燃氣燃燒器回火現(xiàn)象及其預(yù)防措施(標(biāo)準(zhǔn)版)

1、燃氣燃燒器回火現(xiàn)象及其預(yù)防措施（標(biāo)準(zhǔn)版）Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（安全管理）單位：姓名：日期：編號：AQ-SN-0644化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全的燃燒器負荷不低于允許的最小負荷。5工藝上應(yīng)根據(jù)燃氣性質(zhì)和燃燒器形式規(guī)定最低壓力值，當(dāng)燃氣 壓力下降至低限時，應(yīng)停止運行，以保證燃

2、氣一空氣混合氣體出噴 嘴速度不小于火焰?zhèn)鞑ニ俣取?根據(jù)燃氣的性質(zhì)，燃燒器結(jié)構(gòu)和工藝情況，如果因燃燒器頭部 溫度過高而發(fā)生回火，可冷卻燃燒器頭部，減小火焰?zhèn)鞑ニ俣取?根據(jù)燃氣的性質(zhì)，燃燒器結(jié)構(gòu)和工藝情況，如果因燃燒器頭部 溫度過高而發(fā)生回火，可冷卻燃燒器頭部，減小火焰?zhèn)鞑ニ俣?。低壓燃氣系統(tǒng)防回火水封槽（4）在實際生產(chǎn)當(dāng)中，很多燃氣的供應(yīng)系統(tǒng)為低壓燃氣系統(tǒng)，壓力 一般在400010000Pa,這種低壓燃氣系統(tǒng)在壓力波動時，很容易發(fā) 生回火。為了使燃燒器安全穩(wěn)定運行，在燃氣進入燃燒器之前設(shè)置 一燃氣水封槽，可有效防止回火現(xiàn)象。低壓燃氣水封槽工作原理如 圖1,水封槽由燃氣進口管、燃氣出口管、內(nèi)筒和外筒

3、等組成，正常 工作時，外筒水位保持在水滿流口位置，內(nèi)筒水位保持在燃氣入口 管以下，達到正常工作。如果突然停燃氣或燃氣壓力低于工藝要求化工安全技術(shù)化工安全技術(shù)化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全的下限值時，外筒的水進入內(nèi)筒，將燃氣入口管封住，防止燃燒器 回火或空氣進入燃氣管道。保證水封能按設(shè)計條件正常運行，應(yīng)具 備以下條件：化工安全技術(shù)一燃氣入口； 2燃氣出口； 3內(nèi)筒；4 外筒；5水入口管;6水出口管(溢流)；7排污口； 8 放散口圖1防回火水封槽H Pmax/P gh=Pmin/P gSaX (Pmax/P g-h) hXSc式中：H內(nèi)筒下端與水滿流口的

4、高度(m)h燃氣入口管下端與水滿流口的高度(m)P水的密度(kg/m3)Pmax燃氣系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大壓力(Pa)Pmin工藝要求燃氣管網(wǎng)允許的最低壓力(Pa)Sa內(nèi)筒橫截面積(m2)Sc外筒橫截面積(m2)第10頁化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全g重力加速度（m/s2）化工安全技術(shù)滿足式（1）條件，燃氣壓力最大時能封住燃氣不進入外筒。滿足式（2）條件，當(dāng)燃氣壓力小于或等于Pmin時，水能封住 燃氣入口管，防止回火或空氣進入燃氣管道。滿足式（3）條件，當(dāng)燃氣管網(wǎng)壓力在最大值情況下突然終止供 氣，保證外筒里的水迅速進入內(nèi)筒封住燃氣入口，防止回火或空氣 進

5、入燃氣管道。為了避免在突然停止供燃氣情況下水進入燃氣管道，根據(jù)不同 情況，水封槽安裝時，燃氣總管與水封槽頂應(yīng)有足夠高度。為了使 燃氣經(jīng)過水封槽阻力盡量小，燃氣出口管徑應(yīng)大于或等于入口管徑。 正常運行時，水封槽進水管應(yīng)少量連續(xù)供水，使水滿流口始終處于 滿流狀態(tài)。這種水封槽除以上作用外，還對燃氣含的雜質(zhì)、油污等起到凈 化作用，能分離燃氣中所含的水分，保證燃氣一空氣混合氣體速度 場均勻，防止回火。結(jié)論（5）化工安全技術(shù)化工安全技術(shù)化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全化工安全技術(shù)回火是由于混合氣體從燃燒器頭部進入火道的速度小于火焰?zhèn)?播速度造成的，在燃燒系統(tǒng)運行時

6、能較好地控制這兩個速度，就能 有效防止回火?；旌蠚獗緩娜紵黝^部進入火道的速度主要受燃氣系統(tǒng)壓力、 一次空氣系數(shù)等影響?；鹧?zhèn)鞑ニ俣仁芤韵聨讉€方面因素影響：（1）火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c燃氣物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)；（2）火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c混合可燃氣體組成有關(guān)（燃氣與空氣的比 例）；（3）火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c與燃氣火道孔徑有關(guān)；（4）火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c可燃混合氣體預(yù)熱溫度有關(guān)；（5）火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c燃氣中惰性氣體（氮氣、二氧化碳）、含 量有關(guān)；（6）火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c燃氣含塵量有關(guān)。發(fā)生回火時，綜合分析各種現(xiàn)象，采取正確的處理方法，就能 有效地防止回火，保證燃燒系統(tǒng)正常運行。第12頁化工安全技術(shù) I Chemical Safety

7、 Technology 化工安全XXX圖文設(shè)計本文檔文字均可以自由修改第13頁化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全燃氣燃燒器回火現(xiàn)象及其預(yù)防措施（標(biāo)準(zhǔn)版）說明：安全技術(shù)防范就是利用安全防范技術(shù)為社會公眾提供一種安全服務(wù)的產(chǎn) 業(yè)。既然是一種產(chǎn)業(yè)，就要有產(chǎn)品的研制與開發(fā)，就要有系統(tǒng)的設(shè)計、工程的 施工、服務(wù)和管理。可以下載修改后或直接打印使用。前言（1）本網(wǎng)據(jù)“化工安全與環(huán)境”報導(dǎo)：在化工生產(chǎn)中，很多工藝加熱爐以氣體燃料燃燒作為熱源，可 燃氣體燃燒需要很多空氣，如：人工煤氣需1.24.0 （m3/m3）,天然 氣和液化石油氣則需1025 （m3/m3）o

8、可見欲使燃氣充分燃燒須有大 量空氣與之混合方可。因此，燃氣與空氣的混合方式，對燃燒情況 有很大影響，也關(guān)系到燃燒系統(tǒng)能否正常安全運行。燃燒系統(tǒng)運行 時，如果產(chǎn)生回火現(xiàn)象將燒壞燃燒器或發(fā)生安全事故?；鼗瓞F(xiàn)象及原因（2）1燃氣的燃燒方法及特點根據(jù)燃氣與空氣混合情況不同將燃燒分為三種方式，即擴散式化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全燃燒、預(yù)混部分空氣燃燒(大氣式燃燒)和無焰燃燒。燃燒過程處 于哪一類是根據(jù)一次空氣系數(shù)a 1 (一次空氣量與燃燒理論空氣量之 比)來判斷的。1擴散式燃燒燃氣未預(yù)先和空氣混合而進行的燃燒稱為擴散式燃燒，其a l=0o擴散式燃燒的燃

9、燒速度與燃燒完全程度主要取決于燃氣與空氣 分子間的擴散速度和完全程度。擴散式燃燒的特點：(1)燃燒穩(wěn)定、在燃氣系統(tǒng)不產(chǎn)生負壓、空氣不被吸入的情況 下，不會回火，燃燒器工作穩(wěn)定。(2)過?？諝舛啵紵俣嚷?，火焰溫度低。對燃燒碳氫化合 物含量較高的可燃氣體時，在高溫下由于火焰面內(nèi)氧氣供應(yīng)不足， 碳氫化合物分解出碳粒、氫和重碳氫化合物。碳粒和重碳氫化合物 很難燃燒，結(jié)果造成化學(xué)不完全燃燒。一般說來，對天然氣不宜采 用擴散燃燒法。(3)燃燒強度低，在工業(yè)爐上為提高燃燒強度多采用機械鼓風(fēng)化工安全技術(shù)化工安全技術(shù)化工安全技術(shù)Chemical Safety Technology 化工安全方式的燃燒器。化工

10、安全技術(shù)2預(yù)混部分空氣燃燒其在這種情況下，由于可燃混合物中空氣量較小， 因此，部分燃燒按純動力學(xué)方法燃燒，其余燃氣則按擴散燃燒方法 進行燃燒。預(yù)混部分空氣燃燒的特點：(1)在絕大多數(shù)情況下能保證燃燒設(shè)備以任何比例的燃氣與空 氣進行工作。因此，設(shè)備熱負荷的調(diào)節(jié)范圍大。(2)由于先吸入部分空氣，所以克服了擴散燃燒的一些缺點， 提高了燃燒速度，降低了不完全燃燒程度。(3)當(dāng)一次空氣系數(shù)al合適時，此種燃燒方法有一定的穩(wěn)定 范圍。(4) 一次空氣系數(shù)al越大，燃燒穩(wěn)定范圍就越小，因此，一 次空氣系數(shù)al不可選取過大。3無焰燃燒燃氣與空氣預(yù)先按化學(xué)計量比混和，即al=1 (工業(yè)裝置上無焰化工安全技術(shù) I

11、 Chemical Safety Technology 化工安全燃燒al=1.051.10）,此可燃混合物在高溫的穩(wěn)燃裝置（火道、燃 燒室）配合下，瞬時完成燃燒過程，這種燃燒方法稱為無焰燃燒）。無焰燃燒的特點：（1）熱強度大，約為每立方米燃燒室容積可達H. 63義 104kWll. 63X105kWo（2）燃燒溫度高，其接近于理論燃燒溫度，熱能利用得好。（3）燃燒完全，幾乎不存在化學(xué)不完全燃燒。（4）燃燒穩(wěn)定性差，容易回火。2回火危害及原因1回火危害對于大氣式燃燒器和無焰燃燒器，燃氣一空氣的混合物從火嘴 噴出并被點燃后，不一定形成穩(wěn)定的火焰，當(dāng)混合氣體流速小于火 焰?zhèn)鞑ニ俣葧r，火焰可能逆流傳播

12、進火孔，使燃燒在噴嘴內(nèi)進行， 這種火焰在火孔內(nèi)部燃燒的現(xiàn)象稱為回火?；鼗穑▽Υ髿馐胶蜔o焰式燃燒器而言）是當(dāng)燃氣一空氣混合物 的速度在燃燒焰面的法線方向上的分量小于該混合的的火焰?zhèn)鞑ニ倩ぐ踩夹g(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全度而破壞了焰面穩(wěn)定性所造成的。回火是不允許的，它破壞了一次空氣的吸入(當(dāng)燃氣引射空氣 時則造成空氣不足；當(dāng)空氣引射燃氣時則造成空氣量過大)，造成不 完全燃燒，影響燃燒器的穩(wěn)定工作，同時還引起爆鳴聲和噪音。假 若在燃燒器混合管內(nèi)燃燒，有可能把鋼制混合裝置燒得變形、鑄鐵 混合裝置燒出裂縫。當(dāng)幾個燃燒器共用一個混合器，而且燃氣一空 氣混合物的

13、輸送管道容積又很大時，若回火就有可能發(fā)生爆炸事故。2回火的原因一次空氣系數(shù)大小影響，一般穩(wěn)定燃燒時，大氣式燃燒器 a 1=0. 0.8,無焰燃燒器al約為1.05。燃氣的性質(zhì)、燃燒形式和 燃燒器結(jié)構(gòu)不同，al也不同。因為火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c可燃混合氣體中 的可燃氣體含量有關(guān)，而火焰?zhèn)鞑ニ俣仁怯绊懟鼗鸬囊粋€主要因素, 理論上一次空氣系數(shù)為1時，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲蟆?2)燃氣一空氣混合物通過火孔的速度大小的影響，如由于燃 燒器在低負荷下運行，燃燒系統(tǒng)壓力下降，或燃燒器火孔堵塞等原 因使可燃混合氣體出火孔速度小于火焰?zhèn)鞑ニ俣?，產(chǎn)生回火?；ぐ踩夹g(shù) I Chemical Safety Technology

14、化工安全(3)氣流在混合管內(nèi)流動發(fā)生振動，而在燃燒室內(nèi)燃燒也發(fā)生 振動，當(dāng)混合氣體在混合管內(nèi)的脈沖頻率與其燃燒室的脈沖頻率相 等時，將會產(chǎn)生共振。共振一方面產(chǎn)生噪音，另一方面則加劇燃燒 道的脈沖，也可能引起回火。(4)燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或混合管內(nèi)結(jié)垢、結(jié)冰等原因，而 使速度場不均勻或各火孔流速差別很大，這時，即使預(yù)混可燃氣體 出火孔的平均流速比火焰?zhèn)鞑ニ俣却蠛芏啵诰植康胤交蛞徊糠?火孔處流速仍可能低于火焰?zhèn)鞑ニ俣榷鸹鼗稹?5)燃燒器頭部加熱情況的影響，如燃燒器頭部冷卻不好，燃 氣一空氣混合物溫度升高，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌煲鸹鼗?。防止回火的措?3)防止回火的方法是以降低火焰?zhèn)鞑ニ俣?，提高燃氣一空氣混?物的出火孔流速，保證速度場均勻等為前提而制定的。在安裝及生 產(chǎn)中采取的防回火措施主有以下幾個方面：1根據(jù)燃氣的性質(zhì)合理選取燃燒方法，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓娜細?(氫含量高的燃氣)不宜采用大氣式燃燒和無焰燃燒，而采用擴散化工安全技術(shù) I Chemical Safety Technology 化工安全式燃燒方式，選用外混式燃氣燒嘴。各種燃氣火焰?zhèn)鞑ニ俣纫姳鞮氣體名稱最大火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r，氣體在混合物中的體積百分數(shù)最大火焰?zhèn)鞑ニ俣萴/s一氧化碳45.01.25氫38. 54. 83甲烷9. 80. 67乙烷50. 85化工安全技術(shù) I