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燃烧器电加热器控制方式的改进

文档名称:燃烧器电加热器控制方式的改进
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添加时间:2020/02/11
内容摘要:
器件与设备技术交流
燃烧电加热器控制方式的改进
黄平,熊小明,王秀全
(中国石化管道储运分公司洪荆输油处,湖北荆门448000
[搐要]分析电加热器用接触器触点发生粘连的问题。从技术、经济及エ程施工难易程度方面进行方案比较,
提出使用无触点开关元件的改造方策。实施改造后,运行情沉良好。
关键词电孤触头粘连双向可控硅电加热温控
0引言
化、灼伤,使闭合时的接触电阻增大,通电时触点过
热,最终将导致触头熔化直至粘连。至此,接触器不
百得燃烧器是意大利 Baltur公司生产的一体化燃再受MS30的控制,加热器一直得电工作,油温也就
烧器,具有高效节能、使用安全、自动化程度高等特持续上升。其结果是,轻者造成重油炭化,堵塞油路
点。随着数字化输油管道建设的不断推进,百得燃烧和油嘴,致使燃烧异常;重者导致加油桶中重油因高
器在各条管线的加热炉、锅炉上得到广泛应用。电加温膨胀而出现油桶破损、油溢出现象。
热器的作用是给重油加热,以保证重油有良好的雾化
效果,在燃烧时能够充分燃烧。控制加热器工作的接2改进方察比较
触器出现问题的几率一般很小,但它又局限于其自身
的物理特性,易发生触点粘连现象。
2.1有触点法
针对触点出现粘连的原因,我们首先想到的是如
1故障现象及原因分析
何增强接触器抗电弧灼伤能力以及如何提高接触器分
断电弧的能力。
2008年4月,某输油站司炉工在点炉后发现燃烧
(1)增容法。
炉并没有正常燃烧。通过对燃烧炉进行全面检查,发
使用主触点容量更大的接触器,以此提高触点抗
现加热桶已轻微变形,高温重油正从裂缝中渗出。在
电弧的灼烧性能,延缓乃至抑制触点出现粘连。由于
电工对有关控制元件进行详细检查后,发现控制加热
主触点的接通与分断能力与主触点的额定工作电流成
器的接触器KRI(如图1所示)的触点已经熔化粘死。
正比,因此只要将原接触器更换成额定电流大一个等
级的接触器就可以了山。
其优点是:提高了接触器分断电弧的能力;不需
要修改电路。
P.LD、ON-OF
其缺点是:接触器的容量等级増加,造成其体积
也相应增加,但由于原接触器安装空间有限,此措施
KRI T
无法采用
(2)串联法。
Rsl
通过在原主触点的基础上再串联一组主触点,当
达到设定温度,接触器动作时,2对主触点同时动作,
FU3加热器保险;KR!一加热器接触器;MS30电加热温控;RS一加热器
加热管;14.1一加热器指示灯泡;B測温电
将电弧分割成几个串联的电弧,使每个触点端口上的
1百得燃烧器电加热桶加热器原电气控制图
电弧电压降低,电弧更易熄灭,从而提高接触器的灭
粘连原因分析:当加热桶中的重油温度低于设定弧能力,延缓乃至抑制触点出现粘连。
温度时,MS30的13-14触点就会闭合,KR1线圈得
其优点是:与原电路相比,触点的灭弧能力提高2
电,主触点闭合,电加热器通电工作,油温升高;当倍,且不受安装空间的限制;成本几乎没有任何增
油温升至或超过设定温度时,MS30的13-14触点就会加;不需要改动电路
断开,KR1线圈失电,主触点断开,电加热器失电。
考虑到消除粘连的重要性,我们决定将这两种方
在此过程中接触器KR1的主触点必然会因切断电加热法合二为一,即将原接触器更换成更大容量接触器的
器工作电流(30A)而产生电弧,进而导致主触点被氧同时,主回路也采用串触点的方法?在1台炉子上安
装试运3个月后,对接触器的各部分进行详细的检
査,发现其6个主触点还是存在不同程度的灼伤痕
收稿日期:2009-05-25
迹。也就是说,接触器在分断电流时产生的电弧对角触
64lww. chinanet. net I电工技术
技术交流件与设
点的影啊没有从根本上消除,并不能彻底解决潜在的超过正相转折电压,元件就会误导通。同时元件的耐
触点粘连问题。
压还会随着结温升高或散热条件恶化而下降。因此,
2.2无触点法
我们选择晶闸管的额定电压为元件在工作电路中可能
晶闸管交流开关是一种比较理想的快速的交流开承受到的最大瞬时电压的2~3倍。当3只晶闸管没有
关,因为其主回路甚至包括挖制回路都没有触点及可同时导通时,最后导通的双向晶闸管将承受线电压,
动的机械机构,所以不存在电弧、触点损和熔焊等故有:
问题。因此可以用无触点开关一一晶管可控硅来替
U定=(2~3)X√V2×380V=1074.64~1611.96V。取
代有触点的接触器。加热桶温控晶闸管控制电路如图2额定电压为1600V,查表为16级
所示。当开关拨到“自动”位置时,油温就能自动保
(3)断态电压临界上升率和换向电流临界下降率
持在给定温度。苕油温低于给定温度,MS30的13-14为了工作的安全和选型方便起见,我们选择最大等
触点闭合,小双向晶闻管VT4触发导通,继电器KA级,分别为5级和1级。
得电,使主电路中双向晶闸管VTI~VT3导通,加热
综上所述,大双向晶闻管VT1~VT3的型号为
器加热管接入交流电源,油温上升。若油温到达给定KS50-16-51
温度,MS30的13-14触点断开,VT4关断,继电器3.2小双向晶闸管
KA失电,双向晶闸管VT1~vT3在电压过零时自动
由于小双向晶管所控制的负载为继电器,工作
关断,加热器加热管断电,油温下降。因此油温在给电路的额定电压为220V,故小双向晶闸管VT4的型
定温度范围附近小范围内波动。
号选为KS10-9-51。

3.3门极限流电阻
门极限流电阻为:
R
14L131
式中,Uw为双向晶則管的第二阳极与门极之间的峰
值电压;Icw为双向晶闸管控制极的允许峰值电流
N-OFF'
査表得Uow=10V,「M=3~200mA,故R=5
考虑到限流电阻选得过大时,需要有较大的本相
触发电压才能使元件导通,因而元件的导通将滞后,负
载波形“缺角”显著增加,加热效率降低,取R=
图2更换成可控硅后的加热桶电气控制线略
10021。
其优点是:与有触点接触器控制电路相比,晶阐3.4KA的选择
管控制电路仅在门极控制电路中使用了触点元件,而
由于KA仅用于控制电路,触点地只用于晶闻管
了极电路的工作电压低(<10V)、工作电流(触发电流
极小(<200mA),在工作期间,整个电路是不会产生
的广门极电路,因此KA选择额定工作电压为220V的
JZ15-4中间继电器。
电弧的。这就从根本上消除?弧对触点的影响,彻底
解决潜在的触点粘连问题
4改造效果
其缺点是:成本大幅增加;必须另辟空间安装新
增加的元器件。
为验诳电路的有效性和所选元件叁数的正确性,我
们制作好控制电路后,用白炽灯替代电加热器,并将测
3技术改造方案
温电阻置于温度可调的水中,通过控制水温来控制白炽
通过比较两种改进方案,本次改造选用无触点法
灯的熄灭。观察表明,白炽灯的熄灭与MS30的13-14
触点的动作是同步的。这表明晶闸管控制电路是可靠
3.1大双向晶闸管
的,元件型号的选用是有效的。随后我们将其安装在燃
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