏:燃烧头附近的配风器(如旋流片)若被积碳或杂物堵塞,会破坏空气流动的均匀性和旋流强度,使火焰形状变得杂乱无章。
①喷嘴磨损或堵塞:燃油喷嘴因长期使用而磨损,会改变其孔径和雾化角,破坏设计的雾化模式。堵塞则会导致燃料喷射不对称,形成偏心的、抖动的火焰。
②点火系统故障:点火电极位置偏移、积碳或绝缘性能下降,会造成点火困难或点火能量不足。在点火瞬间或低负荷运行时,不稳定的点火火花无法可靠点燃混合气,导致火焰闪烁或中断。
③燃烧头与稳焰器缺陷:稳焰器(如旋流盘或钝体)的作用是创造一个稳定的回流区,作为“永久火种”锚定火焰。如果它发生变形、结焦或安装不当,这个锚定区就会被破坏,火焰根部便会变得不稳定,容易发生脱火或回火。
①背压波动:炉膛内部的压力(背压)如果发生剧烈变化,例如由于引风机风量突变或烟道堵塞,会直接影响火焰的抽力和形状,导致火焰被“拉长”或“压回”。
②负荷频繁或快速变化:当设备负荷在短时间内大幅波动时,燃料和空气的调节系统若响应迟缓或精度不够,就会在过渡过程中出现短暂的混合比失调,引发火焰不稳定。
仔细观察火焰不稳定的具体形态(是闪烁、跳动还是熄火?)、发生时段(是启动时、变负荷时还是持续发生?),并记录相关的运行参数,如燃料压力、空气压力、氧含量读数等。这些信息是定位问题的重要线索。
①确认压力:使用压力表核查燃料供应压力是否在设备制造商规定的范围内,并观察其是否稳定。
②检查滤清器:关闭阀门后,拆卸并检查燃料和空气滤清器,看是否存在堵塞。这是常见且容易解决的故障点之一。
③验证空燃比:在可能的情况下,参考烟气分析仪的数据(如氧含量),初步判断空燃比是否合理。
①清洁与检查点火电极:确保其位置、间隙符合要求,表面清洁无积碳。
②拆卸并清洁喷嘴/燃烧头:这是核心步骤。小心地拆下燃油喷嘴或燃气喷头,使用合适的溶剂(如柴油)和软质工具(如木签)进行清洁,严禁使用金属丝捅插,以免损伤精密孔径。同时检查燃烧头和稳焰器上的积碳与损坏情况。
在完成上述检查和处理后,重新启动燃烧器。观察其在整个启动过程、不同负荷下的运行情况。如果问题依然存在,可能需要借助仪器(如压力波动记录仪)或联系技术人员,对控制系统(如程序控制器、伺服电机)进行校准与诊断。
制定并严格执行维护日程表,其核心内容包括:定期清洗燃油管路和更换滤芯;定期拆洗并检查喷嘴与燃烧头;定期校验点火电极和火焰探测器;定期对风机、油泵、调节阀等运动部件进行保养。
使用符合规格要求的燃料。对于燃油,在寒冷环境应对其进行预热,以降低粘度,确保雾化质量。
在任何大修、更换主要部件或燃料种类发生变化后,都应由技术人员对燃烧器的空燃比曲线进行重新校准。这是保证任何工况下都能实现稳定燃烧的技术基础。
尽量避免让燃烧器长期在过低负荷(通常低于其额定能力的30%)下运行,因为低负荷时火焰本身就更脆弱。同时,应平稳地调节负荷,给控制系统足够的响应时间来匹配燃料与空气。
燃烧器火焰不稳定的原因有很多,但其解决之道有章可循。通过深入理解其背后的燃料、空气、组件及系统原理,并遵循系统性的诊断流程,我们能够定位故障根源。更重要的是,建立起以预防为主的维护体系,通过定期的清洁、检查、校准和规范的运行操作,可以消除火焰不稳定的隐患,保障燃烧器始终处于安全、平稳的运行状态,为整个热能系统的可靠运行打下坚实基础。