這篇石油天然氣論文發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，我們利用天然氣生活，論文介紹了天然氣的燃燒特點，并對天然氣的燃燒和改善進行了研究，分析了玻璃窯爐對燃燒火焰的要求，對玻璃的生產具有一定的指導意義。

　　關鍵詞：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，燃燒產物對玻璃液、耐火材料的影響小，屬于清潔能源。密度較空氣輕，相對空氣密度為0.5548。

　　1.2天然氣燃燒特點

　　(1)燃點低，根據其組成變化，著火溫度一般在650～700℃。

　　(2)爆炸極限為4%～15%，較H、CO等可2燃氣體安全。但在烤窯過程中的低溫階段，若操作不當，則可能發生“放炮”事故。

　　(3)天然氣與空氣混合時，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)，很難實現迅速和密切的混合，因而燃燒傳播速度慢，火焰長，剛性差，易發飄。火焰長度的變化幅度小，可調性差。

　　(4)天然氣中碳/氫質量比為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，表現為亮度不夠。

　　(5)因為熱值相對重油低，相對于重油燃燒，天然氣燃燒產生的廢氣量多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，物體的實際輻射力與同溫度下絕對黑體的輻射力之比值稱為黑度。碳/氫質量比越小，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。流速大，則剛度好;流速小，火焰發飄，剛性差。

　　(3)氣體燃燒時，天然氣與空氣的混合氣體以一定的速度流動，當氣流速度與火焰燃燒速度相等時，可以得到穩定的火焰。火焰燃燒速度與空氣和天然氣的混合程度、著火環境溫度以及天然氣噴槍槍體結構尺寸(噴口尺寸)有關。適當增加噴口尺寸，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焰燃燒，空氣與天然氣氣流噴入窯爐內，邊混合，邊燃燒。火焰的長度及剛性與天然氣、空氣噴入窯內的相對速度、混合的角度有關。

　　(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行裂化，析出炭黑，可自行增碳，可以獲得一定的發光火焰，提高火焰的輻射性。天然氣的噴射速度對火焰的輻射能力有很大影響。降低天然氣的噴射速度，擴大天然氣的噴射流股，都有利于碳氫化合物的裂化，提高火焰輻射能力。這就是雙速天然氣噴槍的燃燒原理。雙速天然氣噴槍，天然氣通過內外管噴入窯內，與空氣混合燃燒，其中一部分天然氣通過噴槍的內管高速噴出，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，同時火焰中心溫度降低，降低了燃燒產物NO的生x成量。

　　3玻璃窯爐對燃燒火焰的要求

　　(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)要有一定的火焰長度，長度超過窯寬2/3(橫焰窯)，火焰末梢不觸及或微觸及對面胸墻。(4)火焰的角度、高度、噴射速度要求可調，料堆處火焰不沖料，泡沫區火焰盡量靠近玻璃液面，末對小爐火焰不要觸及玻璃液面。##(5)各對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小爐強氧化氣氛。火焰氣氛及示意圖見圖1和圖2。

　　4捷克天然氣噴槍

　　4.1結構特性

　　(1)捷克天然氣噴槍為雙速噴槍，在內外管進口管路中接入DN15壓縮空氣管用于槍體冷卻氣。燃燒側，內外管通天然氣燃燒，冷卻氣關閉;非燃燒側，內外管天然氣關閉，冷卻壓縮空氣開起冷卻槍體，防燒壞。

　　(2)內管上裝有調節機構，可使內管在槍體內伸縮，以改變內外管氣流噴出速度，調節火焰長度。內管越靠后，火焰越長。

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

　　(4)屬于一種低NO噴槍。x

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

　　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、高度方向調整機構是否靈活;基座與底部固定槽鋼連接板前后左右孔洞是否留足活動余地;槍架自帶密封板與噴嘴磚孔洞一定要吻合，不能出現漏光現象，同時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，全面檢查槍體的結構完整性，噴嘴槍帽是否上有墊片，是否上緊;內管進退機構是否靈活;槍體與槍架是否固定牢靠;槍頭與密封板要吻合，從外側看不能有亮光現象。

　　(3)槍前分配器管路與槍體連接確認連接金屬軟管長度是否夠長;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行核對確認。

　　4.3常見問題

　　(1)槍頭發紅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是否吹到正常位置;以上正常的話，需關氣拆槍，檢查槍帽是否有堵塞現象。

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

　　(3)火焰發黑①檢查小爐流量是否過高，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，不連續檢查槍噴嘴是否不在槍帽中心。

　　(5)火焰太長①增加天然氣流速(如噴嘴口徑變小)，可以使火焰變短;②上調氣槍仰角，可以使火焰變短;③調整內管與外管氣比，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;②下調氣槍仰角，可以使火焰變長;③調整內管與外管氣比，可以使火焰變長，3但內管最低流量不低于20Nm。

　　5天然氣噴槍燃燒指導參數

　　5.1天然氣噴槍選型5.2天然氣噴槍燃燒參數(1)底燒參數見表2。

　　6天然氣噴槍的維護檢查

　　(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，需在非燒側關氣檢查天然氣噴槍，清理噴嘴磚孔內的結焦、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)噴槍維護周期：每班檢查以上內容，并及時報告或處理相關問題。

　　參考文獻

　　[1]F.V.托利,主編.劉時衡,等,譯.玻璃制造手冊[M].中國建筑工業出版社,1983.

　　[2]OPERATIONMANUALforFlammaTecGasBurners.

　　作者：譚祝華

　　推薦閱讀：《天然氣化工雜志》主要報道與天然氣、合成氣、一氧化碳、二氧化碳、甲醇等一碳化學品及其衍生物和低碳烷烴化工利用相關的化工技術和科研成果，同時也報道一些其它領域的新技術新成果。對新技術的研發、新技術和實用技術的應用和工廠技術改造和革新的報道并重。