БЛОК ГАЗООБОРУДОВАНИЯ ГАЗОГОРЕЛОЧНОГО УСТРОЙСТВА

Блок газооборудования газогорелочного устройства.
Техническое решение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для розжига, регулирования нагрузки и отключения газогорелочных устройств теплогенерирующих установок.
Известен (RU, патент 103388, опубл. 10.04.2011) блок газооборудования газогорелочного устройства. Известный блок содержит коллектор, на котором установлены посредством фланцевых соединений входной отсечной клапан и два выходных отсечных клапана, установленных с возможностью подачи газа к горелке, после каждого из которых установлена дроссельная заслонка, причем для подсоединения входного отсечного клапана к газопроводу использован патрубок с первым штуцером и первым шаровым краном, на входном отсечном клапане установлена гребенка, соединяющая входную полость этого клапана с внутренним объемом между входным и выходными отсечными клапанами, указанная гребенка оборудована первым краном шаровым, первым электромагнитным клапаном, дросселем и вторым краном шаровым, второй электромагнитный клапан подсоединен к гребенке с возможностью подачи газа на запальник, третий электромагнитный клапан, подключенный к внутреннему объему между входным и выходными отсечными клапанами, выполнен с возможностью присоединения газопровода безопасности, при этом к гребенке дополнительно подключены, по меньшей мере, один клапан и один штуцер для контрольно-измерительной аппаратуры и/или отбора проб, за выходными отсечными клапанами на газопроводах установлены после дроссельных заслонок устройства отбора с шаровыми кранами для присоединения гребенки КИПиА с установкой клапанов для контрольно-измерительной аппаратуры и/или отбора проб.
Недостатком выше приведенного устройства можно признать сложность конструкции применительно к механической части, допускающую возможность несрабатывания клапанов, входящих в состав блока, в некоторых ситуациях, значительное энергопотребление, использование только переменного тока для управления клапаном.
Указанный источник информации использован в качестве ближайшего аналога.
Техническая задача, решаемая с использованием разработанного технического средства, состоит в оптимизации конструкции блока газооборудования газогорелочного устройства.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанной конструкции блока газооборудования газогорелочного устройства, состоит в повышении надежности работы блока.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать блок газооборудования газогорелочного устройства разработанной конструкции. Блок газооборудования газогорелочного устройства разработанной конструкции содержит соединенные между собой входной и выходной отсечные клапаны, каждый из которых содержит электромеханический привод, электромагнитные клапаны, один из которых установлен с возможностью подачи газа на запальник, регулирующее устройство в виде дроссельной заслонки и средства подключения контрольно-измерительной аппаратуры, причем электромеханический привод содержит основание, на котором установлены четвертьоборотный электрический исполнительный механизм, основной рычаг, на одном конце которого установлены электромагнит с функцией выдержки времени и блок концевых выключателей, показывающих открытое/закрытое состояние клапана, на втором конце основного рычага установлен фиксатор защелки, причем основной рычаг установлен с возможностью взаимодействия со штоком затвора клапана и через фиксатор защелки со вспомогательным рычагом, с которым взаимодействует рычаг четвертьоборотного электрического исполнительного механизма с блоком концевых выключателей, ограничивающих исходное и конечное положения вспомогательного рычага, при этом электромеханический привод содержит промежуточное реле для приема управляющего сигнала и включения/отключения электромагнита фиксатора защелки, четвертьоборотного электрического исполнительного механизма. Блок может дополнительно содержать средства подключения контрольно-измерительной аппаратуры.
Достижение указанного технического результата обусловлено за счет замены в электромеханическом приводе втягивающего электромагнита переменного тока и электромагнитного реле времени, соединенных сложной кинематической связью, не исключающей перекосов из-за разной скорости замыкания магнитных систем электромагнитов, что требует, дополнительных регулировок, периодической смазки узлов трения и контроль состояния смазки, влияющих на трудоемкость изготовления и надежность - форсированным втягивающим электромагнитом постоянного тока с функцией задержки времени на отключение для исключения срабатывания клапана при кратковременном (менее 1 сек.) исчезновении электропитания, что обеспечивает малое энергопотребление, отсутствие бросков пускового тока управления, снижает токи автоматов управления, простая кинематическая связь якоря электромагнита с фиксатором защелки исключает перекосы, не требует регулировок и смазки за счет применения специальных антифрикционных материалов, что обеспечивает высокую работоспособность и надежность. Работа всей цепи управления через диодный мост обеспечивает универсальность рода тока управления.
Также блок может дополнительно содержать узел контроля герметичности, установленный между входным и выходным отсечными клапанами. В качестве узла контроля герметичности может быть использован известный узел опрессовки.
Конструкция блока газооборудования газогорелочного устройства может содержать различное количество газовых горелок.
Блок предназначен для работы котла, оборудованного двухпоточными газовыми горелками, и выполняет следующие функции:
- обеспечение автоматической опрессовки своих запорных устройств;
- обеспечение безопасного розжига горелки;
- отсечка газа при нарушении технологических параметров работы котла;
- отсечка газа при погасании факела горелки.
Блок состоит из коллектора, на котором установлены с использованием фланцевых соединений входной отсечной клапан и выходной отсечной клапан. Все отсечные клапаны выполнены с электромеханическими приводами. Для подсоединения отсечного клапана к газопроводу предусмотрен патрубок, на котором установлен продувочный кран.
На входном отсечном клапане установлена гребенка с дросселем, а также электромагнитный клапан типа "НЗ" и электромагнитный клапан типа "НО".
Блок в сборе устанавливают у котла на опоре.
Дополнительно блок комплектуют двумя дроссельными заслонками и двумя гребенками для установки КИПиА. Дроссельные заслонки и гребенки монтируют на подводящем газопроводе к горелке котла согласно требованиям проектной документации.
Работа блока происходит следующим образом:
1) перед розжигом горелки котла отсечные клапаны закрыты, электромагнитны клапан закрыт, а электромагнитный клапан открыт. При этом все шаровые краны, установленные на блоке, должны быть открыты;
2) при первоначальном, а также при повторных розжигах должна быть проведена опрессовка газовой арматуры блока по полному или сокращенному варианту;
3) дроссельные заслонки и шиберы воздуха разжигаемой горелки должны быть закрыты. Закрытое состояние дроссельных заслонок обеспечит требуемое давление газа перед горелкой при розжиге.
4) после проведения опрессовки запорной арматуры блока открывают первый по ходу газа входной отсечной клапан. При этом время полного открытия клапана должно быть не более 70 с;
5) после открытия входного отсечного клапана подают напряжение для розжига запальника горелки от искры;
6) сразу после подачи искры должен быть открыт электромагнитный клапан подачи газа на запальник горелки;
7) после подтверждения наличия факела запальника открывают второй по ходу газа выходной отсечной клапан, соединяющий блок с каналом малого расхода горелки. Не позднее 25 с момента начала открытия выходного отсечного клапана должен быть установлен контроль наличия факела горелки и обеспечено выключение клапана запальника в соответствии с требованиями процесса розжига горелки.
8) далее должно быть включено регулирование соотношения "газ-воздух" для канала малого расхода разжигаемой горелки (выполняется системой управления). Дроссельная заслонка газа должна быть открыта до срабатывания путевого выключателя МЭО, соответствующего 100% открытию. Необходимое давление воздуха перед горелкой для текущего давления газа должно отрабатываться дистанционно через средство управления шибером воздуха или автоматически регулятором соотношения "газ-воздух";
9) должен быть установлен контроль величины давления газа и воздуха перед горелкой;
10) при дальнейшей работе горелок необходим контроль неаварийного состояния следующих параметров:
- наличие факела малого канала горелки;
- давление газа перед горелкой (контролируют на канале малого расхода газа);
- открытое состояние входного отсечного клапана;
- открытое состояние выходного отсечного клапана.
Дальнейшее изменение величины давления газа перед горелкой должно производиться дистанционно или системой автоматизированного управления согласно инструкциям по прогреву и работе котла;
11) при плановом останове горелки:
- должны быть закрыты (выключены) входной и выходной отсечные клапаны (нормальное время закрытия клапанов не более 1 с);
- должен быть открыт (выключен) клапан безопасности;
- должен быть закрыт (выключен) клапан подачи газа на запальник горелки, на которой в момент останова горелки производилась операция розжига запальника;
- должна быть проведена сокращенная опрессовка блока;
- должны быть закрыты дроссельные заслонки газа и шиберы воздуха перед горелкой;
- нужно убедиться, что входной и выходной отсечные клапаны закрыты, и между ними отсутствует давление.