多通道煤粉燃烧器的发展与使用

煤粉浓度和高温回流区的存在，是三通道燃烧器强 化燃料燃烧的关键，它调节火焰形状的两股一次风 都不含煤粉，不受输送煤粉问题的干扰，火焰形状 调节幅度较大。通过改变两股一次风的出口风速、 轴流扩散和旋流程度，能够对火焰长度和直径方面 互不影响地在无级调节上实现最佳化，同时可以灵 活调整，以适应窑内热工制度，利于提高熟料产质 量。三通道燃烧器见图 (。 我国各大科研院校在消化吸收国际先进技术的 同时，结合我国原煤资源的特性 * 大多为中、低劣 质煤 + 及我国水泥窑的结构、性能，研制开发了四 通道煤粉燃烧器。如武汉工业大学“ )((”工程建 设项目研究开发的新型产品— ,-./ 系列回转窑煤 粉燃烧器 * 见图 ) + ，采用四通道，由内向外，依次 是中心风，旋流内风，煤风，直流外风。中心风用 于调节燃烧器出口内回流区的位置和大小，同时起 保护燃烧器头部的作用；旋流风的作用在于产生内 部回流区，从而稳定燃烧；直流外风喷口采用周向 分布的喷嘴，其腔型曲线可使射流强劲有力，强化 燃 烧 。 直 流 风 速 可 达 (01 ’ )213 4 5， 旋 流 风 速 煤风风速 )1 ’ !23 4 5， 一次风总量为 ((1 ’ )013 4 5， 2& ’ "& ，可适应低挥发份的煤，燃烧无烟煤也可 获得良好效果，同时可降低 6,7 的排放量，利于 环保要求。由于火焰根部前几米具有良好的形状， 可使火焰最高峰降低，使火焰温度更均匀，有利于 保护窑皮，防止结圈。它与通常的三通道燃烧器相 比， 一次风量能够降至 2& ’ "& ， 可减少结圈次数 的频率， 对劣质煤适应性强， 6,7 可降低 )1& ’ !1& 。
! 回转窑内煤粉的燃烧过程
煤粉以分散状态喷入窑内高温带进行燃烧， 它的燃烧分为以下 % 个阶段 1 & 2 ： # & $ 煤粉与空气的 混合； # / $ 煤粉与空气加热到着火温度； # ! $ 挥发 份的逸出和燃烧； # % $ 固定炭的燃烧和燃烬。 风 煤混合是燃烧的主要过程，它通过气体的扩散来 实现。首先是煤粉受热干燥，然后挥发份逸出， 遇到空气时燃烧并提供碳进一步燃烧所需热量。 煤粉的着火温度主要受挥发份的着火温度影响， 取决于煤质的品种和加热速率。烟煤由于挥发份 比较高，故比无烟煤容易着火。在湿法回转窑 内，由于二次风温一般在 3,, 4 0+,5 ，挥发份着 火稍慢；在预分解窑内，二次风温常在 & &,,5 以 上，挥发份的加热非常迅速，着火也较快，挥发
的含尘气流除尘是比较适宜的，如水泥厂水泥磨、 煤磨、熟料破碎及水泥包装、石灰石破碎、库顶、 库底、磨机配料、物料转运点等处。若粉尘浓度 高，过滤风速 * &’ ( ’)*，排放浓度大多 * +,’- ( .’! 。粉尘浓度高的地方，前面可加一级旋风除尘 器。总之，只要条件允许，应尽量采用布袋除尘器 代替电除尘器，特别是在当前环保要求越来越高， 不仅仅要求监测时排放达标，而且要求时时排放达 标，采用微震反吹扁袋除尘器是非常合适的。
( 3 * 朱祖培 5 水泥窑燃烧技术的进展 5 水泥，3;;) ， . 3$ 2 5 ( # * 周沛 5 水泥煅烧工艺与设备 . 下册 2 水泥回转窑 5 武汉：武汉工 业大学出版社，3;;!5 ( ! * 白礼懋 5 水泥厂工艺实用手册 5 北京：中国建筑工业出版社， 3;;,5 ( ) * 谢 克平 5 对 无 烟煤 在 新 型 干法 窑 上 燃 烧技 术 的 讨 论 5 水 泥 ， #$$$ ， . " 2 5 ( 0 * 喇华璞、丁明等 5 对两台 ,$$% & ’ 预分解窑生产线的分析 5 水 泥，3;;) ， . 3$ 2 5 收稿日期：#$$$ —$; —#"
# 多通道燃烧器的合理使用
尽管多通道燃烧器有诸多优良性能和优点， 但由于影响熟料烧成因素众多，如原料、配料、 生料制备、工艺流程、机械设备、操作制度等， 在选择使用燃烧器时，必须了解原煤、窑型、热 耗、烧成制度及冷却机一系列工艺设备的性能， 必须根据各自的实际情况来选用燃烧器才能达到 预期的效果。煅烧中回转窑内要求火焰在 ( 8119 以上 # ( $ ，窑内燃烧受扩散控制，火焰的发火距离和 燃烧速率在很大程度上决定于二次空气的传递速 率，而二次空气的传递速率是燃烧器推力的函 数。燃烧器推力是指一次空气在单位时间内提供的 动量，计算如下： ! " # $ !*6+ 式中 !—— — 燃烧器的推力， 6； — 单位时间内一次空气量，:; 4 5 #—— — 一次空气的喷出速度， 3 4 5 !—— 二次空气和燃料的混合速率随燃烧器推力的增 加而增加，火焰长度随推力的增加而缩短。在设计 选用燃烧器时，应根据窑径来确定 3、 !，由此选
其中一厂由于操作不当，冷却机风量不高，但冷 却机放风量偏大，致使系统漏风严重，冷却机内 熟料与空气热交换差，熟料温度偏高，二、三次 风温偏低，影响了系统的产量、热耗。所以只有 整个窑系统在设计、安装、操作过程都调整到最 优化状态，才能使其发挥出最好水平，实现优质 高产低消耗。
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结束语
.32 多通道煤粉燃烧器利于降低一次空气 量，提高窑的热效率，对煤质适应性强，使劣质 煤也得到充分使用，对合理利用资源非常有益， 同时能有效的降低 89: 的排放，利于环保。 . # 2 各使用厂家在选用多通道燃烧器时应根据 自身原燃材料及设备的装备情况设计使用，不盲 目照搬，才能取得预期的效果。 参考资料
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布袋，用布将布袋孔扎死，检修时再更换布袋。 # ! $ 灰斗卸料口的重力翻板阀，一定要转动灵 活，密封要好，转轴的轴承应在壳体外面，便于加 油与检修。 # % $ 若粉尘温度高，或有粘结性，附在灰斗上 不落，可在灰斗上安装振打电机，
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云 南 建 材
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用合适的燃烧器推力，推力过大不仅不利于强化 燃烧，且可能由于火焰撞击物料或衬砖而缩短耐 火砖使用寿命。如福建三德水泥厂 # $$$% & ’ 生产 线 ( ) * ， !) + ),- 窑采用三通道燃烧器煅烧挥发份 很低 . /01 2 的无烟煤，由于煤管未根据该无烟煤 的特性选用，设计口径过大，为了保持一定的出 口速度，一次风量不得不加大，使其占总风量的 345 01 ，这对挥发份不足 01 的无烟煤来说显然过 大。由于 6 过大，造成火焰短粗，烧成带耐火砖 局部损伤严重，寿命缩短。回转窑热容量的提高 受燃烧空间和燃烧带热力强度的限制，燃烧带热 力强度与窑径、物料填充率 " 等有关。窑内物料 的填充率一般在 41 7 301 ，湿法窑填充率高些， 达 3$1 7 301 ，干法窑一般在 41 7 ,1 。由于湿 法窑和干法窑的填充率 " 不同，设计选用时应加 以考虑。煅烧中还要根据窑内断面热负荷控制合 理的燃烧温度。如果热负荷控制过高，则影响耐 火砖寿命，热耗升高，不利于节能降耗和安全长 期运转。所以在设计选用燃烧器时，应根据具体 使用厂家的煤质、窑型、窑内物料填充率等因素 综合考虑，设计合理的燃烧器，并最好选用标准 化配备的燃烧器，否则将影响其使用效果。同时 燃烧器的合理控制使用与冷却机的操作控制密切 相 关 。 喇 华 璞 、 丁 明 等 人 的 资 料 表 明 (0*： # 台 ,$$% & ’ 预分解窑生产线，采用结构基本相似的三 通道喷煤管和规格性能相同的水平推动篦冷机，
& 引言
众所周知，在回转窑内，火焰是熟料生产的 重要条件，火焰的温度和形状会直接影响熟料的 产量和质量。随着干法煅烧技术的发展，多通道 燃烧器的研究开发与使用也随之进行着，以满足 干法煅烧的需要。
份的燃烧过程一般可在小于 ,6 &7 的时间内完成。 挥发份燃烧放出的热量用以维持固定炭燃烧的需 要 1/2， 早 期 回 转 窑 要 求 烟 煤 的 挥 发 份 必 须 大 于 /+8 ，挥发份着火燃烧生成气态的 9:/ 和 ;/ :，它 们包围在剩下的固定炭粒子周围，因此固定炭粒 子的燃烧，除了要有足够高的温度外，还必须待 空气中氧通过扩散透过包围在固定炭粒子周围的 气膜，与固定炭粒接触后才能进行。固定炭粒的 燃烧速度与气体扩散速度 # 包括燃烧产物扩散离开 粒子表面和氧气扩散到固定炭粒子 $ 有很大关系， 因此加强气流扰动，增强气体扩散速度，可大大 加速固定炭的燃烧。
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多通道煤粉燃烧器的发展与使用
吴 红 昆明水泥股份有限公司 ! "#$%$& ’
摘要：分析了回转窑内煤粉的燃烧过程，通过介绍多通道煤粉燃烧器的发展，详细阐述了三通道及四通道煤粉 燃烧器工作原理，并提出合理使用的建议。 关键词：多通道；煤粉燃烧器；发展；使用 中图分类号：$%&’!( ) * !+( , 文献标识码： 文章编号：&"". / )"’0 1 !""" 2 / "# / "",) / ",
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, 结束语
微震反吹扁袋除尘器是一种除尘效率高、投 资省、运转可靠的除尘器，达标排放容易，只是电 耗高于电除尘器。只要针对存在的问题进行改进， 加强维护管理，对于粉尘细或比电阻高，不易结露
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