三、天然气的燃烧

天然气的燃烧是按连锁反应进行，燃烧过程是靠氧作为激发物，产生分子间的碰撞，在一定温度下裂解、燃烧。

天然气的燃烧是由于碳氢化合物分解形成微小的碳粒子，一般在1130—1180℃温度下发生裂解，这些碳粒子不断的燃烧和不断的裂解形成高强度的火焰辐射热能，供玻璃熔窑使用，而天气中的甲烷确不易裂化，造成火焰亮度底，降低了燃气玻璃熔窑的热效率。这就是我们常看到的燃气玻璃熔窑看不见火焰，化料速度底的原因。

天然气的增碳燃烧：天然气增碳燃烧分为自增碳和外增碳两种方法，

一、自增碳燃烧：

自增碳是通过天然气本身裂解产生的碳微粒的增碳方法，燃烧发生的一系列化学反应，在这些反应中，燃料在一些自由基例如O、OH、H碰撞下发生反应，产生更多的H或者是分解成更小的碎片。甲烷的燃烧是CH4被连续地转化成CH3，CH2，CH。最初形成的各种氧化的中间产物与燃料中的碳结合而首先变为CO，并且燃料中的氢基变为H2，所有的中间产物将接着进一步氧化，再一次通过自由基的作用，而变为CO2和H2O。总热量的大部分释放都是发生在第二阶段。当点燃预混燃料时，局部温度将提高到一个非常高的值，提高了反应速率，从而也引起燃料的燃烧，并且释放出热量。通过热传导把热量引导到了未燃的相邻区域，相邻区域的温度提高，反应加快，燃烧得以延续。我们知道，热量的扩散是火焰燃烧得以延续的原因，燃烧传播的速度取决于燃烧后的温度以及未燃混合物的热传导性。为了把高温区域的自由基传递到与之接触的低温的未燃混合物中，质量扩散也是很重要的；通常质量和热扩散率是相同的。

自增碳是使天然气在1130—1180℃温度、缺氧的环境下，尽可能多的裂化，形成碳微粒，这就在燃烧控制上，出现了问题：由于天然气燃烧速度低，需要在高温缺氧环境裂解析出碳微粒，以在火焰剧烈燃烧段增加火焰的亮度，既增加火焰的辐射强度。要想出现此环境，就要降低天然气与空气的混合速度，势必会造成火焰软而无力、浑长、刚性下降，不适应玻璃熔窑熔化。

如果增加天然气与空气的混合速度，火焰刚性增加，燃烧速度加快，无充足的析碳时间，火焰亮度下降，出现无明火现象。

天然气燃烧应具备的火焰特性：

1、  火焰应具有较高刚性，利于火焰调整，减少耐火材料的侵蚀。

2、  火焰温度要高，火焰中心出现缺氧状态，以利于天然气中甲烷的裂解，产生更多的碳微粒，提高火焰亮度。

3、  具有较大的火焰覆盖面积，利于火焰对玻璃原料和玻璃液的热传导。

4、  较底的废气排放温度。

5、  有较好的火焰可调性，符合工艺要求。

要想符合上述火焰的要求，应从下两方面去做工作：

一是喷枪，天然气简单的可以用一个管道通入窑内就可以燃烧，但他{jd1}达不到熔化的要求，一般采用引入压缩空气的方法，使天然气与压缩空气之间具有较大的速度差，形成喷入窑内的火焰中部出现缺氧状态，利于甲烷的裂解，析碳，同时可以通过调整压缩空气的流量和喷出速度，达到调整火焰长度的目的。当然喷枪的结构多种多样，有内混试、外混试等等，多种多样，只要选择适应自己窑炉特性的喷枪即可。

二是窑炉结构的适当改变，{zh0}不要直接用燃油窑炉（有些燃油窑炉结构适用于烧天然气，应直接可以使用），可能造成的不利因素有：1、碹顶温度过高，烧损大碹，减少窑炉寿命。2、火焰软、飘，烧损碹角和蓄热室。3、火焰覆盖面小，不利于热传导。

二、外增碳燃烧

天然气燃烧外增碳方法是从外部引入碳微粒，达到提高火焰亮度的目的，一般采用，掺入煤粉（石油焦）或重油混烧的方式。这种方式最使用于玻璃窑炉，可方便的控制火焰长度、刚性、覆盖面，热辐射与燃烧重油基本相同，极大的降低了能源消耗。

总的来说，天然气的使用应考虑以下几点：

1、采用压缩空气，使火焰具有一定的喷出速度，{zh0}不采用天然气高速喷出控制火焰长度的方法。

2、窑体结构适当改变，确保燃气燃烧的正常。如碹顶结构、小炉的结构等等。

3、 适当增加助燃风流速，既增加小炉喷火口的流速，加快火焰燃烧速度，利于火焰的燃烧控制。

4、混烧时的控制方法。等等。