针对燃气燃烧器回火现象及其预防措施

针对燃气燃烧器回火现象及其预防措施

邓灿

中冶南方工程技术有限公司

【摘要】针对燃气燃烧器的回火的现象，对燃气燃烧器回火现象的概念以及危害进行了讨论，对燃气燃烧器回火现象以及对回火的具体原因进行了了分析，并且根据分析结果对回火现象提出了确切的解决措施。

【关键词】燃气燃烧器；回火；措施

【引言】目前，气态燃料作为动力燃料，在国内外得到了广泛的应用，因气体的不稳定性，在燃气燃烧器中使用时会比固体燃料更容易产生回火现象。针对燃气燃烧器在实际应用引用中存在的回火问题,根据相关依据对回火现象提出了解决方案。在分析燃气燃烧器的回火现象时需要对回火现象产生的原因进行分析，从根源上考虑避免产生回火现象要满足的要求。燃气燃烧器产生回火现象对用火安全有很大影响，如果在燃烧过程中产生回火现象可能会产生将燃烧器烧坏或发生安全事故的后果。因此，对燃气燃烧器的回火现象进行分析有很重要的实践意义。

1燃气燃烧器回火现象概述

1.1燃气燃烧器回火现象的概念

燃气燃烧器中产生回火现象的根本原因在于燃烧器使用的气体对火焰传播速度的大小，火焰传播速度的大小就是在一团静止的可燃气体之中将其点燃，就会产生一个球状的火焰面，燃烧的部分会以一定的速度向没有燃烧的部分扩散，这个扩展速度就可以称为火焰传播速度。

在现实的场景中，燃气燃烧器喷火口的混合气体局部流速低于混合气流的火焰传播速度,那么燃气燃烧器喷火口的火焰就会向燃气燃烧器的内部扩散,从而产生了回火现象。

1.2燃气燃烧器产生回火现象的危害

燃气一空气的混合物从燃气燃烧器的喷火嘴喷出并被点燃后，形成的火焰可能会不稳定，会产生混合气体流速小于火焰传播速度的现象，产生的火焰可能又逆流回燃气燃烧器的喷火嘴中，燃烧逆流回喷嘴与管道之中，即发生回火现象。具体原因是由于火焰面的不稳定，破坏了空气的供应，造成燃烧的不完全，从而破坏燃烧器的稳定运行，造成燃烧器的损毁。如果多个燃烧器在同一混合器中运行，且燃气-空气混合物的供气管线容量较大，燃烧器产生回火现象就可能会引起爆炸危险。

2燃气燃烧器回火现象产生的条件

2.1燃气燃烧器的喷火口不通畅

在一定混合比下，从燃烧器出来的混合气体速度低于燃烧速度，火焰就会回火到燃气燃烧器当中，产生内燃现象，这种情况持续时间稍长，甚至会出现爆炸。在一定混合比下，如果喷火口只有个别口被堵塞，燃烧器的喷火不畅，可能导致从燃烧器出来的混合气体速度低于燃烧速度，火焰就会沿着堵塞的喷火口往回燃烧，产生内燃现象，这种情况持续时间稍长，甚至会出现爆炸。。

2.2燃气供应不稳定或不充足

由于燃气和空气的特性不同，故燃气通道与空气通道的设计不同。为了防止在燃烧过程中火焰引燃气路，在燃气气路上设计了防回火的屏障。防回火装置有很多种，其中一种被广泛使用的阻火器是由铜丝网等阻火材料组成，其目的和作用是阻断燃烧的火焰和后续喷涌的燃气之间的接触从而达到阻火的作用，但因其自身的结构特殊性，在使用过程中会过滤掉燃气中的杂质和燃烧过程中的杂质，过滤后的残渣仍然粘在网状物上，久而久之，残渣就会堵塞网状物，从而阻断了燃气的供应，供气的不正常，容易产生过氧化的火焰，过氧化火焰燃烧速度快，而燃气供气放缓时燃气流速下降，从而出现回火现象。

2.3燃气燃烧器燃烧过程的影响

气体混合物通过燃烧器喷火嘴的速度会产生影响，一方面会产生噪音，另一方面会增加燃烧轨迹的脉动，也会导致回火。由于燃烧器设计不当或混合管上有污垢或结冰，则会造成燃烧口之间的速度不均匀或流速差异较大。虽然燃气的平均流速明显高于火焰流速，但可能存在部分混合管中，流速仍低于火焰流速，引起回火。同时当燃烧器头部冷却不当，会使气体混合温度升高，从而火焰传播速度加快，产生回火可能。

3防止燃气燃烧器回火现象措施

保持燃烧器正常稳定燃烧而不发生回火的关键是保证混合气离开加热器点火孔的速度略高于这种配比状态下的燃烧速度。由于混合气的燃烧速度主要由混合气的成分和混合比决定，混合比例由“微缩火焰”控制。也就是说，燃烧器的工艺和设备决定了这两点不可变更。则控制混合气从加热器喷火孔的喷出速度，使气体排放率适应燃烧率，以及燃气的流量和压力要满足燃烧器的使用要求，从而避免产生回火。主要可以从下面几点来实施：

3.1保持燃气燃烧器的喷火口通畅

定期清理燃烧嘴内的杂质，保持气流通畅，在实际操作中应注意以下两点。

(1)对燃烧器的喷火嘴进行清理时，要用比规定直径小0.1～0.2mm的钻头来清理。

(2)使用钻头对喷火口进行清理时，钻头应尽量垂直，当钻头对喷火孔的位置不垂直时，通过多次清理后，喷火孔的直径会增大，也会导致回火现象。

3.2保持燃气燃烧器稳定和充足的燃气

(1)气流量应满足燃气燃烧器的要求，并保证稳定的、通畅的供气。为此，应选择性能稳定、流量大的控制器，并经常检查，以消除可能出现的问题。

(2)燃气流量既要满足燃烧器的需要，又要保证稳定的气源，气路畅通。因此，需要定期清理管道及相关设备内的杂质，对防火管道使用高压风进行除烟尘作业，如果回火防回火装置被损坏，维修时应及时更换回火防回火护装置，以保证管道正常运行。

(3)气体流量调节器的选择应能够保证燃气燃烧器运行稳定，配件要与常规厂家生产的设备相配套，但应注意设备运行条件的变化。有的厂家为了保证燃烧器的便携性，推出了便携式气体流量控制装置，虽然这种控制装置体积小，但更加便携性的便利，但也有其缺点，厂家将减少了回火防护装置的数量由原来的3个减少到2个，从而减少了气体流量控制单元的数量。

3.3防止燃气燃烧器产生回火现象的小技巧

如果使用不纯净的燃气，建议设置净化装置，并定期清理烧嘴及燃气管道。使用含水燃气时，建议设置气水气分离器以防止寒冷天气下烧嘴和混合管结冰造成堵塞。

如果燃气燃烧器在低负荷下运行，需关闭部分燃烧器的喷火口，使燃烧器的运行负荷不低于最低允许水平。合理设置流量压力调节器能更好的稳定管路燃气的供应流量及压力，防止回火的发生。

4结语

燃气燃烧器产生回火现象对燃烧器的使用安全会产生影响，对生产安全产生威胁，因此一定要对燃气燃烧器的回火现象产生重视，在发生回火现象时，要对各种现象进行综合性分析，对回火现象采取正确的处理办法，保证燃气燃烧器的正常运行。

参考文献

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[2]刘岩,邵俊鹏,程治国,魏淑红.燃气燃烧器结构有限元分析[J].哈尔滨理工大学学报,2001(06):13-15.