浅析燃气辊道窑燃烧器出现脱火或熄火原因及对产品质量的影响

问：我厂多条以天然气为燃料的宽体辊道窑，长度在300～350米之间，内宽为3.15 米，分别生产400x800mm 和800x800mm 和600x600mm 不同规格的釉面砖。烧成周期在25～35 分钟之间，在生产过程中，辊道窑负压区域的燃烧器容易出现脱火、熄火、回火或者喷长火焰在窑道内燃烧的不良现象，导致瓷砖表面出现色差、针孔、熔洞及变形等缺陷，请问老师如何预防和解决上述不良现象？

答：在辊道窑烧制瓷砖的生产过程中，一旦生产线的某个环节出现故障，就有可能造成空窑现象，当重新入砖时，很多时候就会出现燃烧器（喷枪）熄火或者已经着火了，过一会儿再去检查时，又出现熄火的不良现象，从而导致实际温度与设定温度过相差过大；其二，有些燃烧器（喷枪）的结构设计不合理或者燃气压力过高，也容易导致燃烧器（喷枪）出现脱火现象，在窑内的坯体表面燃烧，形成局部高温或还原气氛，从而导致产品出现色差、熔洞、针孔或变形等缺陷。

例一，沈阳法库某陶瓷厂一条长度为220 米，内宽3.15米，以天然气为燃料的宽体辊道窑，生产800×800mm 釉面砖，日产量26000～28000m2/天。该辊道窑负压区的燃烧器（喷枪）经常出现熄火、脱火的不良现象，实际温度与设定温度相差10～20℃，导致当班热工将主要工作时间都用于检查燃烧器（喷枪）是否能正常燃烧，无法顾及其他工作。

例二，四川某陶瓷厂一条长度为400 米，内宽为3.15 米，以天然气为燃料的宽体辊道窑，生产800×800mm 抛釉砖，产量在32000～34000m2/天。该辊道窑燃烧器（喷枪）是一体式不可分拆式结构，且燃烧器的自动点火系统损坏，当燃烧器（喷枪）拆装或点火时，需要把整套燃烧器（喷枪）拆下来才能点火，给操作工人增加不少工作难度。通过交流得知，当空稀窑入砖或负压过大时，该窑炉预热氧化带的燃烧器（喷枪）容易出现熄火或脱火而影响快速升温。

二、辊道窑燃烧器（喷枪）出现脱火、回火或熄火的原因分析1、燃气辊道窑燃烧器脱火、回火和熄火的定义：

A、燃气辊道窑燃烧器脱火:如果可燃气体在燃烧器（喷枪）出口的流速大于燃烧时的火焰传播速度，导致火焰离开根部而燃烧称之为脱火。

B、燃气辊道窑燃烧器熄火：如果可燃气体在燃烧器（喷枪）出口的流速大于燃烧时的火焰传播速度，火焰未能在燃烧室内燃烧而熄灭，称之为熄火。

C、燃气辊道窑燃烧器回火：如果在辊道窑燃烧器（喷枪）内，未燃可燃气体的喷射速度小于火焰传播速度，火焰就会缩回燃烧器根部并朝着燃料来源方向传播燃烧称之为回火。

以上的三种状态是连续性变化及转换的，当应用条件不一样时，每支燃烧器（喷枪）都有可能出现上述三种现象。

2、辊道窑燃烧器（喷枪）产生脱火、回火或熄火原因：

1）:辊道窑燃烧器（喷枪）产生脱火的原因有：

A、助燃风或燃气压力过大、流速过快。

B、燃气质量不佳，燃气成分发生变化，可燃物质浓度不足。

C、燃烧器的助燃风量过小，燃气无法完全燃烧，一氧化碳增多，导致脱火。

2）燃烧器出现熄火原因有：

A、燃气压力不稳定,气压越高，燃烧器（喷枪）喷出的气体速度越快，也越容易熄火.

B、助燃风压力不稳定，风压的大小有两面性，风压越大，燃烧器（喷枪）喷出的气体速度越快，也更容易造成燃烧器（喷枪）脱火、熄火，但从另一角度来说，风压太小，会造成燃气和助燃风混合差，会降低燃烧器（喷枪）燃烧回火速度，从而造成燃烧器（喷枪）脱火、熄火。

C、自动点火系统故障无法探测，运行时火焰检测探针接地或太脏时，测不到正常的火焰出现熄火

D、电路故障，电源不稳或缺相，造成过程中熄火。

E、辊道窑内温度的影响，预热带温度越低，燃烧器（喷枪）越容易熄火。

F、辊道窑内负压的影响，窑内负压越大，燃烧器（喷枪）越容易脱火、熄火

3）燃烧器产生回火的原因：

A、燃烧器（喷枪）助燃风风量过小或燃烧室内有杂物，影响燃气无法完全燃烧而形成回火。

B、燃烧器（喷枪）出气端温度过高或自动点火系统失效，无法正常点火，从而造成回火。

C、燃烧器（喷枪）出气口的孔径过小或燃气供应量不足。

D、排烟不通畅，窑内正压过大造成烟气反流，从而导致回火。

E、回火一般出现在半预混或者全预混式的气体燃烧机，在燃气的喷射速度小于火焰的燃烧传播速度时容易出现回火现象。

三、辊道窑燃烧器（喷枪）脱火或熄火预防措施：

（1）改善燃烧器的结构设计，加强高温烟气的回流，提高火焰根部的温度。

（2）保持燃气供应压力稳定，避免燃气压力波动过大。

（3）适当加大燃烧器的火孔直径或减小火孔间距。

（4）稳定助燃风压力，避免风压或风量过大、过小。

（5）选择合适的燃烧器（喷枪），避免出火孔口径过火，火焰速度过快。

（6）及时清除燃烧室内的结碳或焦油。

（7）调整探针位置，清理探针表面，重新启动。

（8）联系电工检查电源。

四、辊道窑燃烧器（喷枪）回火的预防措施

（1）保证混合气体进入燃烧室处的速度场分布均匀。

（2）保证足量的助燃风冷却燃烧器头部，以降低该处的火焰传播速度。

（3）设计燃烧器时应根据最小热负荷正确选择可见火焰传播速度及火道入口直径。

（4）尽量使燃气混合气的压力保持稳定。

（5）采用调节阀控制燃气量或助燃风量。

总结：以上所说的燃烧器（喷枪）出现脱火或熄火的现象，就是喷枪燃烧不好的体现。我国建筑陶瓷辊道窑最开始是从国外整套引进，经过国内吸收消化和改造后，陶机设备进步非常巨大的，单窑产量从原来的1000～2000m2/天，提升到现在的30000～50000m2/天，由此，佛山市绿林陶瓷节能科技有限公司根据目前大产量，低碳节能的需求，开发了多款预混式的天然气燃烧器（喷枪）和水煤气燃烧器（喷枪），并配备了多功率、多型号的新型节能燃烧器（喷枪）供选用，在实际生产的运用中取得了良好的效果。下图

更换前的喷枪图样

预混式天然气喷枪G9 型号