产品详情
PRODUCTS DETAIL
n 燃烧器金属纤维全预混技术
低氮燃烧的发展历程：
烟气再循环（≤60mg/m3）
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分级燃烧技术（≤60mg/m3）
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全预混表面燃烧（≤30mg/m3）
MFT金属纤维燃烧头的突出特点：
Ø 多重复合成分：含铬、铝、钢等多种合金，耐氧化，耐烧蚀，特别为高温燃烧调配；
Ø 高温烧结工艺：有别于其他大多数纤维编结而成，在≥1300℃高温中经48小时特殊工艺与衬板共同烧结。在运行中，结构牢固，耐高温，膨胀系数低，不因局部断丝而影响整体寿命；
Ø 可独家制作单机≥29MW的大型燃烧头；
Ø 本产品，自1998年投入美国市场；实际使用多年；已经应用于锅炉以及众多工业领域。在同类产品中，稳定性和寿命无出其右。
燃烧器整机为全预混型一体式结构。全预混金属丝网表面燃烧头为燃烧核心部分，内含一体式混风装置。此系列燃烧器其助燃空气分为三个部分：第一部分被导入内层中心区，由于此区域的助燃空气量小，流速低，又称为中心低速空气区，在此区域助燃空气与燃料混合以达到全预混的目的；第二部分被分配到金属纤维内部中间层的旋流区，此区域的混合气在经过一组弧形叶片后，产生了一个较大的切向分速度，故称为旋流区，由于此区域的助燃空气动量大，以达到充分混合的目的；第三部分速度增大并完全沿金属纤维的径向流出，金属纤维孔径为微米级，具有止回功能，完全杜绝回火。内层中心稳定区配有一个可调节的空气进口，在燃烧器工作时，可以从外部对空气进口进行调节以调节内层中心的空气量。
此系列燃烧器的燃气燃料利用环形的喷嘴多角度均匀输入。确保火焰的稳定性不受燃烧器负荷与总的过量空气条件的影响。
由于火焰为表面燃烧形式，（又称无焰燃烧）火焰温度低于热力型NOx产生的温度条件，因此氮氧化物得以大大降低。我方产品，在任何负荷条件下，均可满足NOx排放小于30mg/m3的指标。
火焰监测为燃烧器的安全部件，方案中为了尽最大可能减低客户成本，同时也是为了尽可能降低喉口改动，使用火焰监测组件为离子棒形式。离子棒能够在形成火焰等离子区域与地极导通，形成电流，此种形式具有能够抗光干扰、适用环境宽等特点。
控制部分为燃烧器的中枢神经系统，该控制箱装有以PLC可编程控制器为核心的控制系统，能对燃烧机实行自动和手动及对锅炉水位、压力或载体炉的介质温度实行控制。
u 主电源：3～380V/50Hz或3～440V/60Hz；
u 控制电源：220V/50Hz或220V/60Hz；
面板上装有各种控制开关、按钮以及电源、运行、报警指示灯等。
控制箱内部装有西门子程控器、继电器、热过载、变压器、接触器及断路器等。通过控制系统，燃烧器可实现就地控制燃烧器操作。
鼓风机为燃烧器提供足够的风量和足够的压头保证燃烧器的正常燃烧运行。风机主要由叶轮、机壳、进风口、电机等部分组成。我司所配套风机均为直连式，电机均为进口型号。
锅炉运行条件验证→燃气压力验证→燃气阀组检漏→大风门炉膛吹扫→风门运行至点火位→点火变压器工作→点火电磁阀运行→点火火焰验证（点火变压器停止）→主燃气阀打开→主火火焰验证（点火电磁阀停止）→负荷比例调节→正常停机→炉膛后吹扫。
2.1我们所采用的为全预混表面燃烧方式，由于火焰为表面燃烧形式，（又称无焰燃烧和多孔介质燃烧）其蓝焰火焰温度（约850℃），
远低于热力型NOx大量产生的温度（≥1250℃—1500℃）条件，因此热力型氮氧化物最低可降低到原排放10%的 水平。通常在用的扩散式燃烧器；其NOx排放≤200mg/m3。（达到低氮排放原理）
因此，我方产品，在任何负荷条件下，均可满足NOx排放小于27mg/m3的指标。且改造过程对原有锅炉燃烧机进行直接替换，不改动锅炉本体、不需加装锅炉尾部烟气循环装置、改造过程简单、工期短、安全性高。
2.1.1环保改造效果：
氮氧化物（mg/ m3）: ≤27
颗粒物（mg/ m3）: ≤5
二氧化硫（mg/ m3）: ≤10
汞及其化合物（ug/ m3）: ≤0.5
烟气黑度（林格曼，级）：1级
一氧化碳（mg/ m3）: ≤95
2.1.2我方保证改造后操作简单、锅炉长期运行安全可靠，符合EN267《强制鼓风燃油燃烧器》标准、EN676《自动化强制鼓风燃气燃烧器》、GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》、CB3161-1992《船用辅锅炉控制箱技术条件》、GB19839-2005《 工业燃油燃气燃烧器通用技术条件》、GB10837-1989 《船用辅助锅炉燃烧器性能试验方法》、TSG ZB001-2008《燃油（气）燃烧器安全技术规则》、TSG ZB002-2008《燃油（气）燃烧器型式试验规则》等国家相关技术要求，及DB11北京市锅炉大气污染物排放标准等相关环保、安全手续，可提供TSG型式试验证书。
2.1.3我方所提供的改造设备的进风空气滤芯为双层并装有气压探测头，燃烧器配备压力开关，具备可提醒司炉工人员过滤层饱和度已达需要清洗成都的气压探测头，压力开关具备在探测到进风量已经不足以确保燃烧器安全运行的情况下触发并关闭燃烧器的功能。
2.1.4我方在综合考虑锅炉炉膛尺寸、背压、出力等因素，选择适合现有设备的燃烧器及燃烧器安全控制系统，保证改造前后设备的匹配性和兼容性。
2.1.5过滤器的主要功用为抵挡空气中的毛发纤维及大颗粒悬浮物，其设计参数与燃烧头密度相匹配，同时具有延长燃烧头的堵塞时间和防爆泄压的双重功效。充分考虑北京空气的污染现状，为确保进气清洁度，我方燃烧器过滤器进气滤芯为双层，外部过滤棉易于拆卸方便水洗，内部过滤器为不锈钢金属丝网过滤器，可用水清洗并反复利用，设置快速拆卸把手方便拆装，降低维护成本和维护难度。
2.1.6我方燃烧器的燃烧头是由美国MFT公司进口，采用先进的烧结工艺，在使用寿命和安全方面得到保障。我方总结国内外多年的使用经验，针对操作人员经验不足的特点；为保证燃烧设备安全、长期运行而采取的独特的技术手段。我们根据全预混表面燃烧的特点；于燃烧头内部，内置一套UV以及FE火检系统；万一火焰返回至烧头内部；瞬间即可进行保护性切断并报警锁定。避免过热导致燃烧头开裂从而产生回火、爆燃。
2.1.7该锅炉控制柜采用西门子/Autoflame PLC逻辑程序控制器（LMV/mini8系列），作为锅炉控制柜核心控制主件。
控制柜软件针对用户控制要求单独设计，对单锅炉的运行工况实时检测，对燃烧机状态全面监测和全自动控制输出。具备锅炉运行条件验证→燃气压力验证→燃气阀组检漏→大风门炉膛吹扫→风门运行至点火位→点火变压器工作→点火电磁阀运行→点火火焰验证（点火变压器停止）→主燃气阀打开→主火火焰验证（点火电磁阀停止）→内置防回火保护→正常停机→炉膛后吹扫的时序。丰富的故障检测、故障报警、故障处理功能，保证了系统的安全可靠运行。控制系统具有熄火保护、进气滤芯压差报警保护功能，如在操作过程中出现火焰熄灭的情况，燃烧器将以“自动停机”模式停机，火焰熄灭指示灯将亮起并报警。
2.1.8本系统开放安全回路接口，可接入锅炉原低水位报警、炉水超压报警、锅炉超温报警等安全回路接口，确保在新设备上控制燃烧器的自动停机。
2.1.9我方燃烧器采用先导点火系统，点火系统相对独立并配有独立管道，确保燃烧器的安全性。
说明：1.点火电极，2.先导火焰，3.离子棒，4.内置防回火传感器
深层次安全保护措施:在燃烧头外设置先导火焰点火枪，必须在先导火焰点燃后，通过检火电极反馈信号才逐渐开启主燃气阀，混合气开始进入燃烧头内部，其浓度逐渐提高形成主火焰。对比扩散式燃烧方式，全预混金属表面燃烧技术的点火气量仅为燃烧头内部容积，远远小于传统扩散式燃烧方式所需的点火气量，更为安全。
2.1.10我方燃烧器控制系统采用西门子/Autoflame PLC逻辑程序控制器（LMV/mini8系列），均获得UL、3C及欧盟相关认证。
2.1.11我方燃烧器控制系统采用西门子/Autoflame PLC逻辑程序控制器（LMV/mini8系列），系统全部或可选全部为中文操作界面，方面操作。
2.1.12我方对燃烧器型号、配比参数及尺寸的选择是基于现场实际情况，在充分考虑锅炉炉膛尺寸、背压、出力的因素，确保机型符合实际需求。我方将承担因尺寸参数误差造成的误工及其他一切损失。
3. 锁定空燃比（电子比例调节）
燃烧器配备电子比例调节仪，控制空气与燃气的燃烧比例。
4. 燃烧头安全性能的描述
在实现全预混表面燃烧的过程中；金属纤维烧头的性能与质量至关重要。
我们选用美国MFT公司金属纤维燃烧头。
外置明火先导火焰，燃烧头通径防止回火，复合空燃比控制，锁定空燃比，控制系统杜绝人为误操作，执行机构监控报警，万一出现意外，由过滤器泄压，不会引爆燃。
MFT金属纤维燃烧头的突出特点：
多重复合成分：含铬、铝、钢等多种合金，耐氧化，耐烧蚀，特别为高温燃烧调配；
高温烧结工艺：有别于其他大多数纤维编结而成，在≥1300℃高温中经48小时特殊工艺与衬板共同烧结。在运行中，结构牢固，耐高温，膨胀系数低，不因局部断丝而影响整体寿命；
金属纤维孔径为微米级(理论回火通径为2mm），具有止回功能，正常操作可完全杜绝回火。
MFT可独家制作单机≥29MW的大型燃烧头； 本产品自1998年投入美国市场；实际使用多年；为众多美国厂家标配；而且已经应用于锅炉以及众多工业领域。在同类产品中，稳定性和寿命无出其右。
全预混金属纤维燃烧器已经具有较长的发展历史，1996年德国人开始采用耐热抗高温氧化的合金丝网和纤维毡作为燃烧器表面进行试验，采用添加稀土的合金，抗氧化和耐热温度可达1200℃。经过几年的研究，一种以金属纤维材料作为燃烧表面的全预混燃烧器成功面世。
金属纤维载体是金属纤维燃烧器的头部，相当于常见的红外线燃烧器的陶瓷板或双金属网。金属纤维载体有两种：第一种是由直径1～80μm的金属纤维丝编制成带有空隙的编织物；第二种是由金属纤维烧结、加工的带小孔的板状物。全预混金属纤维燃烧器具有热强度高，调节范围大；燃烧产物中CO和NOx含量很低；金属纤维载体比多孔陶瓷板牢固，不怕冷水击，有一定机械强度，并可加工成任何形状等优点。
全预混金属表面燃烧技术是指在燃料混合物点燃之前，燃料与氧化剂在分子层面上完全混合。由于预混燃烧没有扩散燃烧，燃料混合物过量空气系统分布均匀，燃尽速度快，通过控制过量空气，可以实现对燃烧温度的控制，从而降低热力型NOx生成速率。在燃气锅炉中使用全预混超低氮燃烧器可以降低NOx排放浓度到27mg/m³以下。
全预混金属纤维燃烧器凭借其超低NOx排放优越性，已经在国外得到应用，最先应用于航空工业，逐渐扩展到冶金、供暖、灶具、烘干、热处理等几乎所有需要加热的行业。其在锅炉领域的应用，始于上世纪末。近年来国内也有人研究将其应用于中餐灶，但如何将其应用于工业燃烧器很少有人涉及。
目前，北京节能技术监测中心已经同国际低氮燃烧器金属纤维主要供应商—美国的Micron Fiber Tech公司签订了中国区独家供应协议，实现了主要部件的源头控制。并与南京理工大学、上海同济大学等合作开展课题研究，完成对混风及电子比调和控制系统进行开发配套后，努力实现燃气锅炉用全预混超低氮燃烧器的国产化，解决了全预混超低氮燃烧器的燃烧头、混合器和电子比例调节剂控制关键技术及燃烧器系统成套、实现全预混超低氮燃烧器和锅炉炉膛结构、传热特性及热力计算等关键难题。
A.安全性
全预混表面燃烧技术，起源于北美；是继“烟气再循环”技术之后，随着美国环保法规标准不断提高，应运而生的一种全新的超低NOx排放的燃烧技术。“迈夫特”超低氮燃烧器，在设计和配套上，充分考虑了燃烧的安全性。
首先是在燃烧头的制作工艺上，采用一体烧结工艺，其分割孔径完全小于理论的回火直径，具有良好的止回性。
其次是在控制系统的选择上，选用符合国际标准且在市场上久经使用，稳定可靠的品牌，采用不可编程模块，使燃烧设备只能按标准安全程序运行，杜绝人为操作失误可能带来的安全隐患。在执行机构的配置上，采用多层保护配置，任一环节出现影响安全的数值，系统将锁闭并报警。
在最关键的环节，经过大量的在用锅炉测试、总结，“迈夫特”创新性的使用了内置温感保护系统。确保在任何原因引起空气衰减时，燃气量即刻同比例减少甚至切断，规避了因过滤器堵塞等原因引发的危险。
全预混金属纤维表面燃烧技术所采用的金属纤维在美国发展的历史已经很长了，最先应用于航空工业，由于材料的优越特性，逐渐扩展到冶金、供暖、灶具、烘干、热处理等几乎所有需要加热的行业。其在锅炉领域的应用，始于上世纪末，美国加州地区开始实行严格的污染排放控制。在10多年的使用过程中，其他技术日趋落伍，各种缺陷逐渐显现，唯有金属纤维技术不断随着当地环保指标的提高，使用率逐年上升，使用寿命也从一开始的3年，大幅度提高到了15年左右。在美国，安全无故障运行7年以上的超低氮燃烧器比比皆是。在2014年12月，我们作为实验目的，在北京首台投入使用的进口全预混金属表面燃烧器；已经连续运行2个采暖季。2015年7月我们组装的首台原型机，供应生活热水，也已经连续运行超过一年；在2015-2016采暖季；我们投入运行的改造项目超过10个；多个项目的连续运行，无论在排放还是效率方面都完全满足京环函293文件的要求。加之，进口品牌全预混表面燃烧器也不断进入国内市场，争夺国内低氮燃烧器市场份额；国内也出现了多家自主品牌全预混金属纤维燃烧器，从另一个侧面也证明了该项技术的成熟度。
u 燃烧器的保养
（本系列燃烧器日常维护仅涉及过滤器部分，中修维护可能涉及点火枪保养）
Ⅰ.过滤器设计与功能：
过滤器的主要功用为抵挡空气中的毛发纤维及大颗粒悬浮物，其设计参数与燃烧头密度相匹配，同时具有延长燃烧头的堵塞时间和防爆泄压的双重功效。
Ⅱ.过滤器的结构（见图解图示）：
说明：
A：外部日用过滤海绵，一用一备，可水洗，便于保养；
B：不锈钢金属过滤网，机械强度高，使用寿命长，可水洗，便于保养，泄压设计（破坏值≤0.2bar）。
Ⅲ.过滤器的检修及维护（见图示及说明）：
说明：
C：双层压差开关保护，确保如过滤器堵塞，则触发报警并停机；
D：负压表带有指针及颜色标段（绿区、黄区、红区），便于司炉工日常观察及提示海绵清洗；
E：在更换金属丝网过滤器时无需工具，可将4个五角把手卸下后，便可对金属丝网过滤器进行拆除清洗维护，过滤丝网轻便，单人即可进行操作。
Ⅳ.点火枪保养（见图示及说明）：
说明：
F：连接法兰，检修时松开螺栓，即可将枪芯总成抽出，不涉及其他拆卸；
G：点火枪芯总成，含点火气管、点火电极、离子棒、内置防回火传感器。
①传感器故障
当氧传感器、风压、转速、出水、回水、烟道等传感器短路或断路时，报警输出，屏幕故障提示，关闭所有受控设备，故障消除后手动复位。
②出水温度过高故障
系统运行过程中，当出水温度超过出水超温报警点温度时，报警输出，屏幕故障提示，连锁关闭燃烧设备，故障消除后手动复位。
③烟道温度超高故障
系统运行过程中，当锅炉排烟温度超过烟道超温报警点温度时，报警输出，屏幕故障提示，连锁关闭所有受控设备，故障消除后手动复位。
④锅炉水位极低故障
当锅内水位低于警戒低水位时，报警输出，屏幕故障提示，关闭所有受控设备，故障消除后手动复位。
⑤循环泵运行故障
当设备运行过程中出现循环泵运行故障时，报警输出，屏幕故障提示，关闭燃烧器和循环泵，故障消除后手动复位。
⑥燃烧器故障
燃烧机因各种原因不能正确点火或燃烧，报警输出，屏幕故障提示，关闭燃烧设备，故障消除后手动复位。
⑦断电故障保护
系统运行过程中，出现供电断电现象，系统自动切断输出设备，再次供电时，控制器自动处于下班状态，确保系统安全运行。
（7）远程控制通讯接口
本系统预留远程通讯接口；可将所有数据上传至DCS或者BMS 系统；联动运行。
8.1控制柜概述
该锅炉控制柜采用西门子/Autoflame PLC逻辑程序控制器（LMV/mini8系列），作为锅炉控制柜核心控制主件，控制柜软件针对用户控制要求单独设计，对单锅炉的运行工况实时检测，对燃烧机状态全面监测和全自动控制输出，丰富的故障检测、故障报警、故障处理功能，保证了系统的安全可靠运行。
配用文本液晶屏，高量度、全中文显示，以人机对话方式与锅炉用户交换信息，给操作者带来极大方便。
自动功能：即控制器能根据系统当前采集到的现场信号按用户设置的模式自动对系统进行控制。
软手动：即用户通过文本屏上的功能键来实现对相应设备的开启或关闭操作。
故障识别：系统具备丰富的故障检测．故障报警等功能，最大限度地保证了锅炉的安全运行。
硬手动：通过操作板上的开关对相应设备进行手动操作。
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