燃气燃烧器回火现象及其预防标准措施Word格式.docx

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扩散式燃烧燃烧速度与燃烧完全限度重要取决于燃气与空气分子间扩散速度和完全限度。

扩散式燃烧特点：

（1）燃烧稳定、在燃气系统不产生负压、空气不被吸入状况下，不会回火，燃烧器工作稳定。

（2）过剩空气多，燃烧速度慢，火焰温度低。

对燃烧碳氢化合物含量较高可燃气体时，在高温下由于火焰面内氧气供应局限性，碳氢化合物分解出碳粒、氢和重碳氢化合物。

碳粒和重碳氢化合物很难燃烧，成果导致化学不完全燃烧。

普通说来，对天然气不适当采用扩散燃烧法。

（3）燃烧强度低，在工业炉上为提高燃烧强度多采用机械鼓风方式燃烧器。

1．2预混某些空气燃烧

其0＜α1＜1。

在这种状况下，由于可燃混合物中空气量较小，因而，某些燃烧按纯动力学办法燃烧，别的燃气则按扩散燃烧办法进行燃烧。

预混某些空气燃烧特点：

（1）在绝大多数状况下能保证燃烧设备以任何比例燃气与空气进行工作。

因而，设备热负荷调节范畴大。

（2）由于先吸入某些空气，因此克服了扩散燃烧某些缺陷，提高了燃烧速度，减少了不完全燃烧限度。

（3）当一次空气系数α1适当时，此种燃烧办法有一定稳定范畴。

（4）一次空气系数α1越大，燃烧稳定范畴就越小，因而，一次空气系数α1不可选用过大。

1．3无焰燃烧

燃气与空气预先按化学计量比混和，即〈1=1（工业装置上无焰燃烧〈1=1.05~1.10），此可燃混合物在高温稳燃装置（火道、燃烧室）配合下，瞬时完毕燃烧过程，这种燃烧办法称为无焰燃烧）。

无焰燃烧特点：

（1）热强度大，约为每立方米燃烧室容积可达11.63×

104kW~11.63×

105kW。

（2）燃烧温度高，其接近于理论燃烧温度，热能运用得好。

（3）燃烧完全，几乎不存在化学不完全燃烧。

（4）燃烧稳定性差，容易回火。

2回火危害及因素

2．1回火危害

对于大气式燃烧器和无焰燃烧器，燃气一空气混合物从火嘴喷出并被点燃后，不一定形成稳定火焰，当混合气体流速不大于火焰传播速度时，火焰也许逆流传播进火孔，使燃烧在喷嘴内进行，这种火焰在火孔内部燃烧现象称为回火。

回火（对大气式和无焰式燃烧器而言）是当燃气一空气混合物速度在燃烧焰面法线方向上分量不大于该混合火焰传播速度而破坏了焰面稳定性所导致。

回火是不容许，它破坏了一次空气吸入（当燃气引射空气时则导致空气局限性；

当空气引射燃气时则导致空气量过大），导致不完全燃烧，影响燃烧器稳定工作，同步还引起爆鸣声和噪音。

假若在燃烧器混合管内燃烧，有也许把钢制混合装置烧得变形、铸铁混合装置烧出裂缝。

当几种燃烧器共用一种混合器，并且燃气一空气混合物输送管道容积又很大时，若回火就有也许发生爆炸事故。

2．2回火因素

（1）一次空气系数大小影响，普通稳定燃烧时，大气式燃烧器α1=0.4~0.8，无焰燃烧器α1约为1.05。

燃气性质、燃烧形式和燃烧器构造不同，α1也不同。

由于火焰传播速度与可燃混合气体中可燃气体含量关于，而火焰传播速度是影响回火一种重要因素，理论上一次空气系数为1时，火焰传播速度最大。

（2）燃气一空气混合物通过火孔速度大小影响，如由于燃烧器在低负荷下运营，燃烧系统压力下降，或燃烧器火孔堵塞等因素使可燃混合气体出火孔速度不大于火焰传播速度，产生回火。

（3）气流在混合管内流动发生振动，而在燃烧室内燃烧也发生振动，当混合气体在混合管内脉冲频率与其燃烧室脉冲频率相等时，将会产生共振。

共振一方面产生噪音，另一方面则加剧燃烧道脉冲，也也许引起回火。

（4）燃烧器构造设计不合理或混合管内结垢、结冰等因素，而使速度场不均匀或各火孔流速差别很大，这时，虽然预混可燃气体出火孔平均流速比火焰传播速度大诸多，但在局部地方或一某些火孔处流速仍也许低于火焰传播速度而引起回火。

（5）燃烧器头部加热状况影响，如燃烧器头部冷却不好，燃气一空气混合物温度升高，火焰传播速度加快引起回火。

防止回火办法是以减少火焰传播速度，提高燃气一空气混合物出火孔流速，保证速度场均匀等为前提而制定。

在安装及生产中采用防回火办法主有如下几种方面：

1依照燃气性质合理选用燃烧办法，火焰传播速度快燃气（氢含量高燃气）不适当采用大气式燃烧和无焰燃烧，而采用扩散式燃烧方式，选用外混式燃气烧嘴。

各种燃气火焰传播速度见表1：

见表

表1各单一气体最大火焰传播速度（管径25.4mm）

2使用较脏燃气时，应设立净化装置（如过滤器等），当净化装置仍不能防止燃气喷头和混合管结垢时，应对燃烧装置进行除垢解决，或采用便于清除污垢构造，并规定定期清洗操作制度。

3使用含水燃气时，应当有水分离器，以免燃气喷头和混合管在天寒时结冰。

4炉子在低负荷下操作时，应熄掉某些燃烧器烧嘴，以保证运营燃烧器负荷不低于容许最小负荷。

5工艺上应依照燃气性质和燃烧器形式规定最低压力值，当燃气压力下降至低限时，应停止运营，以保证燃气一空气混合气体出喷嘴速度不不大于火焰传播速度。

6依照燃气性质，燃烧器构造和工艺状况，如果因燃烧器头部温度过高而发生回火，可冷却燃烧器头部，减小火焰传播速度。

在实际生产当中，诸多燃气供应系统为低压燃气系统，压力普通在4000~10000Pa，这种低压燃气系统在压力波动时，很容易发生回火。

为了使燃烧器安全稳定运营，在燃气进入燃烧器之前设立一燃气水封槽，可有效防止回火现象。

低压燃气水封槽工作原理如图1，水封槽由燃气进口管、燃气出口管、内筒和外筒等构成，正常工作时，外筒水位保持在水满流口位置，内筒水位保持在燃气入口管如下，达到正常工作。

如果突然停燃气或燃气压力低于工艺规定下限值时，外筒水进入内筒，将燃气入口管封住，防止燃烧器回火或空气进入燃气管道。

保证水封能按设计条件正常运营，应具备如下条件：

1―燃气入口；

2―燃气出口；

3―内筒；

4―外筒；

5―水入口管；

6―水出口管（溢流）；

7―排污口；

8―放散口

图1防回火水封槽

（1）H＞Pmax/ρg

（2）h=Pmin/ρg

（3）Sa×

（Pmax/ρg-h）＜h×

Sc

式中：

H——内筒下端与水满流口高度（m）

h——燃气入口管下端与水满流口高度（m）

ρ——水密度（kg/m3）

Pmax——燃气系统也许浮现最大压力（Pa）

Pmin——工艺规定燃气管网容许最低压力（Pa）

Sa——内筒横截面积（m2）

Sc——外筒横截面积（m2）

g——重力加速度（m/s2）

满足式

（1）条件，燃气压力最大时能封住燃气不进入外筒。

满足式

（2）条件，当燃气压力不大于或等于Pmin时，水能封住燃气入口管，防止回火或空气进入燃气管道。

满足式（3）条件，当燃气管网压力在最大值状况下突然终结供气，保证外筒里水迅速进入内筒封住燃气入口，防止回火或空气进入燃气管道。

为了避免在突然停止供燃气状况下水进入燃气管道，依照不同状况，水封槽安装时，燃气总管与水封槽顶应有足够高度。

为了使燃气通过水封槽阻力尽量小，燃气出口管径应不不大于或等于入口管径。

正常运营时，水封槽进水管应少量持续供水，使水满流口始终处在满流状态。

这种水封槽除以上作用外，还对燃气含杂质、油污等起到净化作用，能分离燃气中所含水分，保证燃气一空气混合气体速度场均匀，防止回火。

回火是由于混合气体从燃烧器头部进入火道速度不大于火焰传播速度导致，在燃烧系统运营时能较好地控制这两个速度，就能有效防止回火。

混合气本从燃烧器头部进入火道速度重要受燃气系统压力、一次空气系数等影响。

火焰传播速度受如下几种方面因素影响：

（1）火焰传播速度与燃气物理化学性质关于；

（2）火焰传播速度与混合可燃气体构成关于（燃气与空气比例）；

（3）火焰传播速度与与燃气火道孔径关于；

（4）火焰传播速度与可燃混合气体预热温度关于；

（5）火焰传播速度与燃气中惰性气体（氮气、二氧化碳）、含量关于；

（6）火焰传播速度与燃气含尘量关于。

发生回火时，综合分析各种现象，采用对的解决办法，就能有效地防止回火，保证燃烧系统正常运营。

加热炉为什么会回火，如何防止?

煤气管道为什么会发生回火呢?

咱们懂得，煤气燃烧需要有氧气支持，也需要有火源。

那么在密闭管道中发生回火，阐明煤气中具有大量氧气，并被点燃。

排除了煤气气源中混有大量氧气也许．则管道中氧气一定来自烧嘴。

而炉膛内氛围是微正压，其压力远低于煤气压力，正常状况下氧气不也许从烧嘴进入煤气管道．只有在管道中煤气压力突然减少，使管道中产生一定负压，这时烧嘴处火焰将随着空气一起进人煤气管道，从而产生了回火现象。

依照这一煤气回火燃烧机理，可以确认煤气管道回火重要因素是管道内压力大幅变化。

而引起管道压力激烈波动因素是：

（1）管网气源压力大幅波动；

（2）煤气调节阀或DN900煤气切断阀迅速关闭，导致局部负压。

因而，为了防止回火，咱们在操作中，应密切沣意煤气压力变化，当压力过小时，应减少煤气用量，即关小调节阀，维持管内必要正压。

另一方面，在操作调节阀或切断阀时，应避免动作太快。

总之，保持煤气管道内不不大于1000PaIF压，是防止回火重要条件。