這篇石油天然氣論文發(fā)表了天然氣燃燒及雙速噴槍研究，天然氣是一種混合氣體，如今在我們的生活中都非常的常見(jiàn)，我們利用天然氣生活，論文介紹了天然氣的燃燒特點(diǎn)，并對(duì)天然氣的燃燒和改善進(jìn)行了研究，分析了玻璃窯爐對(duì)燃燒火焰的要求，對(duì)玻璃的生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

　　關(guān)鍵詞：石油天然氣論文,火焰要求,燃燒,玻璃窯爐

　　1天然氣特性

　　1.1天然氣的組成特性天然氣是一種混合氣體，主要成分為CH。一4般含CH85%以上，還含有少量的乙烷、丙烷、4丁烷及其它氣體(如二氧化碳、硫化氫，有時(shí)還含3有微量的氫)，熱值一般在35580～37670kJ/Nm(高位熱值)，灰分、含硫量較小，燃燒產(chǎn)物對(duì)玻璃液、耐火材料的影響小，屬于清潔能源。密度較空氣輕，相對(duì)空氣密度為0.5548。

　　1.2天然氣燃燒特點(diǎn)

　　(1)燃點(diǎn)低，根據(jù)其組成變化，著火溫度一般在650～700℃。

　　(2)爆炸極限為4%～15%，較H、CO等可2燃?xì)怏w安全。但在烤窯過(guò)程中的低溫階段，若操作不當(dāng)，則可能發(fā)生“放炮”事故。

　　(3)天然氣與空氣混合時(shí)，因體積差異(空氣11，天然氣1)和密度差異(空氣為1，天然氣為0.6)，很難實(shí)現(xiàn)迅速和密切的混合，因而燃燒傳播速度慢，火焰長(zhǎng)，剛性差，易發(fā)飄。火焰長(zhǎng)度的變化幅度小，可調(diào)性差。

　　(4)天然氣中碳/氫質(zhì)量比為3.0～3.2，比液體燃料(6.0～7.4)、固體燃料(10～30)低得多，因而火焰黑度低，表現(xiàn)為亮度不夠。

　　(5)因?yàn)闊嶂迪鄬?duì)重油低，相對(duì)于重油燃燒，天然氣燃燒產(chǎn)生的廢氣量多5%～7%，煙氣溫度一般高30～50℃。

　　2天然氣燃燒及改善

　　(1)“黑度”的概念：在一定溫度下，物體的實(shí)際輻射力與同溫度下絕對(duì)黑體的輻射力之比值稱(chēng)為黑度。碳/氫質(zhì)量比越小，黑度越低，輻射傳熱越慢。增碳是指向火焰中增加碳粒的含量，提高火焰黑度的方法。增碳有自身增碳和外加增碳法。

　　(2)火焰的剛度：系指火焰的剛直情況，它與噴出氣流的速度有關(guān)。流速大，則剛度好;流速小，火焰發(fā)飄，剛性差。

　　(3)氣體燃燒時(shí)，天然氣與空氣的混合氣體以一定的速度流動(dòng)，當(dāng)氣流速度與火焰燃燒速度相等時(shí)，可以得到穩(wěn)定的火焰。火焰燃燒速度與空氣和天然氣的混合程度、著火環(huán)境溫度以及天然氣噴槍槍體結(jié)構(gòu)尺寸(噴口尺寸)有關(guān)。適當(dāng)增加噴口尺寸，可以提高天然氣的燃燒速度。玻璃窯爐上使用的天然氣噴槍屬于長(zhǎng)焰燃燒，空氣與天然氣氣流噴入窯爐內(nèi)，邊混合，邊燃燒。火焰的長(zhǎng)度及剛性與天然氣、空氣噴入窯內(nèi)的相對(duì)速度、混合的角度有關(guān)。

　　(4)降低空氣與天然氣的混合速度，使天然氣中一部分甲烷在燃燒之前進(jìn)行裂化，析出炭黑，可自行增碳，可以獲得一定的發(fā)光火焰，提高火焰的輻射性。天然氣的噴射速度對(duì)火焰的輻射能力有很大影響。降低天然氣的噴射速度，擴(kuò)大天然氣的噴射流股，都有利于碳?xì)浠衔锏牧鸦岣呋鹧孑椛淠芰Α＿@就是雙速天然氣噴槍的燃燒原理。雙速天然氣噴槍?zhuān)烊粴馔ㄟ^(guò)內(nèi)外管?chē)娙敫G內(nèi)，與空氣混合燃燒，其中一部分天然氣通過(guò)噴槍的內(nèi)管高速噴出，吸入外管較低的天然氣氣流緊靠中心，這樣延遲了外管氣流與空氣的混合速度，提高了火焰的輻射性，整體改善了空氣與天然氣的混合程度，增加火焰剛性，火焰變長(zhǎng)，同時(shí)火焰中心溫度降低，降低了燃燒產(chǎn)物NO的生x成量。

　　3玻璃窯爐對(duì)燃燒火焰的要求

　　(1)玻璃窯的傳熱主要是靠輻射傳熱(占90%)，因而要求火焰具有一定的亮度。(2)火焰要柔韌、明晰而且沒(méi)有散亂火苗。火焰體積要大，形成柔和和全面覆蓋玻璃液面的輻射性火焰。(3)要有一定的火焰長(zhǎng)度，長(zhǎng)度超過(guò)窯寬2/3(橫焰窯)，火焰末梢不觸及或微觸及對(duì)面胸墻。(4)火焰的角度、高度、噴射速度要求可調(diào)，料堆處火焰不沖料，泡沫區(qū)火焰盡量靠近玻璃液面，末對(duì)小爐火焰不要觸及玻璃液面。##(5)各對(duì)小爐火焰要有氣氛要求：1、2、###3小爐還原或中性氣氛，4、5小爐中性氣氛，#6小爐強(qiáng)氧化氣氛。火焰氣氛及示意圖見(jiàn)圖1和圖2。

　　4捷克天然氣噴槍

　　4.1結(jié)構(gòu)特性

　　(1)捷克天然氣噴槍為雙速噴槍?zhuān)趦?nèi)外管進(jìn)口管路中接入DN15壓縮空氣管用于槍體冷卻氣。燃燒側(cè)，內(nèi)外管通天然氣燃燒，冷卻氣關(guān)閉;非燃燒側(cè)，內(nèi)外管天然氣關(guān)閉，冷卻壓縮空氣開(kāi)起冷卻槍體，防燒壞。

　　(2)內(nèi)管上裝有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可使內(nèi)管在槍體內(nèi)伸縮，以改變內(nèi)外管氣流噴出速度，調(diào)節(jié)火焰長(zhǎng)度。內(nèi)管越靠后，火焰越長(zhǎng)。

　　(3)主管上設(shè)分配器管路，通過(guò)金屬軟管快速接頭分別接入槍體內(nèi)外管，分配器管路上內(nèi)外管分別裝有逆止閥、節(jié)流閥，其中內(nèi)管分支還裝有切斷球閥。通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)外管路上的節(jié)流閥閥位，可以調(diào)節(jié)各自的天然氣分配量，但內(nèi)管流量3要求不低于20Nm/h。增大內(nèi)管流量或壓力，火焰變長(zhǎng)。

　　(4)屬于一種低NO噴槍。x

　　(5)通過(guò)匹配的槍架，垂直方向上角度可oo以調(diào)整±7，水平方向可以調(diào)整±5，可以適用于底燒或側(cè)燒安裝方式。

　　4.2安裝要求

　　(1)槍架安裝檢查槍架各部件完整性;垂直、水平、高度方向調(diào)整機(jī)構(gòu)是否靈活;基座與底部固定槽鋼連接板前后左右孔洞是否留足活動(dòng)余地;槍架自帶密封板與噴嘴磚孔洞一定要吻合，不能出現(xiàn)漏光現(xiàn)象，同時(shí)要保證槍頭與噴嘴磚孔洞中心的一致性;密封板冷卻氣是否接入，冷卻氣流量應(yīng)保持31.5~2kPa，流量50Nm/h;槍體固定件是否牢靠，易拆卸;槍架整體固定是否安全。

　　(2)槍體安裝安裝前，全面檢查槍體的結(jié)構(gòu)完整性，噴嘴槍帽是否上有墊片，是否上緊;內(nèi)管進(jìn)退機(jī)構(gòu)是否靈活;槍體與槍架是否固定牢靠;槍頭與密封板要吻合，從外側(cè)看不能有亮光現(xiàn)象。

　　(3)槍前分配器管路與槍體連接確認(rèn)連接金屬軟管長(zhǎng)度是否夠長(zhǎng);快速接頭拆卸是否方便;是否接入冷卻氣管;管路控制閥是否與換向方向進(jìn)行核對(duì)確認(rèn)。

　　4.3常見(jiàn)問(wèn)題

　　(1)槍頭發(fā)紅①檢查槍管冷卻氣壓力和流量是否正常;②檢查噴嘴磚密封板冷卻風(fēng)是否吹到正常位置;以上正常的話，需關(guān)氣拆槍?zhuān)瑱z查槍帽是否有堵塞現(xiàn)象。

　　(2)火焰太散，不集中，火焰過(guò)長(zhǎng)燒到對(duì)面小爐內(nèi)①檢查密封板孔洞是否堵住;②檢查槍帽是否被堵。

　　(3)火焰發(fā)黑①檢查小爐流量是否過(guò)高，流量控制閥是否失控;②槍帽是否有異物堵住。

　　(4)火焰一突一突，不連續(xù)檢查槍噴嘴是否不在槍帽中心。

　　(5)火焰太長(zhǎng)①增加天然氣流速(如噴嘴口徑變小)，可以使火焰變短;②上調(diào)氣槍仰角，可以使火焰變短;③調(diào)整內(nèi)管與外管氣比，可以使火焰變短。

　　(6)火焰太短①降低天然氣流速(如噴嘴口徑變大)，可以使火焰變長(zhǎng);②下調(diào)氣槍仰角，可以使火焰變長(zhǎng);③調(diào)整內(nèi)管與外管氣比，可以使火焰變長(zhǎng)，3但內(nèi)管最低流量不低于20Nm。

　　5天然氣噴槍燃燒指導(dǎo)參數(shù)

　　5.1天然氣噴槍選型5.2天然氣噴槍燃燒參數(shù)(1)底燒參數(shù)見(jiàn)表2。

　　6天然氣噴槍的維護(hù)檢查

　　(1)檢查密封板與噴嘴磚的密封情況;檢查槍頭與密封板的密封情況。

　　(2)觀察天然氣燃燒狀況，若異常，需在非燒側(cè)關(guān)氣檢查天然氣噴槍?zhuān)謇韲娮齑u孔內(nèi)的結(jié)焦、雜物，查看噴槍快接接頭墊圈是否可用，檢查噴槍連接的軟管漏氣、漏火情況等。

　　(3)噴槍維護(hù)周期：每班檢查以上內(nèi)容，并及時(shí)報(bào)告或處理相關(guān)問(wèn)題。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]F.V.托利,主編.劉時(shí)衡,等,譯.玻璃制造手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1983.

　　[2]OPERATIONMANUALforFlammaTecGasBurners.

　　作者：譚祝華

　　推薦閱讀：《天然氣化工雜志》主要報(bào)道與天然氣、合成氣、一氧化碳、二氧化碳、甲醇等一碳化學(xué)品及其衍生物和低碳烷烴化工利用相關(guān)的化工技術(shù)和科研成果，同時(shí)也報(bào)道一些其它領(lǐng)域的新技術(shù)新成果。對(duì)新技術(shù)的研發(fā)、新技術(shù)和實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用和工廠技術(shù)改造和革新的報(bào)道并重。