图1 防回火水封槽
(1) H>Pmax/ρg
(2) h=Pmin/ρg
(3) Sa×(Pmax/ρg-h)<h×Sc
式中:H——内筒下端与水满流口的高度(m)
h——燃气入口管下端与水满流口的高度(m)
ρ——水的密度(kg/m3)
Pmax——燃气系统可能出现的最大压力(Pa)
Pmin——工艺要求燃气管网允许的最低压力(Pa)
Sa——内筒横截面积(m2)
Sc——外筒横截面积(m2)
g——重力加速度(m/s2)
满足式(1)条件,燃气压力最大时能封住燃气不进入外筒。
满足式(2)条件,当燃气压力小于或等于Pmin时,水能封住燃气入口管,防止回火或空气进入燃气管道。
满足式(3)条件,当燃气管网压力在最大值情况下突然终止供气,保证外筒里的水迅速进入内筒封住燃气入口,防止回火或空气进入燃气管道。
为了避免在突然停止供燃气情况下水进入燃气管道,根据不同情况,水封槽安装时,燃气总管与水封槽顶应有足够高度。为了使燃气经过水封槽阻力尽量小,燃气出口管径应大于或等于入口管径。正常运行时,水封槽进水管应少量连续供水,使水满流口始终处于满流状态。
这种水封槽除以上作用外,还对燃气含的杂质、油污等起到净化作用,能分离燃气中所含的水分,保证燃气一空气混合气体速度场均匀,防止回火。
结论(5)
回火是由于混合气体从燃烧器头部进入火道的速度小于火焰传播速度造成的,在燃烧系统运行时能较好地控制这两个速度,就能有效防止回火。
混合气本从燃烧器头部进入火道的速度主要受燃气系统压力、一次空气系数等影响。
火焰传播速度受以下几个方面因素影响:
(1) 火焰传播速度与燃气物理化学性质有关;
(2) 火焰传播速度与混合可燃气体组成有关(燃气与空气的比例);
(3) 火焰传播速度与与燃气火道孔径有关;
(4) 火焰传播速度与可燃混合气体预热温度有关;
(5) 火焰传播速度与燃气中惰性气体(氮气、二氧化碳)、含量有关;
(6) 火焰传播速度与燃气含尘量有关。
发生回火时,综合分析各种现象,采取正确的处理方法,就能有效地防止回火,保证燃烧系统正常运行。