热电式燃具熄火保护装置

韩松鹤、李文庆等。2100433B

浙江三国精密机电有限公司、奥可利电子（昆山）有限公司等。

为了安全需要，燃气灶的熄火保护装置是非常必须的，相关国家标准对此也有强制性规定。市场上常用的熄火保护方式有三种：热敏式、热电式和光电式。

热敏式：又称双金属片式。双金属片是由两种不同膨胀系数的金属制合而成，在温度的作用下，膨胀系数大的金属一面会向膨胀系数小的金属一面弯曲，当失去温度时，原已膨胀弯曲的金属又会慢慢恢复到原来的状态，因此双金属片又称为记忆合金。将双金属片用作安全保护装置的传感器，正是利用了双金属片在温度作用下膨胀弯曲的特性。

双金属片保护装置的优点是结构简单、成本低。缺点是安装困难，对双金属片的安装位置及旋塞阀和燃气阀的配合都有很高的要求，且热惰性大，开阀及闭阀的时间较长，使用寿命短。

热电式：该装置也是利用了燃气燃烧时产生的热能。热电式熄火安全保护装置由热电偶和电磁阀两部分所组成，热电偶是由两种不同的合金材料组合而成。不同的合金材料在温度的作用下会产生不同的热电势，热电偶正是利用不同合金材料在温度的作用下产生的热电势不同制造而成，它利用了不同合金材料的电热差值。

热电式安全保护装置结构简单、安装方便、成本低，已得到广泛应用。但此种保护装置以热电偶作为热传感器，缺点是热惰性大、反应速度慢，使人感到操作不方便，且使用寿命短，旋塞阀与电磁阀的配合安装精度要求较高。

光电式：也称离子感应式。该装置是利用燃气在燃烧时火焰带有离子并具有单向导电特性。这种安全保护方式最早被应用在燃气热水器上，并已由直流感应发展到交流感应，使可靠性得到了大幅度的提高，应用在灶具上还只有三四年的历史。

焦炭干式熄火装置（CDQ）不仅能将红焦所持显热回收发电，而且由于熄火塔内冲击摩擦等机械作用与干式缓冷产生的化学及热效应，能够去除焦炭的脆弱部分并减少焦炭内部裂纹，提高强度并具有粒度均匀化效果，就焦炭质量干式熄火处理来讲优于湿式熄火处理。

焦炭熄火目的

炭的熄火过去一般是在采用熄焦塔喷水的方法。但是，由于最近能源危机，人们逐渐注意到回收灼热焦炭的热量问题，并注意到采用焦炭的干式消火法。

干式消火法是用氮气等在密闭容器内冷却焦炭，回收利用被焦炭加热的气体热，其目的如下：

①回收被弃的灼热焦炭热能加以有效地利用。

②由于没有熄焦塔熄焦时的蒸汽散失，以及没有灰尘飞扬的焦台作业等，有利于防止公害。

③可节约大量熄火所需的水。

④由于是渐渐冷却，防止了焦炭的龟裂等，提高了质量。

焦炭熄火工艺过程

目前，实用化的干熄焦法是苏联研制的，其工艺过程见图1。

推出的焦炭装入焦罐，由搬运车运送到熄焦设备里。装有焦炭的焦罐用卷扬机送到冷却器，由上面送进冷却器。冷却器分为预置室和冷却室，焦炭在这里先贮存，然后再送到冷却室。冷却室中送进不含氧的气体，焦炭约在两小时内冷却至200℃，由下面排出。

热的回收是用废热锅炉，从焦炭得到热的气体约达850℃，通过环状通道送进废热锅炉，用该热发生高温蒸汽。在锅炉冷却的气体再送到冷却室循环使用。冷却用气体组成为CO₂ 4～10%，CO 12%，O₂ 0.5%左右，余下的为N₂。在循环中从焦炭中发生气体，可燃成分逐渐增加，因此，通入N₂或空气以调整成分。

焦炭熄火效果

a、回收热量发生蒸汽苏联实际应用的处理能力为56吨/小时的设备，每1吨焦炭可发生40气压，450℃蒸汽420～450公斤。发生的蒸汽在炼铁厂中作为能源使用。此能量用于对应于1万吨高炉的炼焦炉时，换算为重油推测可相当于150千升/日。

b、熄焦用水的节约，可以完全节约采用湿武熄焦法时每吨焦炭使用的0.5米³的水。

c、焦炭质量的提高 根据苏联所发表的资料，干式熄焦法优于湿式熄焦法，如图2。

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