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| 标准编号 | GB/T 36699-2018 (GB/T36699-2018) | | 中文名称 | 锅炉用液体和气体燃料燃烧器技术条件 | | 英文名称 | Specification for liquid-fuels and gaseous-fuels burners of boilers | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J98 | | 国际标准分类 | 27.060.30 | | 字数估计 | 66,652 | | 发布日期 | 2018-09-17 | | 实施日期 | 2019-04-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第11号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 36699-2018
Specification for liquid fuels and gaseous fuels burners of boilers
ICS 27.060.30
J98
中华人民共和国国家标准
锅炉用液体和气体燃料燃烧器技术条件
2018-09-17发布
2019-04-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 分类和型号编制 5
5 组成与基本配置 7
6 基本要求 8
7 性能要求 9
8 设计与制造 16
9 特殊要求 19
10 检验、试验与检测 21
11 技术文件与标识 22
12 包装、运输和贮存 23
13 安装、调试与使用 23
附录A(规范性附录) 燃烧器的基本配置 26
附录B(规范性附录) 液体燃料燃烧器安全切断阀布置要求 32
附录C(规范性附录) 主燃气安全切断阀开启要求 36
附录D(规范性附录) 排放物的测量与修正 38
附录E(资料性附录) 烟气黑度测量 40
附录F(规范性附录) 液体和气体燃料燃烧器控制时序表 41
附录G(规范性附录) 型式试验条件 42
附录H (规范性附录) 型式试验、出厂检验、改造后检验和在用检测项目 50
附录I(规范性附录) 型式试验、出厂检验和在用检验方法 51
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国特种设备检测研究院提出。
本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)归口。
本标准起草单位:中国特种设备检测研究院、上海焱晶燃烧设备检测有限公司、中国船舶重工集团
公司第七一一研究所、唐山冀东石油机械有限责任公司、上海凌云瑞升燃烧设备有限公司、无锡龙泉燃
烧器制造有限公司、深圳市佳运通电子有限公司、上海理工大学、南京理工大学、广东省特种设备检测研
究院东莞检测院、上海工业锅炉研究所有限公司、中国石油天然气股份有限公司、上海华之邦科技股份
有限公司、沧州市天龙燃烧设备有限公司、北京市环境保护科学研究院。
本标准主要起草人:郭元亮、黎亚洲、李军、窦文宇、傅军、陈尚彬、王爱洁、陈关海、邵福南 、廖晓炜、
徐洪涛、刘心志、何泾渭、何心良、张瑞、王玉辉、单洪翔、陈宝明、肖芳、刘峰、宋光武。
引 言
燃烧器是热能装置的核心设备,是一种集成了燃烧、热工、流体、控制与监测等技术的机电一体化产
品,由燃料供给系统、供风系统、点火系统、燃烧系统、自动调节系统和安全与控制系统组成,广泛应用于
石油化工、建材、电力等工业领域和民用领域。近年来,我国燃烧器行业发展迅速,燃料呈多样性发展,
为规范燃烧器的设计、制造、试验和使用,使燃烧器能够达到安全、节能和环保的基本要求,特制定本
标准。
锅炉用液体和气体燃料燃烧器技术条件
1 范围
本标准规定了锅炉用液体和气体燃料燃烧器的分类与型号编制、组成与基本配置、基本要求、性能
要求、设计与制造、检验、试验与检测、技术文件与标识、包装、运输和贮存、安装、调试与使用等方面的技
术要求。
本标准适用于锅炉用液体和气体燃料的强制鼓风燃烧器和自然通风燃烧器。电站锅炉启动燃烧
器、各类工业窑炉与工业加热炉及其他用途燃烧器可参照本标准执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1184 形状和位置公差 未注公差值
GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 6414 铸件 尺寸公差、几何公差与机械加工余量
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 13611 城镇燃气分类和基本特性
GB/T 14486-2008 塑料模塑件尺寸公差
GB/T 14536.1 家用和类似用途电自动控制器 第1部分:通用要求
GB/T 14536.6 家用和类似用途电自动控制器 燃烧器电自动控制系统的特殊要求
GB/T 14536.7 家用和类似用途电自动控制器 压力敏感电自动控制器的特殊要求,包括机械
要求
GB 16663 醇基液体燃料
GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级
GB/T 19212.4 变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全 第4部分:燃气和燃油燃烧器点火变
压器的特殊要求和试验
GB 19517 国家电气设备安全技术规范
GB/T 19804 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差
GB/T 24146 用于油燃烧器的橡胶软管和软管组合件 规范
GB 25989 炉用燃料油
GB/T 30597 燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置通用要求
JB/T 10562 一般用途轴流通风机技术条件
JB/T 10563 一般用途离心通风机技术条件
TSGG0001 锅炉安全技术监察规程
ISO 23551-1 燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置 特殊要求 第1部分:自动和半自动阀
1:Automaticandsemi-automaticvalves)
ISO 23551-2 燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置 特殊要求 第2部分:调压器(Safety
ISO 23551-3 燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置 特殊要求 第3部分:燃气/空气比控
ments-Part3:Gas/airratiocontrols,pneumatictype)
ISO 23551-4 燃气燃烧器和燃气器具的安全和控制装置 特殊要求 第4部分:自动切断阀的阀
ISO 23552-1 燃气和/或油燃烧器及器具用安全和控制装置 特殊要求 第1部分:燃料/空气比
ISO 23553-1 燃油燃烧器和燃油器具的安全与控制装置 特殊要求 第1部分:燃油燃烧器的切
ments-Part1:Automaticandsemi-automaticvalves)
IEC 60335-2-102 家用和类似用途电器 安全性 第2-102部分:有电气连接的气体、油和固体燃
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
强制鼓风燃烧器 forceddraughtburner
燃烧所需空气全部由鼓风机提供的燃烧器。
3.2
燃烧所需空气全部依靠炉膛负压吸入的燃烧器。
3.3
液体燃料 liquidfuel
燃烧时能够产生热能的液态可燃物质。
注:本标准所指液体燃料包括轻油、重油、醇基燃料和生物质油等燃料。
3.4
生物质油 bio-oil
以生物质为原料提炼的液体燃料。
3.5
气体燃料 gaseousfuel
燃烧时能够产生热能的气态可燃物质。
注:本标准所指气体燃料包括天然气、液化石油气、焦炉煤气、混合城市煤气、生物质气、低热值气、可燃工业尾气、
氢气和沼气等。
3.6
生物质热解气 biomasspyrolysisgas
生物质固体燃料经热解过程产生的低热值可燃气体。
3.7
双燃料燃烧器 dualfuelburner
能够同时或单独燃烧液体和/或气体燃料的燃烧器。
3.8
表面燃烧器 surfaceburner
燃料在多孔介质表面进行燃烧的全预混燃烧器。
3.9
输出热功率 heatoutput
燃烧器在单位时间内所释放的热量。
注:本标准所指输出热功率是以燃料的净热值为计算依据,单位为千瓦(kW)。
3.10
额定输出热功率 nominalheatoutput
燃烧器在额定工况下,单位时间内连续稳定燃烧所释放的热量。
注:额定输出热功率以QF表示,单位为千瓦(kW)。
3.11
最大输出热功率 maximumheatoutput
燃烧器在设计条件下,单位时间内连续稳定燃烧释放的最大热量。
注:最大输出热功率以Qmax表示,单位为千瓦(kW)。
3.12
最小输出热功率 minimumheatoutput
燃烧器在设计条件下,单位时间内连续稳定燃烧释放的最小热量。
注:最小输出热功率以Qmin表示,单位为千瓦(kW)。
3.13
启动热功率 startheatoutput
燃烧器在启动时段的输出热功率。
注:启动热功率以Qs表示,单位为千瓦(kW)。
3.14
单级调节 singlestagecontrol
燃烧器正常运行过程中,输出热功率不可调节。
3.15
多级调节 twoandmulti-stagecontrol
燃烧器正常运行过程中,输出热功率阶跃式变化的调节方式。
3.16
连续调节 modulatingcontrol
燃烧器正常运行过程中,输出热功率连续、平滑变化的调节方式。
3.17
负荷调节比 turndownratioofload
燃烧器最大输出热功率与最小输出热功率之比值。
3.18
火焰监测装置 flamedetectordevice
用于监测火焰是否存在的装置。
3.19
主火焰 mainflame
在主燃烧喷嘴上燃烧的火焰。
3.20
点火火焰 ignitionflame
为点燃主火焰而首先点燃的火焰。
3.21
受控停机 controledshut-down
在燃烧器无需供热时,自动切断燃料供应,实现停机的过程。
3.22
安全停机 safetyshut-down
在安全装置响应或自动控制系统发生故障后,自动切断燃料供应,实现停机的过程。
3.23
预点火时间 pre-ignitiontime
点火电极开始放电到燃料阀开启之间的时间间隔。
注:预点火时间以ty表示,单位为秒(s)。
3.24
点火安全时间 ignitionsafetytime
燃烧器点火火焰点燃的安全时间,即无点火火焰形成时,点火燃料控制阀得到开启信号与关闭信号
之间的时间间隔。
注:点火安全时间以ts表示,单位为秒(s)。
3.25
主火安全时间 mainflamesafetytime
燃烧器主火焰点燃的安全时间,即无主火焰形成时,主燃料控制阀得到开启信号与关闭信号之间的
时间间隔。
注:主火安全时间以tzs表示,单位为秒(s)。
3.26
熄火安全时间 extinctionsafetytime
燃烧器运行时,从火焰检测装置发出火焰熄灭的信号到安全切断阀开始关闭的时间间隔。
注:熄火安全时间以te表示,单位为秒(s)。
3.27
前吹扫时间 pre-purgetime
燃烧器在点火前,风门处于吹扫位置的持续吹扫时间。
注:前吹扫时间以tq表示,单位为秒(s)。
3.28
后吹扫时间 post-purgetime
燃烧器在停机后,风门处于吹扫位置的持续吹扫时间。
注:后吹扫时间以th表示,单位为秒(s)。
3.29
前吹扫风量 pre-purgeairflowrate
燃烧器点火前,风机的吹扫空气流量。
注:前吹扫风量以fq表示,单位为立方米每小时(m3/h)。
3.30
过量空气系数 excessairratio
燃烧实际供给空气量与理论空气量的比值。
3.31
工作曲线 workingdiagram
表示燃烧室压力与输出热功率的关系曲线,其包覆区域为燃烧器所设计的工作范围。
3.32
原始排放浓度 originalemission
在型式试验条件下测定的未经任何处理的燃烧产物的排放浓度。
注:原始排放浓度按照烟气中氧含量为3.5%进行折算,单位为毫克每立方米(mg/m3)。
3.33
对在用燃烧器的燃料种类、内部结构、燃烧方式进行重大改变的行为。
4 分类和型号编制
4.1 分类
燃烧器按照使用的燃料种类、调节方式、供风方式、雾化方式和结构型式的不同分类如下:
a) 按使用的燃料种类分为液体燃料燃烧器、气体燃料燃烧器和双(多)燃料燃烧器;
b) 按输出热功率调节方式分为单级调节燃烧器、多级调节燃烧器和连续调节燃烧器;
c) 按助燃空气的供风方式分为强制鼓风燃烧器和自然通风燃烧器;
d) 按液体燃料的雾化方式,液体燃料燃烧器分为机械雾化燃烧器和介质雾化燃烧器;
e) 按结构型式分为一体式燃烧器和分体式燃烧器。
4.2 型号编制
4.2.1 燃烧器产品型号一般由四部分组成,各部分之间用短横线相连,见图1。
产品序列代号
燃料种类代号
(/×)×
调节方式代号
供风方式代号
额定功率
-(×)
特征代号
图1 燃烧器产品型号组成示意图
4.2.2 燃烧器产品型号的各部分组成代号应符合下列规定:
a) 产品序列代号:代表不同厂商、不同品牌的产品系列,由制造单位根据其产品的结构或性能特
征确定,用大写汉语拼音字母表示;
b) 燃料种类代号:代表燃烧器适用的燃料种类,单燃料用1个大写字母表示,双燃料或多燃料以
两个字母或多个字母表示,字母之间用“/”分隔,燃料种类代号见表1;
c) 调节方式代号:代表燃烧器输出热功率的调节方式,用1个大写字母表示,见表2;
d) 供风方式代号:表示助燃空气的供风方式,用1个大写字母表示,见表3;
e) 额定功率:表示燃烧器在设计工况下的额定输出热功率,以阿拉伯数字表示,单位为兆瓦
(MW);
f) 特征代号:用于区别在常规产品基础上的改进型号,或有特殊设计的专用产品,用1个~2个
字母或数字表示,特征代号可缺省。
表1 燃料种类代号
燃料种类 燃料代号
液体燃料
轻油 Y
重油 Z
醇基燃料 C
生物质油 S
气体燃料
天然气 Q
液化石油气 P
焦炉煤气 J
混合城市煤气 R
低热值气a L
可燃工业尾气 W
氢气 H
沼气 B
a 低热值气包括高炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气和生物质热解气。
表2 调节方式代号
输出热功率调节方式 代号
单级调节 K
多级调节 D
机械连续调节 M
电子连续调节 E
表3 供风方式代号
供风方式 代号
强制鼓风 F
自然通风 N
4.2.3 型号示例:
a) 某公司的H系列、燃料为天然气、机械连续调节方式、自然通风、额定输出热功率为2.0MW
的气体燃料燃烧器,型号标记为:H-QMN-2.0;
b) 某公司的 LN 系列、燃料为天然气和重油、电子连续调节、强制鼓风、额定输出热功率为
28MW 的油气两用燃烧器,在原设计基础上的第二次设计,型号标记为:LN-Q/ZEF-28.0-2。
5 组成与基本配置
5.1 组成
5.1.1 燃烧器由燃烧器本体、供风系统、燃料供给系统、点火装置、安全保护系统和负荷调节系统组成。
5.1.2 燃烧器本体由燃烧头和壳体等部件组成。
5.1.3 供风系统由风机、风道和空气流量调节装置等组成。
5.1.4 燃料供给系统包括:
a) 液体燃料燃烧器由过滤器、燃料泵、燃料流量调节装置和自动安全切断阀等组成。燃用高黏度
的液体燃料燃烧器的燃料供给系统还应包括燃料预热装置和温度控制装置。
b) 气体燃料燃烧器由过滤器、燃气压力调节器、燃气流量调节装置和自动安全切断阀等组成。
5.1.5 点火装置由点火变压器和点火电极等组成。
5.1.6 安全保护系统包括:
a) 液体燃料燃烧器由自动控制器、火焰监测装置、空气压力监测装置、燃料压力监测装置和燃料/
空气流量调节装置的驱动元件等组成;
b) 气体燃料燃烧器由自动控制器、阀门检漏装置、火焰监测装置、空气压力监测装置、燃气高低
压保护装置和燃料/空气流量调节装置的驱动元件等组成。
5.1.7 负荷调节系统由伺服电机、机械联动装置或电子比例调节装置等组成。
5.2 基本配置
5.2.1 基本要求
燃烧器的配置与燃料种类和燃烧方式等因素有关,其基本配置见附录A。
5.2.2 液体燃料自动安全切断阀
5.2.2.1 对于额定输出热功率≤400kW的液体燃料燃烧器,自动安全切断阀应按照附录B中图B.1~
图B.4的要求布置,具体要求如下:
a) 单级调节燃烧器应设置一只安全切断阀,见图B.1;
b) 多级调节燃烧器每一个喷嘴应设置一只安全切断阀,见图B.2;
c) 采用回流喷嘴的燃烧器应在燃料供应管道和燃料回流管道上分别设置一只安全切断阀且联
动,可用喷嘴切断阀代替安全切断阀,见图B.3、图B.4。
5.2.2.2 对于额定输出热功率 >400kW的液体燃料燃烧器,应在燃料管道上安装两只串联的自动安全
切断阀,上游的安全切断阀应是快速关闭型,下游的安全切断阀可同时作为流量调节阀,其关闭时间不
应超过5s。自动安全切断阀应按照图B.5~图B.7的要求布置,具体要求如下:
a) 多级调节燃烧器应为每只喷嘴配置两个安全切断阀,见图B.5;
b) 采用回流式喷嘴的燃烧器应在燃料供应管道和燃料回流管道上分别安装两只安全切断阀,其
中一只安全切断阀可用喷嘴切断阀代替,喷嘴切断阀应符合ISO 23553-1的要求。回流管道
上应安装一只压力监测装置,见图B.6和图B.7。安全切断阀应联动,燃料供应管道上的安全
切断阀开启时,回流管道上的安全切断阀不能关闭,可通过以下两种方法实现:
1) 供应管道与回流管道上的安全切断阀之间由执行机构控制的机械连接;
2) 供应管道与回流管道上的安全切断阀之间由电动或气动联锁。
如燃烧器带有循环预热喷嘴头,应使燃料循环至喷嘴头,当只有一只喷嘴切断阀时,喷嘴切断阀应
符合ISO 23553-1的要求,否则应采取其他措施保证循环加热时燃料不喷出。同时,还应保证回流压力
不会开启喷嘴切断阀。
5.2.3 气体燃料自动安全切断阀
气体燃料自动安全切断阀的配置应符合以下要求:
a) 气体燃料燃烧器应串联安装两......
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