回火现象及其产生的理论原因

回火现象及其产生的理论原因
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回火现象及其产生的理论原因
1 、回火现象及其产生的理论原因
"回火现象"就是指火焰或其根部返回到烧嘴里去的现象。

回火现象产生的原因还需从气体燃烧理论加以说明。

气体燃料的燃烧过程主要包括混合（即气体燃料与助燃空气的混合）、着火和燃烧三个阶段，其中混合阶段的速度最慢，因此混合阶段是气体燃料燃烧过程的主要矛盾所在。

由于混合速度和混合的完全程度对燃烧速度及燃烧的完全程度起着决定作用，因此根据气体燃料与助燃空气的混合情况把气体燃料的燃烧方法分为三种类型，即长焰燃烧法、短焰燃烧法和无焰燃烧法。

在硅酸盐工业窑炉（如陶瓷遂道窑、辊道窑、梭式窑、玻璃池窑等）中，气体燃料的燃烧方法大部分属于短焰燃烧法。

主要由于短焰燃烧的燃烧速度较快、温度较高、窑内横截面的温差很小等优点。

短焰燃烧法就是指气体燃料与部分助燃空气（即一次空气，其空气过剩系数
0<α1 <1）在烧嘴内预选混合后喷出燃烧的种燃料方法。

短焰燃烧的火焰由内焰与外焰两个锥体组成。

由于烧嘴中喷出的可燃气体混合物中的空气过剩系数（α1 ）燃烧形成内焰面上尚未完全燃烧的燃料靠射流从周围空间吸入空气（即二次空气），并与之混合后继续燃烧，形成外焰面，在外焰面上燃料完全燃烧。

内焰根部的稳定性直接影响到火焰的稳定性，它与混合气体的喷出速度（Wg）以及火焰传播速度（Wf ）有关。

当Wg =Wf 时，火焰达到动态平衡状态，内焰根部稳定即火焰稳定，这是窑炉上所要求的火焰；当Wg <Wf 时，火焰根部不断向火根方向移动而形成脱火现象。

这两各现象都是窑炉上绝不允许发生的，我们这里主要探讨回火现象。

2、回火现象产生的实际原因
从上面的分析可知，回火现象与Wg 和Wf 有关，而Wg 和Wf的大小又与一次空气量、煤气喷嘴口内径、烧嘴喷出内径、空气和煤气的预热温度、煤气组成以及压强等诸多因素有关。

从理论分析和实践中可以得出下面结论：
1）当烧嘴喷出口内径一定时，一次空气过剩系数α1 （即一次空气量与理论空气的比值）愈大，预混合就愈好，那么火焰的的传播速度Wf 就愈大，则易产生回火现象。

当α1 略小于1而接近1时，Wf 最大，此时最易发生回火现象。

2）α1 一定时，烧嘴喷出口内径愈大，Wg 愈小，愈易产生回火现象。

3）其它条件一定时，煤气喷出口内径愈小，则 Wg 相对愈小，愈易发生回火现象。

4）对于空、煤气预热时，预热温度愈高，则混合速度愈快，Wf 相对就愈大，愈易产生回火现象。

5）煤气的压力愈小，Wg 就愈小，就愈易发生回火现象。

6）当煤气压力不均匀，或其它原因造成的喷出速度不均匀时，也会出现回火现象。

7）烧嘴内积聚相当多的污物，或煤气喷嘴内被煤气中的焦油、灰尘等杂质堵塞时，也易出现回火现象。

8）烧嘴结构不合理，如预混室（混合器）的长度过长，也会产生回火现象。

回火现象必须及时解决，否则会产生如下后果：①烧损煤气喷嘴和烧嘴及其内部结构；②窑内温降低；③回火严重时，封闭的预混合室可能造成爆炸现象。

3、解决办法 1）选择合理的烧嘴结构。

烧嘴结构必须适合于所用的气体燃料，并且在保证窑内横向温差较小的前提下，预混室（混合器）的长度愈短愈好。

2）检查煤气喷嘴和烧嘴内是否被焦油、灰尘等杂质堵塞，彻底清除其中的堵塞物。

3）调节一次空气量。

在保证完全燃烧，不增大窑内横向温差和不发生脱火现象的前提下，适当减小一次空气量。

4）调节煤气烧嘴喷口内径。

在保证不发生脱火的前提下，适当缩小喷嘴内径不变的情况下，即选用喷口内径较小燃气烧嘴。

5）调节煤气喷嘴内径。

在烧嘴内径不变的情况下，适当增大煤气喷嘴同径，即选用喷口内径较大的煤气喷嘴。

6）空、煤气的预热温度不能过高，尤其煤气的预热温度不能太高，预热温度要控制适当。

7）控制好煤气的压力。

适当加大煤气的压力和流量，并且煤气压力和流量必须保持稳定。

4、结论回火现象的产生主要受混合气体的喷出速度和火焰传播速度大小的影响，只有二者相等时，燃烧的火焰才能达到动态平衡状态。

因此在生产中一定要调好这两面三刀个速度，即调整合适的一次空气量，空、煤气的预热温度要适中，调整好煤气的压力，选择合适的煤气喷嘴结构和烧嘴结构，并且要定期检查烧嘴和煤气喷泉嘴的内部。