天然气供气系统结构与工作原理
安全管理编号：LX-FS-A21055 天然气供气系统结构与工作原理
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天然气供气系统结构与工作原理
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天然气供气系统的性能、同发动机优化匹配情况，对天然气发动机性能有至关重要的影响。如表4-1所示，在解放CA6102型汽油机上，采用不同的供气系统装置，提高压缩比，充分证明压缩比的提高可部分补偿发动机的标定功率损失，而且采用性能优良的供气装置可使标定功率损失大幅度降低。原机压缩比为6.75时，采用1#供气装置的标定功率损失达24.2%，压缩比提高到7.6时标定功率损失降为18.1%。而采用2#供气装置，压缩比为7.6时，同原机型相比，标定功率损失可降低到10%左右。
试验中采用的天然气中CH?含量均在95%左右。采用7.6压缩比和2
#供气装置时，同时采用了改进型进气道，加大了进气充量。若作为CNG和汽油两用燃料发动机，应采用90
#汽油。
天然气供气系统包括高压电磁阀、减压阀和混合器等，其中最关键组件就是减压阀和混合器，下面分别介绍。
一、减压阀
天然气减压阀是GNG汽车供气系统中的重要组成部分，目前国内使用的进口减压阀有三级也有四级，其玉作原理基本上是一致的。
汽车在运行中所需天然气的量值是一个复杂的数据，对减压系统的技术要求非常高，生产工艺的难度也比较大。整套减压系统进口价格较高。图4-5是减压阀的结构原理图。
从高压钢瓶中释放出的CNG流经高压管，再经过接头1进入减压阀。CNG经过过滤器2滤除气体中的杂质，进入阀腔4，气体作用在橡胶膜片5上产生与弹簧6的相互作用力。当腔4气压达到一定值时，作用于杠杆的合力矩迫使，阀门3关闭，CNG 不再进入腔4。这一过程，完成了高压天然气到低压天然气的第一级压降。腔4中的气体经孔7进入腔8，此时电磁阀14处在断电的常闭状态，气体经标
定孔9和孔10进入腔11，腔8与腔11由膜片12分开，由于膜片12两面所承受的气压相同，在这种情况下弹簧16封闭了通向腔18的通道17，使腔8、腔4、腔11中的气体保持静态，其压强等于0.25MPa。当汽车开始发动时，电磁阀14通电，封闭孔13打开，腔8中的气体经标定孔9流入孔13；阀门15是控制由孔13进入腔18的气流。在弹簧21的作用下调整旋钮22可以控制进入腔18的气压，通常将其控制在0～0.178MPa。
无论何时只要腔18产生文氏真空，经孔13和阀15进入腔18的气体超过了标定孔9的供气能力，腔11就会产生压降，腔8因为有从腔4的不断补充仍然保持在0.25MPa。这样腔8与腔11的压力差迫使弹簧16打开通道17，大量的气体流入腔18满足汽车发动机需要。
减压阀的大幅度压降导致温度的下降，为防止结冰影响密封件的寿命必须采用加温装置。将减压阀与发动机的冷却系统接通。热水由接头A流入，经腔B由接头C流出，在接头c里安装有一个特殊的恒温器。由于热水不断循环就使减压阀的工作温度始终保持在50℃左右。
二、混合器
天然气的混合器同汽油机的化油器作用类似，因此由简入繁，从最简单的单一功能到发动机各种工况要求而愈发复杂。
在定量配气时，空气和天然气处于同一聚集状态，其流量规律是相近似的，可以比气液更容易混合成所需比例。因此，混合器最简单流程如图4-6所示。但是，实际的减压阀不能提供这样的理想条件。减压阀出口气压变化很大，这是由于混合器的流量特
征以及气体总能量的下降所致。气体总能量下降在其流量小时对压力影响很大。也就是说，在压差较小情况下，气体的准确定量是不可能的。由此得出的结论是：供给怠速系统和主供气系统的燃料应分别送到混合器扩散管(图4-7)。这两个系统的供气比例可按两种方法确定：直接在减压阀出口处使用限制量孔或混合器中的燃料气喷孔。
图4-7结构的优点是流程简单并能节约天然气。其缺点是在主定量配气单元之后管路分叉，因此可能在系统之间产生无法控制的气体串流。这种串流会歪曲气体的定量配比，并降低发动机在某些运转状态下混合器的工作稳定性。实际上，在限制量孔之后管路中的真空状况，决定于通过怠速系统的气流量和
主供气系统出口处的真空状况。在最低空转转速(即怠速)时主供气系统出口处真空度小，因此空气很容易从混合器空气道进入主供气系统。在这种情况下，天然气干道的压力接近大气压。由于减压阀所调压力低于大气压，发动机实际上是不可能工作的。所以，这种最简单的流程只有在减压阀所调压力大于大气压时才能工作。但是，在这种情况下，由怠速系统的调节机构帮助，精确控制供气量是不可能的，因为剩余气体很容易经过主供气系统进入混合器的空气道。基于这个原因，就必须用调整减压阀的方法来调节最低空转转速时的供气量，这就不能保证供气的高度精确性和稳定性。此外，在打开节气阀增加负荷的初期时，天然气干道中的真空度将迅速上升，这将导致混合气变稀和发动机工作“间歇”。
消除上述缺点的较合理方法是在混合器中采用一种专门的单向阀(图4-8)，可以在天然气干道中压力低于该系统出口孔处压力时，防止空气通过主供气系统进入怠速系统，同时也可在空气道真空度不够情况下防止天然气不受控制地进入混合器空气道。但是，这个流程需要采用足够密封的高灵敏度的(即具有不大锁闭力)单向阀。然而，单向阀在打开时刻前会阻碍天然气通过主供气系统，从而会使混合气变稀，并在节气阀打开时刻使发动机工作“间歇”。为弥补“间歇”必须节气引进转移孔。带单向阀的流程虽然比较完善，但只有在单向阀具有灵活性和密封性(在规模生产中要达到这些要求是十分复杂的)的情况下，才能实现其优越性。
另一个流程方案是上述混合装置的进一步发展。这个方案是用阀门配气，由节气阀传动杆来控制配气阀门(图4-9)，使活瓣式闸门同节气阀能可靠地同步打开。此方式可达到在怠速方式时，供气量准确且调节稳定，即使压力波动大也不会改变混合气组成，因为天然气是在极高真空度下进行定量配料。
这个方案的特点是，当节气阀一次打开很大角度时，配气阀同步打开，来保证相应的供气量。在这种情况下由于在主供气系统的出口孔处有足够大的真空度，整个转移过程进行得均匀。但是，当节气阀打开角度小而且出口孔处的负压还比较低时，正如以上各
方案一样，如果减压阀调节的压力低于大气压，就会为空气通过主供气系统创造条件。为避免这种情况发生，应在混合器系统中设立转移孔，而配气阀只有在出口孔处真空度超过输气干道内的真空度时才打开。在减压阀调节的压力大于大气压情况下，打开配气阀时混合器的空气道会再进入一些天然气，达到类似转移孔所提供的效果。所以，无须转移孔就可保证在节气阀打开角度不大情况下，获得必要的转移过程和负荷方式。
还有一种较少应用的流程，这种流程就是让空气和天然气同时进入发动机进气道。在这种情况下，混合气组成可按相应规律同时打开这两个进气道的节气部件来调节。这种流程如图4-10所示。
上述各流程可以独立地作为天然气混合器形式，或以汽油天然气汽化器形式来实现。在采用第一种形式时，由于可自由选择结构设计，一般实行上述任一流程不困难。而建立汽油天然气汽化器形式则较为复杂，因为在这种情况下要选择具体的汽油汽化器为基础，并要在其结构中加入一些供气系统。
原则上，汽油汽化器的结构流程方案可有如下几种：
(1) 天然气供应经过安装在汽化器和空气过滤器之间的连接管此方案优点是可完全保留基础汽化器的结构。其缺点是在主供气系统出口处难以保证所需的真空度，而且还要利用外部干道将天然气输往一般位于连接管内的怠速系统。此外，由于导气装置增加了阻力，装置还可能改变基础汽化器所制备的混合气
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质谱仪 质谱仪Transpector中包含离子源、分离器和离子收集极。离子源将中性气 体粒子电离产生离子束。带正电荷的离子被加速引出离子源进入四极场。 这个场起到滤质器的作用。只有经系统调整的离子才能满足分离条件到达 离子收集极，由静电计放大器测量其电流。这个电流是随后用来计算漏率 的输出信号。离子源中装有两个阴极，如一个损坏另一个将自动接入工作。
四极质谱仪电源 这个组件产生质谱仪运行所需要的电压和电流。质谱仪的故障由控制组件 检出和给出信号。控制组件监测质谱仪电源。 功能说明
开机，仪器进行自检，膜片泵开始运作，为分子泵及质谱室提供前级真空，同时，第二级也为吸枪提供对外界的吸力。当真空度达到分子泵启动条件后，分子泵开始运行，为四极质谱仪提供高真空。在前级真空和分子泵达到额定转速后，仪器开始点灯丝，在灯丝进入工作后，仪器便处于正常测量模式！ 在吸枪对外界吸入气体后，通过流量分配器1时，由于质谱室内处于高真空，因此，在经过此分配器时，被吸入的气体将进入质谱室，由于流量限制器，所以只有特定分子量（2－200amu）的气体才能进入，其余气体将有膜片泵排出。当冷媒气体进入质谱室后，将被四极质谱仪灯丝进行电离，使产生的离子在电磁场进入四极杆。四极杆是一加电场及射频电压的特殊部分，当离子在四极杆作旋转运动时，只有所需检测的冷媒气体才能顺利通过，直至收集极，其余将被四极杆过滤。当收集极接受到离子流后，四级质谱仪电源将对其信号放大， 最终转换成相对应的漏率值。
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控制在窑头截面Ｘ轴稍偏右位置或稍偏第四象限的位置效果较好。在特殊工艺情况下可做少许微调。 2.火焰形状对煅烧的影响燃烧器设计的最佳火焰形状是轴流风和旋流风在（0.0）位置（此时各风道管通风量最大），这时的火焰形状完整而有力。燃烧器横向分布. 调整火焰的形状是通过调整各风道的通风截面积来实践的。在（0.0）位置时，轴流风和旋流风的通风截面积达到最大。火焰形状是通过旋流风和轴流风的相互影响、相互制约而得到，火焰形状的稳定是通过中心风来实现的，中心风的风量不能过大，也不能过小。一般中心风的压力应该控制在6-8KPa 之间比较理想，旋流风在24-26KPa，轴流风在23-25KPa，各风道的通风截面积不小于90%的情况下，对各参数进行调整。要想得到火焰形状的改变需要有稳定的一次风出口压力来维持，通过稳定燃烧器上的压力，改变各支管道的通风截面积来达到改变火焰形状的目的。具体火焰形状的变化。在调整火焰形状的时候，要杜绝走极端的现象，当火焰过粗的时候，此时也会很长、很软。当火焰过细的时候，火焰又会太短，烧成带要求火焰的形状完整、活泼、有力，这就需要我们长期的观察和总结经验。 3.煤质变化对火焰形状的影响： （1）当煤灰分变高时，煤粉的燃烧速度变慢，火焰变长，火焰燃烧带变长，应该：①提高二次风温度或利用更多的二次风，加强一次风和二次风与煤粉的混合程度；②降低煤粉的细度和水分；③改变轴
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燃烧器工作原理及调整方法
燃烧器工作原理及调整方 法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
燃烧器工作原理及调整方法 窑头燃烧器对窑内熟料的煅烧有着举足轻重的作用，其性能好坏调整是否合理直接影响窑内的煅烧情况以及窑衬的使用寿命。合理调整燃烧器的外风、内风和中心风的蝶阀开度，提高煤粉着火前区域局部煤粉浓度，加强燃烧器高温气体的内、外，回流，强化一次风充分混合达到完全燃烧。但必须注意，内风不能调整太大，否则可能导致煤粉在着火前就已被稀释，这样反倒不利于着火，或者可能引起高温火焰，冲刷窑皮，导致窑皮脱落，不利于保护耐火砖。内风也不能调整过小，否则煤粉着火后不能很快与空气混合，就会导致煤粉反应速率降低，引起大量的一氧化碳不能及时地氧成二氧化碳，造成窑内还原气氛。另外：外风也不宜调整过大，否则会造成烧成带火焰后移，窑内窑尾部分结厚窑皮或在过渡带附近出现结圈、结蛋现象，外风也不要太小，否则不能产生强劲的火焰，不利于煅烧出好质量的熟料。因此应根据具体情况选择合理的操作参数，根据煤质的好坏、细度、水分、二次风温度、窑内情况以及圣路易烧性的好坏而定，通过调整最佳的外风、内风和中心风的比例关系，及燃烧器在窑口附近的合理位置，确定适宜的煅烧制度。 1.燃烧器的定位，许多公司的燃烧器采用“光柱法”定位，控制准确，但操作不方便。最好采用位置标尺在窑头截面上定位，一般
控制在窑头截面Ｘ轴稍偏右位置或稍偏第四象限的位置效果较好。在特殊工艺情况下可做少许微调。 2.火焰形状对煅烧的影响燃烧器设计的最佳火焰形状是轴流风和旋流风在（）位置（此时各风道管通风量最大），这时的火焰形状完整而有力。燃烧器横向分布. 调整火焰的形状是通过调整各风道的通风截面积来实践的。在（）位置时，轴流风和旋流风的通风截面积达到最大。火焰形状是通过旋流风和轴流风的相互影响、相互制约而得到，火焰形状的稳定是通过中心风来实现的，中心风的风量不能过大，也不能过小。一般中心风的压力应该控制在6-8KPa之间比较理想，旋流风在24-26KPa，轴流风在23-25KPa，各风道的通风截面积不小于90%的情况下，对各参数进行调整。要想得到火焰形状的改变需要有稳定的一次风出口压力来维持，通过稳定燃烧器上的压力，改变各支管道的通风截面积来达到改变火焰形状的目的。具体火焰形状的变化。在调整火焰形状的时候，要杜绝走极端的现象，当火焰过粗的时候，此时也会很长、很软。当火焰过细的时候，火焰又会太短，烧成带要求火焰的形状完整、活泼、有力，这就需要我们长期的观察和总结经验。 3.煤质变化对火焰形状的影响： （1）当煤灰分变高时，煤粉的燃烧速度变慢，火焰变长，火焰燃烧带变长，应该：①提高二次风温度或利用更多的二次风，加强一次风和二次风与煤粉的混合程度；②降低煤粉的细度和水分；③
旋流式燃烧器的工作原理
燃烧器的作用 燃烧器是煤粉炉燃烧设备的主要组成部分，它的作用是把煤粉和燃烧所需的空气送入炉膛，合理地组织煤粉气流，并良好地混合，促使燃料迅速而稳定地着火和燃烧。 一个良好的燃烧器应具备的确良基本条件是： （1）一二次风出口截面应保证适当的一二次风风速比； （2）出口气流有足够的扰动性，使气流能很好地混合； （3）煤粉气流的扩散角，能在一定范围内任意调节，以适应煤种变化的需要；（4）沿出口截面煤粉的分布应均匀； （5）结构应简单、紧凑，通风阻力应小。 旋流式燃烧器 １、旋流式燃烧器的工作原理 旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。煤粉气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。 射出喷口后在气流中心形成回流区，这个回流区叫内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘向外传播。与此同时，在旋转气流的外围也形成回流区，这个回流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和
煤粉气流。由于二次风也形成旋转气流，二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展，直至燃尽。 ２、旋流式燃烧器的类型 按照旋流器的结构，旋流式燃烧器可分为蜗壳式、轴向叶片式、切向叶片式三大类，常用的有以下几种： 单蜗壳式 蜗壳式 双蜗壳式 三蜗壳式 旋流式燃烧器轴向叶轮式 单调风 双调风 ３、双调风旋流式燃烧器 双调风旋流式燃烧器是在单调风燃烧器的基础上发展出来的。双调风式燃烧器是把燃烧器的二次风通道分为两部分，一部分二次风进入燃烧器的内环形通 图4-20 双调风旋流燃烧器
氦检漏仪原理
氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳定、灵敏度高的特点。是真空检漏技术中灵敏度最高，用得最普遍的检漏仪器。 氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-9～10-12Pam3／s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。双级串联磁偏转型仪器与单级磁偏转型仪器相比较，本底噪声显著减小．其灵敏度可达10-14～10-15Pam3／s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点．适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3／s。 (1)工作原理与结构 氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。 ①单级磁偏转型氦质谱检漏仪 现以HZJ—l型仪器为例．介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪，其结构如图2所示。 在质谱室内有：由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源；由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；第一级放大静电计管和冷阴极电离规。质谱室的工作原理如图3所示。 在离化室N内，气体电离成正离子，在电场作用下离子聚焦成束。并在加速电压作用下以一定的速度经过加速极S1的缝隙进入分析器。在均匀磁场的作用下，具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动，其偏转半径可按式（5）计算。 可见，当B和U为定值时，不同质荷比me-1的离子束的偏转半径R不同。仪器的B和R是固定的，调节加速电压U使氦离子束[图中(me-1)2]恰好通过出口缝隙S2，到达收集器D，形成离子流并由放大器放大。使其由输出表和音响指示反映出来；而不同于氦质荷比的离子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏转半径与仪器的R值不同无法通过出口缝隙S2，所以被分离出来。(me-1)2=4，即He+的质荷比，除He+之外，C卅很少，可忽略。 ②双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪 图4示出了双级900缩转串联式磁偏转型氦质谱检漏仪的质谱室。由于两次分析，减少了非氦离子到达收集器的机率。并且，如在两个分析器的中间，即图中的中间缝隙S2与邻近的挡板间
燃气轮机原理与结构解析
图说燃气涡轮发动机的原理与结构 曹连芃 摘要：文章介绍燃气涡轮发动机的工作原理；对燃气轮机的主要部件轴流式压气机、环管形燃烧室、轴流式涡轮分别进行了原理与结构介绍；对燃气涡轮发动机的整体结构也进行了介绍。 关键字：燃气涡轮发动机，燃气轮机，轴流式压气机，燃烧室，轴流式涡轮 1. 燃气涡轮发动机的工作原理 燃气涡轮机发动机（燃气轮机）的原理与中国的走马灯相同，据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮，就像风车一样，当灯点燃时，灯内空气被加热，热气流上升推动灯上面的叶轮旋转，带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧室产生的高压高速气体推动燃气叶轮旋转，见图1。 图1-走马灯与燃气涡轮 燃气轮机属热机，空气是工作介质，空气中的氧气是助燃剂，燃料燃烧使空气膨胀做功，也就是燃料的化学能转变成机械能。图2是一台燃气轮机原理模型剖面，通过它来了解燃气轮机的工作原理。 从外观看燃气轮机模型：整个外壳是个大气缸，在前端是空气进入口；在中部有燃料入口，在后端是排气口（燃气出口）。 燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，左边四排叶片构成压气机的四个叶轮，把进入的空气压缩为高压空气；中间部分是燃烧器段（燃烧室），内有燃烧器，把燃料与空气混合进行燃烧；右边是涡轮（透平），是空气膨胀做功的部件；右侧是燃气排出口。
图2-模型燃气轮机结构 在图3中表示了燃气轮机的简单工作过程：空气从空气入口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气，其流向见浅蓝色箭头线；燃料在燃烧室燃烧，产生高温高压空气；高温高压空气膨胀推动涡轮旋转做功；做功后的气体从排气口排出，其流向见红色箭头线。 图3-燃气轮机工作过程 在燃气轮机中压气机是由涡轮带动旋转，压气机的叶轮与涡轮安装在同一根主轴上组成燃气轮机转子，如图4所示。
NTFB燃烧器的基本原理及特征
操作维护手册 NTFB燃烧器的基本原理及特征 1.1版
目录 1. 绪论：燃烧器的三个主要功能 (1) 1.1 最小化过量空气系数下空气与燃料的混合。 (1) 1.2 形成与炉膛相匹配的稳定火焰 (1) 1.3 污染物排放的控制：氮氧化物、一氧化碳和颗粒 (1) 2. NTFB燃烧器的运行原理与特征 (2) 3. 燃烧空气动力学原理 (4) 4. 超低氮氧化物排放的超混合系统 (5) 5. NTFB燃烧器的显著特征： (5)
1. 绪论：燃烧器的三个主要功能 1.1 最小化过量空气系数下空气与燃料的混合。 燃烧器是将燃料和空气按所要求的速度,湍流度和浓度送入炉膛,并使燃料能在炉膛内保持着火和燃烧的一个或一组装置。 燃烧器的第一个功能是：确保燃料与空气均匀混合进而在一定的火焰区域内完全燃烧。一般认为，当特定体积的完全燃烧所需的过量空气量降低时，燃烧器的燃烧效率更高。为了得到期望的混合比率，需要一定的动力，此动力来自于燃烧空气流压降与燃料流压降之和。特定体积、特定流速的空气与燃料压降为燃烧器正常工作提供了有用的混合动力。燃烧器火焰区域内的产热有赖于空气与燃料的混合能力：混合愈佳，其火焰愈短。 1.2 形成与炉膛相匹配的稳定火焰 燃烧器的第二个功能是：便捷地点火以产生稳定的火焰，并且能形成与炉膛的形状和尺寸相匹配的火焰，这一点至关重要。通常，火焰形状可以由火焰长度与直径之比加以描述，稳定的火焰一方面取决于壁面效应或临界旋涡效应。另一方面取决于空气的动力学特性与燃料的输入方式。旋涡指输入燃烧器的流体的切向动量与轴向动量之比，旋涡是决定火焰形状的关键参数。为了获得良好的实际效果，必须使火焰形状与炉膛形状相协调，这在水管锅炉中尤为重要，水管锅炉(包括火管锅炉，尤其是快装锅炉)。如果在水冷壁上发生火焰撞击，在撞击点上产生不完全燃烧将导致一氧化碳和其他副产品的生成，并发生猛烈的重燃，使炉子产生振动, 同时水冷壁管也会过烧。 1.3 污染物排放的控制：氮氧化物、一氧化碳和颗粒 空气与燃料的混合比率及分布决定了炉膛内特定的温度和化学组分的浓度。燃烧器的形状、尺寸和流体输入方式对氮氧化物、一氧化碳和颗粒的形成有极大影响。污染物的排放也与燃烧室的结构和受热面的布置密切相关。显然，要有效降低特定炉子的污染物生成，就必须使燃烧器的结构与炉内流量场与温度场有良好地匹配。
各种燃气燃烧器工作原理及简介培训课件
各种燃气燃烧器工作原理及简介 气体燃烧器 气体燃烧器种类较多 , 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。 1. 自然供风燃烧器 如图 3-45 所示 , 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧 器 , 低压燃气通过管子上的火孔流出 , 与空气事先元预混合 , 是一次空气系数α l=0 的扩散燃烧方式 , 因 而也称为扩散文燃烧器。 这种燃烧器燃烧稳定 , 运行方便 , 而且结构简单 , 可以利用 300~400Pa 的低压燃气。但炉膛过量空气系数较大 , α= 、 1.2~1.6; 排烟热损失 q2 和气体不完全燃烧热损失 q3 偏大 ; 火焰较长 , 要求炉膛容积大 ; 燃烧速度低 , 只用于很小容量的锅炉。 2. 引射式燃烧器
它的种类繁多。按燃烧方式分 , 它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种。 所用的引射介质可以是空气 , 也可以是一定压力的燃气 , 前者需要鼓风装置。 (1) 大气式引射燃烧器 如图 3-46 所示。燃气以一定流速自喷嘴进入引射器 , 在引射器的缩口处将一次空气 ( α1=0.45~0.65) 引入 , 两者经混合后流向燃烧器头部 , 由直径为 2~10mm 的火孔流出 , 以本生火焰形式燃烧。这种燃烧器也只用于小型锅炉 , 它适用于各种低压燃气 , 而且不需要鼓风装置。但热负荷太大 , 结构笨重。 (2) 空气引射式燃烧器
如图 3-47 所示。压头为 5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时 , 形成负压 , 把低压的燃气从四个管孔吸人 , 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物 , 它流向火孔出口 , 并在与出口处相连接的稳焰火道中燃烧。图中所示的燃烧器是与全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器 , 炉膛出口过量空气系数小 , 燃烧强度高 , 但需要鼓风装置 , 耗电大 , 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。 3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。种类较多 , 常用的有旋流式和平流式两 种。 这两类燃烧器的配风器与燃油燃烧器基本相似 , 燃气分流器的基本形式为单管式和多管式。其结构简单。燃烧形成的火焰特征与通常旋流式和直流式燃油燃烧器也相似 , 这里不再一一叙述。以下列举一种常用的燃气燃烧 器的例子。图 3-48 是周边供气蜗壳式燃烧器。
燃气轮机起动过程原理
燃气轮机起动过程原理 (2007-12-25 22:02:35) 转载▼ 标签： 杂谈 燃气轮机起动过程原理 2.1 燃气轮机启动运行原理 燃气轮机主机由压气机，燃烧室和透平三大部件组成。压气机需要从外部输入机械功才能把空气压缩到一定的压力供入燃烧室。透平则用高温高压的燃气做工质将其热能转变为机械能从而对外输出机械功。在正常运行的时候，压气机是由燃气透平来驱动的。一般讲，透平功率的2/3要用来拖动压气机，其余的1/3功率作为输出功率。显然存在一个问题，在启动过程中点火之前和点火之后透平发出的功率小于压气机所需的功率这一段时间内，必须由燃气轮机主机外部的动力来拖动机组的转子。换言之，燃气轮机的启动必须借助外部动力设备。在启动 之后，再把外部动力设备脱开。机组启动扭矩变化，如图3-1所示。图中MT曲线为透平自点心后所发出的扭矩；Mc曲线是压气在被带转升速过程中的阻力矩变化；Mn 是机组起动时所需要的扭矩特性，即由起动系统所提供的扭矩；n1为机组点火时的转速，即由起动带转机组转子所达到的转速。在n1转速下，进入燃烧室的空气在其规定参数下，由点火器并藉联焰管快速且可靠地点燃由主喷油嘴喷射出来的燃料，并且在机组起动升速过程中，不会发生熄火、超温和火焰过长等现象。n1转速通常为15%~22%SPD范围内，机组不同，n1数值亦不同。图3-1 机组启动扭矩变化 燃气轮机的起动是指机组从静止零转速状态达到全速空载并网状态，在起动过程中要求机组起动迅速、可靠、平稳和不喘振。为了防止压气机在起动过和中喘振，机组起动前和起动过程中某一阶段内气机进口导叶处于34度，即所谓关闭状态，放气阀处于打开放气位置。压气机进口可转导叶角度关小，能使压气机喘振边界线朝着流减小的方向变动，扩大了压气机的稳定工作范围。同时由于空气流量减小，因而减小了起动力矩，使起动机功率减小；在起动功率不变的情况下，可以缩短起动加速时间。防喘放气阀的放气是在于减小压气机高压级的空气流量而不致阻塞，同时又能增加压气机放气口前的气流流量，从而提出高了流速，也使压气机避免喘振。 机组起动过程中，压气进口导叶（IGV）角度，不能总在34度关闭状态；放气阀也不能总在放气位；因机组起动时工质设计参数的需要，6型机当转速为87%SPD时，IGV由34度打开增至57度，当机组转速达到满转速并且加负荷，直到所带负荷达到在约1.54万KW时，IGV继续打开直到84度。而放气防喘阀，当机组转速达到97.5%SPD（转速继电器具14HS 动作）时，即关闭停止放气。 机组起动运行包括起动、带负荷、遥控起动和带负荷。起动包括正常起动和快速起动。带负荷又分自动和手动进行。在起动运行过程中的控制调节又分转速控制、同期控制和温度控制阶段。 燃气轮机的起动过程可以分段进行，亦可以自动按程序控制进行，要分步调试过程中，可以分段进行。一旦分步调试正常后，便无需再分段进行机组起动，而是采用自动程序控制。机组起动过程分以下几步。
第二章航空燃气轮机的工作原理
第2章航空燃气轮机的工作原理 Principle of Aero Gasturbine Engine 第2.1节概述 Introduction 涡轮喷气发动机是航空燃气轮机中最简单的一种，它是飞机的动力装置。涡轮喷气发动机在工作时，连续不断地吸入空气，空气在发动机中经过压缩、燃烧和膨胀过程产生高温高压燃气从尾喷管喷出，流过发动机的气体动量增加，使发动机产生反作用推力（图2.1.1） 图2.1.1 单轴涡轮喷气发动机 涡轮喷气发动机（图2.1.2）作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能。涡轮喷气发动机同时又作为一个推进器（，它利用产生的机械能使发动机获得推力。
图2.1.2 表示热机和推进器的单轴涡轮喷气发动机 涡轮喷气发动机，作为热机，它和工程中常见的活塞式发动机一样，都是以空气和燃气作为工作介质。它们的相同之处为： 均以空气和燃气作为工作介质。它们都是先把空气吸进发动机，经过压缩增加空气的压力，经过燃烧增加气体的温度，然后使燃气膨胀作功。燃气在膨胀过程中所作的功要比空气在压缩过程中所消耗的功大得多。这是因为燃气是在高温下膨胀的，于是就有一部分富余的膨胀功可以被利用。 它们的不同之处为： ?进入活塞式发动机的空气不是连续的；而进入燃气轮机的空气是连续的。 ?活塞式发动机中喷油燃烧是在一个密闭的固定空间里，称为等容燃烧，而燃气轮机则在前后畅通的流动过程中喷油燃烧，若不计流动损失，则燃烧前后压力不变，故称为等压燃烧。 下面给出了涡轮喷气发动机的简图，图中标出了发动机各部件名称和各个截面的符号。 对于单轴和双轴涡轮喷气发动机的尾喷管，若为收敛性喷管，其出口截面9在临界或超临界状态下成为临界截面，故也可以标注为8。 0---远前方，1---发动机进气道入口，2---压气机入口，3---燃烧室入口, 4---涡轮入口，5---尾喷管入口，8---尾喷管临界截面,9---尾喷管出口 图 2.1.3涡轮喷气发动机各部分名称 请记住上图涡轮喷气发动机各个截面符号的含义。
泄漏检测仪的特征和工作原理
泄漏检测仪的特征和工作原理 特征 平稳、快速形成真空试验环境 数字预置试验真空度及真空保持时间 微电脑集成电路控制，试验过程程序化、自动化 采用高质量系统元件、性能稳定 应用 泄漏检测仪应用于轴承检查和润滑失效的监测/机械故障诊断/凝气阀检查/压力和真空检漏/泄漏放大液应用/电 气局部或电弧放电检测/热交换器、锅炉和冷凝器/超声波发声测试、消防电气放电,轴承、齿轮、齿轮箱、引擎 、电泵气蚀、马达、压缩机、运转设备和润滑失效检测，超声波密封非破坏测试、货箱、焊缝、舱门、垫片、 电气设备侦测、电气局部放电（电晕）、高压电弧、打火、电火花、漏电痕迹、绝缘老化、电力开关、变压器 、继电器、断路器、汇流排/板、绝缘装置检测,热交换器、锅炉及冷却器、凝结器、排气系统、供热系统、耐 压测试、压力/真空、容器、空气、氧气、氮气、制冷剂泄漏,阀类/阀门、液压阀座泄漏或阻塞侦测、蒸汽瓣、 蒸汽除水闸、风管侦测,机械故障诊断、超声波发声测试、汽车/飞机/舰船座舱密封测试,输电线路检测、远距 离检查,管线、管路泄漏检测、一般机械故障检测和排除。 泄漏检测服务于各行各业，只要是有泄漏的环境现场，都必不可少的需要对潜在隐患进行检测以达到查漏补遗 的效果！ 系统应用灵活性 系统的应用灵活性涉及到设备的检测方式、检测介质、计测系统、操作方式、自动偏差补正功能及扩展附件等 。 1.检测方式会直接影响检测结果，选择适合被检测产品的检测方式将会使检测效果达到最佳。 2.检测介质最好是无污染成本低的净化空气。 3.计测系统将自动帮助您完成容积换算。 4.自动偏差补正可以有效提高检测精度和效率。
5.扩展附件可以帮助您外接电脑等设备，对被测产品做数据跟踪分析。 作用 胎与管道的泄漏检查 加热系统的泄漏检查 蒸气的内部泄漏的检查 压缩机的空气泄漏的检查 冰箱、空调系统等的泄漏检查 发动机的密封的泄漏检查 变压器等的局部放电源的定位测量 马达及各种机械的轴承的检查等 开关装置、变压器、绝缘装置、断路器、继电器、母线排等的电气放电的检测 密闭舱体的气密性检测 轿车整车的密封性检测 房间的气密性评估检测 工作原理 泄漏检测仪（主要以超声波为主的比利时进口的SDT270系列工作原理）： 如果一个容器内或管道内充满气体,当其内部压强大于外部压强时,由于内外压差较大,一旦容器有漏孔,气体就会从漏孔冲出。当漏孔尺寸较小且雷诺数较高时,冲出气体就会形成湍流,湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波,声波振动的频率与漏孔尺寸有关,漏孔较大时人耳可听到漏气声,漏孔很小且声波频率大于20kHz时,人耳就听不到了,但它们能在空气中传播,被称作空载超声波。超声波是高频短波信号,其强度随着传播距离的增加而迅速衰减。超声波具有指向性。利用这个这个特征，即可判断出正确的泄漏位置。 超声波泄漏检测仪SDT为超声波检出方式的泄漏检测仪, 可对空气、煤气、蒸气以及液体等的输送管道以及各种 设备的泄漏进行检查。如果与附属的信号发生器配合使用,还可对冰箱，密封容器，空调系统，轮胎，压缩机以及各种输液管道等的密封状态进行检查,是改善环境,节约能源的有力工具。配合超声波信号发生器，可对众多环境进行检测。 检测方式 压力测量法 在当今工业气密检测中，压力检测是一种最常用的检测方式。当测试容积较小时，泄漏率的设定可从0.1cc/min 开始。 以直压检测法为前提，可使测试装置的结构设计尽量紧凑并尽可能的使测试系统的自身容积达到最小。从而可 获得较高的工作可靠性并达到较大的测试范围。测试信号的分辨率取决于测试压力的高低。当采用差压法时，因测试信号的分辨率与测试压力的高低无关，则在较高的测试压力下，可获得比直压检测法 更高的测试精度。 采用压力降低法并在被测工件过压的状态下可模拟通常的工作条件。
燃烧机工作原理2
· 燃烧三要素：燃料、着火源、助燃氧气。 · 过剩空气系数：燃烧实际空气量与燃料理论空气量之比。 · NOx：燃烧过程中产生的NO、NO2氮氧化物的统称。 · 自然引风扩散式燃烧：燃烧所需空气不是依靠风机或其他强制供风方式供给氧气，而是依靠自然通风或燃料本身的压力引射空气来获得助燃氧气的燃烧方式等。 · 强制鼓风式燃烧：由风机或压缩机强制供风提供助燃氧气的燃烧方式，一般工业用燃烧器大多为这种形式。 · 预混合式燃烧(引射式)：燃料和空气在喷出燃烧前预先按比例混合，然后喷出燃烧。 · FSG：FLAME SAFEGUARD SYSTEM 燃烧安全保护装置。FSG一般由以下几部分组成： o 电源：供给系统运行、继电器吸合之用。 o 火焰检测部分：随时检测、判断火焰的状态。 o 点火输出：供给点火变压器电源以产生着火所需的电火花，确认正常着火后自动关闭，以保护点火变压器。 o 阀门控制输出：在点火输出时或稍微延时后开启燃料电磁阀点火燃烧。 o 报警输出：在点火失败或正常燃烧中发生熄火时，能及时切断燃料阀，并输出报警信号。 o 其他：根据需要不同的FSG配有许多不同的附属装置，如：燃烧器风机压力开关输入、温度控制输入、燃料压力开关输入等。 · 离子火焰检测：利用高温烟气具有单向电离作用的原理，在火焰中加上一个交流电压，通过检测电流的有无确认火焰状态。 · 光电火焰检测：利用火焰燃烧本身的光线经光电传感器检测火焰状态。 · 点火前吹扫：燃烧器一般均装有自动控制点火装置，为确保初次点火的安全，在正式点火前，可以通过助燃风机将新鲜空气送入炉膛，稀释、扫除炉膛内的可燃性气体，吹扫时间与炉膛大小、燃烧器燃烧量有关，一般要求吹扫时间满足炉膛换气4次即可。 (停炉后吹扫：正常燃烧时，燃烧器喷嘴处的火焰温度可达一千度以上，由于由循环风机不断将高温烟气带走，所以燃烧器及燃烧室能保持在一定的温度以下。
燃气锅炉燃烧器工作原理图及系统构造
为使锅炉内燃料燃烧良好，有效地利用热量并使燃气与空气充分混合，这主要借助于燃烧器来实现。燃烧器是燃气锅炉的配套辅机中的重要设备之一，燃烧器可分为天然气燃烧器、城市煤气燃烧器、液化石油气燃烧器和沼气燃烧器。 燃气锅炉燃烧器的工作原理： 燃气锅炉通过燃烧器来控制燃烧，燃气锅炉燃烧器负责将燃料和氧气混合在锅炉内容，通过点火装置点燃，并持续燃烧加热锅炉内部的水。 燃烧器燃烧需要的空气由鼓风机输送，分为一次风和二次风。一次风经过燃烧器的前风箱后形成多股状，与从燃烧器气环喷孔喷岀的多股状天然气形成混合气体，并通过燃烧器的稳焰盘向炉膛四周均匀扩散，一次风约占总风量的70%。燃气锅炉燃烧器在正常工作情况下，天然气的压力为22～45kPa。鼓风机的风压为4～6kPa。燃烧器负荷不同时，天然气压力和鼓风机风压不同，但始终保证在此范围内变化，否则会影响燃烧器的正常燃烧。
燃气锅炉燃烧器系统构成 燃气锅炉燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。 送风系统 送风系统负责把外部新鲜的空气以一定的风速和风量输送到燃烧室内部，送风系统主要由风机壳体、风机动力马达、风机叶片、风枪火管、风门控制器、档板、凸轮调节机构、风机扩散盘等部分部件组成。 点火系统 点火系统负责把燃料系统提供的燃料混合物点燃，主要由点火变压器、点火电极、电火高压电燃等部分组成。并可根据用户需求调整火焰形状、长度、锥角。 燃料系统 燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组然、燃料蝶阀。 电控系统 电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心，主要控制元件为程控器，针对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。