天然气转换燃具改造存在的问题与改进措施

1 燃具改造的内容

 

    ① 更换喷嘴以维持额定的热负荷

 

    为保证用户的正常使用，改造后的燃具必须维持原有的额定热负荷基本不变。在燃气的热值、孳度和压力确定后，燃具的热负荷取决于引射器前端燃气喷嘴的大小。把适用于油制气的燃具改造成适用于天然气时，燃具的燃气喷嘴直径应根据燃气的华白数和压力按下式进行调整：

 

    

 

式中d2——天然气燃具的燃气喷嘴直径，mm

 

    d1——油制气燃具的燃气喷嘴直径，mm

 

    W1——油制气的华白数，MJ/m3

 

W2——天然气的华白数，MJ/m3

 

    p1——使用油制气时的灶前压力，Pa

 

    p2——使用天然气时的灶前压力，Pa

 

    由于广州市天然气转换过程中，燃气的压力没有改变，因而燃具喷嘴的大小主要根据天然气和油制气的华白数来确定。根据式(1)计算可知，适用于天然气的燃具喷嘴直径应为原喷嘴的0.78倍。

 

    经燃气具检测部门检测表明，目前燃具生产厂家在广州市天然气转换工程的燃具改造过程中，选用的适用于天然气的燃气喷嘴的直径基本为原燃具使用油制气时燃气喷嘴直径的0.63～0.85倍，其中大部分取O.75倍左右。

 

    ② 更换火盖以维持稳定燃烧

 

    民用燃具大都属于大气式燃烧，在燃烧时如果燃气-空气混合物的火孔出口流速大于燃烧速度，会产生离焰现象；如果燃气-空气混合物的流速小于燃烧速度，会产生回火现象；当一次空气系数较小时，火焰会向扩散燃烧过渡，析出碳微粒，出现黄焰现象。燃气-空气混合物的流速是由燃烧火孔的形状、尺寸、排列方式以及燃气性质、燃气-空气混合物温度等因素决定。天然气的组成和特性与油制气差异较大，天然气的燃烧势为41.85，油制气的燃烧势为87.15。因此，要使改造后的燃具气流速度和燃烧速度达到平衡，维持稳定燃烧，不脱火、不回火、火焰中不产生碳微粒且火焰高度基本相等，就必须按天然气的组成和特性重新设计火盖。

 

    从9个家用燃气灶具厂家送检的拟改造的各种型号燃具的检测结果来看，有7个厂家改造后的灶具如果不更换火盖，燃气燃烧火焰就不稳定，烟气中一氧化碳含量就会超标。

 

    ③ 调节风门以调整燃烧所需空气量

 

    按天然气和油制气产生等热负荷的燃气量计算，改造后的燃具燃烧所需空气量将增加13%左右。因此，燃具改造后，必须调节风门，以确保天然气充分燃烧，从而达到理想的燃烧工况。

 

    从拟改造燃具的检测情况来看，改造后都要调节风门，调大风量，热水器须更换分气管或火排，增加空气量，否则，燃具燃烧时将出现黄焰。

 

2 改造后燃具存在问题及原因分析

 

    ① 燃具火力不够，煎煮食物时间延长

 

    a. 燃气喷嘴选得太小

 

    根据式(1)可知，燃具喷嘴尺寸要根据燃气的华白数和压力决定。如果改造后喷嘴选得太小，燃具的热负荷就达不到设计要求，用户就会感觉到火力变小，煎煮食物的时间就会延长。

 

    b. 没有调节好火焰状态，热效率低

 

    火焰是由内焰、外焰及其外围看不见的高温区构成，如果火焰状态不佳，火焰的内外焰不清晰，就无法构成外焰高温膜，燃具热效率降低，造成煎煮食物时间延长。因而应通过调节风门改变火焰的状态，让锅底正好与高温区接触，提高燃具的热效率。

 

    ② 火焰稳定性差，火焰的内外焰不清晰

 

    a. 只改喷嘴，没换火盖

 

    在燃具改造过程中，有些厂家只改喷嘴不换火盖，导致一些燃具改造后的气流速度和燃烧速度难以达到平衡，火焰的内外焰不清晰，甚至出现黄焰、火焰无力的情况。

 

    b. 风门没有调节好

 

    由于嵌入式灶具风门较难调节，有相当一部分改造厂家没有调试风量，造成燃具的燃烧状态不佳。

 

    c. 风门与喷嘴不匹配

 

    在使用过程中，虽然有的用户已经将风门调到最大，但还是出现黄焰。产生这种现象的原因可能是喷嘴选得太大，或该燃具风门调节范围太小，无法满足燃烧所需空气量，造成黄焰现象。

 

    ③ 玻璃面灶具在使用过程中爆裂

 

    a. 灶具改造后没有试漏或试漏方法不当

 

    嵌入式家用灶具的喷嘴基本上都是安装在面板下面，如果喷嘴没有安装好，改造后没有试漏，使用时喷嘴连接处泄漏的燃气就会着火，火焰直接烤烧面板，玻璃面就会受热爆裂；如果泄漏量不足以点燃，那么当灶腔燃气达到一定浓度时将会发生爆燃，引起玻璃面爆裂。

 

    b. 燃具改造时用力太猛，螺丝上得太紧

 

    经过使用的灶具燃烧器大都已积碳，且有些燃烧器已变形，不易拆卸。在改造过程中，如果用力太猛，定位螺丝上得太紧，会使内部应力无法消除，在稍有外力或热应力作用时，易使玻璃面板破裂。

 

3 确保燃具改造质量的措施

 

    ① 各燃具改造厂家应加强对燃具改造人员的培训，提高燃具改造队伍的素质，让他们熟悉本厂拟改造的各种型号产品的特性及改造要领。

 

    ② 各燃具改造厂家应总结前期改造经验，不断完善技术方案，对改造用的配件按照天然气的特性和不同的燃具型号进行优化，既保证能维持燃具的原有热负荷，也必须保证喷嘴和火盖、风门等配件相匹配，使燃烧工况达到要求。

 

    ③ 加强对改造效果的稽查，对不同品牌改造后的燃具的燃烧性能进行检测，及时提出改进意见。

 

    ④ 改造完成后必须对所有接头和喷嘴连接处用测漏仪或肥皂液试漏。对嵌入式家用灶具应在确认不漏气并调节风门至最佳燃烧状态后，才将面板装上。在改造过程中，谨防用力过猛等情况出现。

 

    ⑤ 改造人员应对改造的燃具认真调试，根据燃烧工况调节风门，达到稳定燃烧。