燃氣在燒嘴中的燃燒過程

　　從氣體燃料到火焰的氣體是如何在燒嘴完成的?看似簡單的過程，其實經(jīng)歷了復雜的物理變化和化學反應，從燃燒的原理來分析整個過程，可以更好的掌握燒嘴時間的設計原理，同時也方便后續(xù)燒嘴時間的調(diào)試。

　　本文以天然氣為主要氣體燃料，適用的燒嘴也是天然氣燒嘴，可作為其他類型燃燒器的參考。天然氣作為一種清理能源，具有燃燒過程簡單易控、控溫精確自動控制、燃燒溫度高、過量空氣系數(shù)小、爐膛壓力容易控制等優(yōu)點。天然氣的燃燒是一個復雜的物理和化學過程，整個過程可分為三個階段:燃氣-空氣混合、燃氣點火和燃氣反應?？此坡L的過程，其實是在短時間內(nèi)快速完成的。

　　第一階段是氣體和氧氣的混合階段。為了實現(xiàn)氣體可燃部分的氧化反應，需要使甲烷分子與氧氣中的氧分子接觸，簡單來說就是天然氣與空氣的充分混合。天然氣和空氣的混合是一種物理變化，比燃燒反應本身要慢得多。當天然氣和空氣分別通過燒嘴進氣管和進氣管進入燒嘴火焰導管時，天然氣的燃燒速度主要與天然氣和空氣的混合速度相同。大可廠家在設計天然氣燒嘴時，充分了解了天然氣與空氣的混合規(guī)律和影響因素，在燒嘴穩(wěn)焰器和混合結(jié)構(gòu)上做了很大的改進。

　　燒嘴生產(chǎn)過程當中燃燒過程特性的設計變更。為了使氣體與空氣流充分混合，空氣流與空氣流形成一定的夾角，空氣孔與穩(wěn)焰板風口的夾角為90度，以機械攪拌為主。一般來說，兩股氣流的交角越大，混合越快。天然氣的熱值很大，需要的空氣量也大，空氣和燃氣混合均勻的難度更大。此時燒嘴獨特的火焰穩(wěn)定器使氣流強烈旋轉(zhuǎn)，有利于混合。

　　燒嘴氣帽孔徑和間隙的精確計算改變了氣流狀態(tài)。天然氣噴出時，會在封閉空間內(nèi)形成湍流，在湍流狀態(tài)下，氣流的擴散將大大加強，混合速度也將增加。

　　燒嘴孔徑的設計也使得天然氣射流流速處于良好的混合狀態(tài)。根據(jù)各大廠家的經(jīng)驗測量，采用較大的流量可以改善混合。而改變氣流與氣流的相對速度，有利于混合的改善，從而促進燃燒。

　　大公司的燒嘴氣帽一般特色是數(shù)量多，孔徑小，尤其是低功率燒嘴時。從另一個角度來說，這也增加了氣體與空氣的接觸面積，有利于加快混合速度。

　　另一方面是燃氣和空氣混合物的點火過程。當氣體和空氣的混合物達到一定濃度時，只有加熱到一定溫度才能被點燃。反應開始正常燃燒所需的最低溫度稱為著火溫度。在火災前期，需要一個火源來點燃可燃氣體和空氣的混合物。這種局部燃燒反應釋放的熱量將周圍的可燃物加熱到著火溫度，從而使火焰蔓延。