四通道喷煤燃烧节能技术
回转窑燃烧器
6煤粉制备技术及燃烧器6.1煤粉燃烧器的发展回转窑煤粉燃烧器已由单风道发展到三风道、四风道和烧两种以上燃料的五风道。
风道越多，性能越好，但结构越复杂，质量越大，造价越高，使用时容易弯曲变形。
从煤风与空气混台的效果看，燃烧器可分为旋流式和分割式，分割式四风道燃烧器通道分为外轴流风、煤风、内轴流风、内旋流风，其中外轴流风是轴向喷射的，风道为连续成形，由于分割式燃烧器将煤风分割成四股喷射，煤粉喷出后在圆周方向不均匀，在形成火焰完整性方面与旋流式有一定差距，而且增加了煤风通道的磨损。
衡量燃烧器性能优劣的重要指标是一次风用量。
旋流式煤粉燃烧器是利用直流风与旋流风形成组合射流及中心风形成的平衡流的方式来强化煤粉燃烧，由于燃烧器的结构特殊，煤粉被送入燃烧区域内，通过涡流、回流等方式和喷射效能，使煤粉与燃烧空气充分混合、迅速点燃并充分燃烧。
当前性能优良的四风道煤粉燃烧器一次风用量可降到5%～7%，甚至3％～4%，既可以烧优质烟煤，也可以烧劣质煤、低挥发分煤、无烟煤、石油焦、煤页岩、废轮胎和生活垃圾等。
6.1.1回转窑对煤粉燃烧器的要求1 对燃料具有较强的适应性，尤其是在燃烧无烟煤或劣质煤时，能保证在较低空气过剩系数下完全燃烧，CO和NO x排放量最低。
2 火焰形状能使整个烧成带具有强而均匀的热辐射，有利于熟料结粒、矿物晶相正常发育，防止烧成带扬尘，形成稳定的窑皮，延长耐火砖使用寿命。
3 外风采用环形间断喷射，保证热态不变形，射流均匀稳定，形成良好的火焰形状，最好采用多个小喷嘴喷射。
4 采用拢焰罩技术，避免产生峰值温度，降低有害气体NO x的排放，使窑内温度分布合理，提高预烧能力。
5 采用火焰稳定器，受喂煤量、煤质和窑情变化波动的影响小，火焰更加稳定。
6 结构简单，调节灵敏、方便，适应不同窑情的变化，满足烧不同煤质和形成不同火焰的要求。
6.1.2 窑内煤粉点燃的模式窑内煤粉的点燃(着火)，随煤质的差异及其加热速率的不同，有三种模式。
煤质变化对四喷嘴水煤浆气化炉燃烧的影响及改进措施
煤质变化对四喷嘴水煤浆气化炉燃烧的影响及改进措施随着能源需求的增加以及化石能源储量的逐渐枯竭，新型能源的研究和利用正日益受到人们的关注。
水煤浆气化技术是一种将煤转化为清洁能源的重要途径之一。
水煤浆气化技术具有适用范围广、能源利用效率高、对环境的影响小等优点。
目前，水煤浆气化炉采用四喷嘴布置形式已成为主流，但是在不同煤质的气化过程中，煤质的变化对其运行效率产生了一定的影响。
本文将针对四喷嘴水煤浆气化炉的燃烧进行研究，并提出相应的改进措施。
1. 燃烧温度的波动由于不同煤质的燃烧温度不同，因此在水煤浆气化炉中，当煤质发生变化时，燃烧温度也会随之波动。
在高燃烧温度下，会产生过热等问题，对炉体和喷嘴等设备造成损坏；在低燃烧温度下，又会导致气化不完全、气体质量下降等问题。
2. 煤粉燃烧速度的不同不同的煤质在水煤浆气化炉中的燃烧速度也会有所区别。
一些煤质的燃烧速度过快，会导致过量的风量和氧气流入，影响低氮氧化物的发生；一些煤质的燃烧速度过慢，会导致煤粉在炉内无法被完全燃烧，对环境产生负面影响。
3. 产气量的变化在水煤浆气化炉中，不同的煤质会对产气量产生影响。
一些煤质中含有较高的硫、氧等成分，会产生较多的SO2、CO、CO2等有害气体，影响气体质量；一些煤质中含有较高的水分、灰分等成分，会影响产气量和气体质量，降低气化效率。
二、改进措施1. 氧化剂的使用在水煤浆气化炉中，适量使用氧化剂可以提高燃烧效率，使得煤粉能够在炉内得到充分燃烧。
适当增加煤粉的氧气流量，可以增加其氧化速度，减少不完全燃烧，同时也可以改善气体质量。
2. 采用多级喷嘴布置方式多级喷嘴布置方式可以增加喷嘴的数量，并通过喷嘴的排列、尺寸调整等方式来适应不同煤质的气化过程。
多级喷嘴布置方式可以保证燃烧均匀，提高煤粉的利用率，同时也可以降低氮氧化物的生成量。
3. 优化煤粉的配方根据煤质的变化，可以适当调整煤粉的配方。
对于煤质差异较大的情况，可以采用混合煤粉的方式来适应不同煤质的气化燃烧过程，优化煤粉的配方可以提高气化效率，同时也可以降低氮氧化物的生成量。
四通道煤粉燃烧器技术要求
四通道煤粉燃烧器技术要求：1.窑头喷煤管的形式、规格、外形与窑头喷煤管能力必须与回转窑配套，并留有足够的富余。
喷煤管的结构从内到外一次为：燃油通道、中心风、煤风、旋流风和轴流风。
2．窑头喷煤管应包括所需各部件、装置、附件，能与现场的小车对接。
3．按照回转窑的操作要求，窑头喷煤管应满足在适宜的热交换下形成最理想的燃烧过程。
在操作时能够连续调整各种需要的火焰形状。
4．窑头喷煤管是通过所需要的燃料的混合来实现燃烧过程的，因此能针对窑燃烧工艺过程的特殊需要调整热交换就显的尤为重要。
它应该具有由窑点火时的最小燃烧量连续增加至正常操作量这个较大的调节范围。
同样，其火焰形状也应能够在一个尽可能宽的范围内控制。
5．窑头喷煤管应设计成磨损最小，且能达到非常理想的燃烧工况，并能劣质煤的燃烧。
6．为达到上述要求，需提供多通道喷煤管。
因为这种喷煤管对于固体燃烧能在操作期间任意改变火焰形状。
在窑头喷煤管进口以及煤粉与输送空气混合后改变方向的地方应采取磨损保护措施。
窑头喷煤管中央套管在窑开车时应适应液体燃料的输送。
7．窑头喷煤管能适应对火焰形状的调节，根据工况调整气体进口管的内部结构。
煤风、旋流风和轴流风的出口截面积可以在线方便的调节，因此喷煤管上必须配备满足调节的波纹补偿器四个。
8．窑头喷煤管的涡流角应与其它卖方提供的窑相匹配。
窑头喷煤管应操作灵活可靠，火焰调节简便，煤粉与空气应混合均匀，燃烧完全，保证窑、炉内燃烧温度稳定。
9．窑头喷煤管喷煤量的正常调节范围为>1:10。
要求提供低NOx的窑燃烧器。
10．为了方便窑点火，使用油的油枪将由卖方提供。
但它不需要为维持燃烧而长期使用。
油枪可以方便的从喷煤管的尾部抽出。
11．附属部分卖方应提供有关的详尽的技术文件足以支持设计和运输、储存安装及生产操作的需要，并对买方技术人员进行不同阶段的各种技术指导及培训服务。
对与所供设备配套的买方应供的设备如煤风风机的技术要求应详尽提出。
喷煤
高炉喷煤高炉喷吹辅助燃料是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术，同时它还是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。
喷吹的燃料可以是重油、煤粉、粒煤或天然气，其中，喷吹煤粉日益受到各个国家或地区的高度重视。
这项技术在近几十年中取得了明显的进步，而且，在相关的炼铁新工艺中，也不断地得到了推广和应用。
喷吹煤粉是高炉技术进步的合理选择，而且应当将高风温、富氧鼓风和喷吹煤粉有机结合起来后，不仅节焦和增产两方面同时获益，而且这种有机结合也成为一种不可缺少的高炉下部调剂手段。
追求经济效益、降低生铁成本，是高炉喷煤技术发展的另一个重要原因。
由于焦炭和煤粉的差价越来越大，因此，喷煤所取代的焦炭越多，经济效益越好。
完整的高炉喷煤工艺流程应包括原煤储运系统、制粉系统、煤粉输送系统、喷吹系统、供气系统和煤粉计量系统，最新设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤系统的计算机控制中心。
高炉喷煤的重大意义高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势，也是我国钢铁工业发展的三大重要技术路线之一，所以，我们应当努力提高喷煤比。
高炉喷煤的意义(1)减少炼焦过程对环境的污染。
高炉喷煤代替焦炭，就减少了高炉炼铁对焦炭的需求。
减少焦炭的需求，就可以使焦炉少生产焦炭。
焦炉少生产焦炭或少建焦炉，就可以减少对环境的污染。
(2)缓解我国主焦煤的短缺，优化炼铁系统用能结构。
炼焦配煤一般需要配50％以上的主焦煤，以满足高炉炼铁对焦炭质量方面的要求。
喷吹煤粉的煤种广泛，可以不使用主焦煤。
这就缓解了我国主焦煤的短缺，同时也降低了炼铁系统的购煤成本。
(3)高炉喷煤可以实现结构节能。
2006年我国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.41kgce ／t，喷煤的制粉和喷吹所需的能耗在20~35kgce／t。
高炉每喷吹1t煤粉，就可以产生炼铁系统用能结构节约lOOkgce／t的效果。
(4)高炉喷煤可降低炼铁系统的投资。
据统计，国外建设喷煤车间的投资是焦化厂单位投资的25％~30％，转换为冶金焦的单位投资是30％~40％；中国喷煤车间的单位投资是焦化厂建设单位投资的12％~16％，为冶金焦部分投资的15％~20％。
挖潜降耗
熟料生产线如何降低煤耗、电耗一、如何降低煤耗1、严把煤质进厂关先给大家算一笔帐：原煤水份每增加1%，每吨煤等于增加7.5元，实物煤耗按140㎏/T，吨熟料增加成本1.05元/T，一条5000T/D熟料线，年增加成本180万元。
发热量每降低100大卡，每吨煤等于增加8元，吨熟料成本增加1.2元，一条5000T/D熟料线，年增加成本192万元。
所以严把煤质进厂关，是降低实物煤耗最直接、最有效的手段。
具体措施主要有以下个方面：1）设立煤炭质量把关小组。
人员要求素质高、责任心强。
把住三个环节：货场验收、汽车运输监督、进厂验收。
2）对把关人员定责任、定指标、定奖惩。
3）配臵必要的快速、准确的检测仪器。
4）与供货商签定的合同要严密，尤其是煤炭的质量指标要明确奖罚条款（可以优质优价，劣质低价）。
2、选用易烧性好的材料辅助材料的易烧性直接影响熟料煤耗的高低。
粉煤灰、钢渣和炉渣已经高温烧结，内含部分熟料矿物，还有少量未燃尽的碳成分。
千山水泥使用炉渣配料，窑系统节煤效果明显，煤耗较山东地区的实物煤耗还要低10Kg，年节约原煤1.66万吨，年降低成本1162万元。
3、优化配料方案配料方案也直接影响熟料煤耗的高低，如高硅率、高饱和比的生料易烧性差，煤耗高。
窑型不同、原燃材料性能不同，其配料方案应该不同，各子公司应根据自身的条件，通过实践、试验，确定最佳的配料方案，最佳的配料方案不仅熟料强度高，而且易烧性好。
如5000T/D熟料线，其硅酸率就不宜控的过高（不存在结圈、结料球问题）。
4、稳定生料成份稳定生料成份是稳定系统热工的基础，热工制度稳定，煤耗就低。
当生料成份波动过大时，要想保证熟料质量（尤其是fc合格），就必须频繁加减煤量，严重时不得不慢窑减料，致使煤耗升高。
现代化的新型干法生产线之所以技术成熟，很重要的措施就是采用了原燃材料的预均化等生料均化技术。
我们的5000t/d 熟料生产线，其熟料热耗低于740Cal/Kg（C1出口290℃），系统热工参数稳定，几乎不需调节。
多通道燃烧器的使用方法
多通道燃烧器的使用方法翟世隆【摘要】多通道燃烧器与传统的单通道、双通道在技术性能上有所不同,在应用上也存在着许多差异,该文就比较两方不同点,突出多通道燃烧器的技术特点、特性入手介绍多通道燃烧器的使用方法和使用时应该注意的问题,让人们从本质上了解并正确使用燃烧器.【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】2页(P74-75)【关键词】多通道;燃烧器;特点;使用【作者】翟世隆【作者单位】亚泰集团哈尔滨水泥有限公司,哈尔滨市150050【正文语种】中文【中图分类】TQ172.6250 前言随着新型干法水泥生产技术的不断发展，为适合水泥熟料煅烧工艺的要求，人们对水泥窑的燃烧器也颇为重视，历经了单通道、双通道、三通道、四通道的变迁，人们不断尝试、研究，最终在现今高产优产的大型预分解窑多数都选用了三通道、四通道甚至多风道燃烧器，但由于对多通道的结构特点、工作原理认识不够，在使用中出现了许多问题，本文就从多通道燃烧器的技术特点及工作原理介绍来阐述燃烧器的正确使用方法。
1 多风道燃烧器的技术特点1.1 火焰形状调整幅度大内、外风及煤风喷出后，由于其速度差促使动量相互转移而迅速混合，同时，来自熟料冷却机的炽热二次空气促使煤粉达到燃烧点形成火焰。
内外风及煤风形成三股同轴射流，其射流总动量衡量着一次射流对二次风的引射力，即煤风、一次风和二次风的混合能力。
具有切向速度的旋流内风出口后带动煤风的外风产生旋转，其角动量的大小控制着射流的扩展角，即控制火焰形状。
射流中的角动量的大小可通过改变内、外风的用量比例来控制，从而使火焰的形状能够随意调整，以满足回转窑熟料煅烧过程中的各种公益要求。
当入窑生料在分解炉预烧不好，而窑头来料较大时，中控操作减料降速的同时，应增加内风的比例以强化煅烧，从而大大减少“窜料”的危险性。
1.2 节能优势（1）能最大幅度降低一次风用量，实现节煤的目的。
一般可以从原有的单风道的一次风用量占总风量的20%，降到7%～8%。
四喷嘴水煤浆气化技术在我公司的应用小结
Clean Coal and Energy 清洁煤与能源, 2014, 2, 44-48Published Online December 2014 in Hans. /journal/cce/10.12677/cce.2014.24008A Summarization of Application ofFour-Nozzle Coal Water SlurryGasification TechnologyZheng LiuLinggu Chemical CO., LTD., YixingEmail: dongge117@Received: Sep. 17th, 2014; revised: Sep. 30th, 2014; accepted: Oct. 18th, 2014Copyright © 2014 by author and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractDuring the period from preparation to operation up to now of the four-nozzle coal water slurry gasification installation project, we have accumulated rich operating experience. The type of coal, pulping system, firebrick and nozzle are key factors determining the installation operation. This paper focuses on the configuration situation and operation situation of the gasification installa-tion, knowledge of gasification, and the problems and handling methods of them.KeywordsFour-Nozzle, Coal Water Slurry, Gasification四喷嘴水煤浆气化技术在我公司的应用小结刘政灵谷化工有限公司，宜兴Email: dongge117@收稿日期：2014年9月17日；修回日期：2014年9月30日；录用日期：2014年10月18日摘要从四喷嘴水煤浆气化装置项目筹建到运行至今，我公司积累了丰富的运行经验：煤种、制浆系统、耐火四喷嘴水煤浆气化技术在我公司的应用小结砖、烧嘴都是决定装置运行优劣的关键。
NC-7四通道喷煤管使用说明书
修改版号：
前言
NCR745-SM
溧阳中材重型机器有限公司
煤粉燃烧器是熟料烧成系统的关键组成部分，关系到系统产量质量、热耗和环境保 护问题。我院通过模型研究和计算机数值模拟计算，开发出大速差四通道煤粉燃烧器。 这种燃烧器利用同向协流大速差原理，对煤粉喷出速度和角度进行了调整，在燃烧器中 心区域形成负压区，能促进热的二次风与煤粉的充分混合，使煤粉极快升温，达到着火 温度并迅速燃烧。这种燃烧器具有如下优点： � 一次风用量少。设计用风量约占理论燃烧空气量的7%； � 煤粉与一、二次风混合充分，可达到完全燃烧。正常操作时可得到较低的热耗； � 火焰形状可灵活调节，以适应窑内熟料煅烧的需要； � 对煤质的适应性强，可燃烧劣质煤。 1 主要技术性能 1.1 NC-15型四通道煤粉燃烧器 燃烧器喂煤量为7000kg/h； 一次风设计风量约为7％的理论燃烧空气量。 1.2 S2型油燃烧器 用油为轻质柴油； 燃油量为8500kg/h左右； 油压为2.5～3.0MPa。 1.3 燃烧器行走小车 移动速度2.74m/min； 上下左右各调角度2°。 2 工作原理及结构特点 2.1 工作原理 NC-15 型四通道煤粉燃烧器如图 1 所示。一次风进入净风管(3)后分成三股气流， 分 别进入燃烧器的内、外风通道及中心风通道，内、外风通道中间为煤风通道。内风喷嘴 处设有旋流器(11)能使内风产生旋转气流喷出。 外风、 煤风及中心风气流则以轴向喷出。 煤粉喷出后与一、二次风充分混合并燃烧。内、外净风管上分别设有风量调节手动蝶阀 (4)，蝶阀上设有开度指示器，改变蝶阀开度可调节内、外净风的比例，气流喷出速度 同时也发生变化。中心风管(2)进风口处也设有手动蝶阀(4)，用于调节中心风的风量。 外风喷嘴及中心风喷嘴处均开有一圈小孔，直流风从孔中喷出。 煤粉燃烧器(15)安装在燃烧器行走小车(14)上,由燃烧器行走小车上的减速电机驱 动小车在轨道(13)上前后移动。 S2 型油燃烧器(12)置于煤粉燃烧器中心管(1)中，供初始点火之用。它主要利用高 压油通过切向槽和旋流室时产生强烈旋转， 再经小孔喷出， 油因离心力的作用而被雾化。 2.2 结构特点 NC-7 型四通道煤粉燃烧装置主要由煤粉燃烧器、燃烧器行走小车、轨道和 S2 型油 燃烧器等组成，如图 2 所示。 2.2.1 NC-7型四通道煤粉燃烧器结构特点 NC-7型四通道煤粉燃烧器如图1所示主要由四个环形通道组成。 通道一为中心风管(2)用于输送直流风(中心风)，出口处有一喷嘴板，板上均布有 一圈小孔。
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四通道喷煤燃烧节能技术
一、技术名称：四通道喷煤燃烧节能技术
二、适用范围：建材、冶金、有色行业回转窑
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
现代水泥工业已进入以预分解技术为标志的新型干法回转窑发展阶段，而与窑系统相对应的燃烧器一直是关键的配套设备之一。
燃烧器也由单通道燃烧器发展为多通道燃烧器，但目前在水泥熟料的生产过程中，原料及燃料的变化导致燃烧器的效率低下，同时导致结皮堵塞现象时有发生，降低了生产效率，浪费了大量能源。
四、技术内容：
1.技术原理
该产品是一种煤粉燃烧设备，通过控制燃烧器不同通道内的风速，使燃烧所使用的煤粉及助燃所使用的空气达到合理配置。
该产品具有用风量比例低、燃烧推力大的显著技术特点，其高速的出口射流，大大强化了煤粉气流和二次热风的混合，最大限度消除了不完全燃烧，减少了不必要的热损失，有利于降低热耗和利用低、劣质燃料；火焰形状可调，随时满足窑内工况变化的需要，有利于建立合理的煅烧制度，提高回转窑的煅烧能力，充分发掘设备的潜在能力以增加产量。
2.关键技术
通过减少一次风使用量以及控制良好的火焰形状达到节煤降耗的效果。
①采用高压风机（96kPa）后，燃烧器可以使用较少的一次风量来获得更大的动能，窑头一次风使用量降低4％，从而减少能耗。
②通过采用周向均匀分布的小孔结构，获得周向均匀分布的旋流风和高速轴流风，使煤的燃烧更加充分，提高火焰的形状和强度，节约用煤。
③同时降低了NOx 的排放，满足国家环保要求。
3.工艺流程
新型煤粉燃烧器的设备简图见下图。
五、主要技术指标：
窑头一次风使用量约减少4%，能耗降低5kcal/kg 熟料，推力大，可达24kPa 以上，NOx 排放量降低41%。
图1 新型煤粉燃烧器设备简图
六、技术应用情况：
该技术已通过技术鉴定，结构属国内首创，主要技术经济指标处于国内领先水平。
目前已推广应用300 台（套）。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：湖南印山台水泥有限公司2500t/d 水泥熟料、首钢球团厂300 万吨/年球团生产线、宁夏青铜峡水泥厂2500t/d 生产线、河北三河燕新建材公司1800t/d 生产线。
1）湖南印山台水泥有限公司。
建设规模：2500t/d 水泥熟料。
主要技改内容：更换燃烧器，调整风机。
节能技改投资额50 万元，建设期3 天。
年节能量553tce，节能经济效益约44 万元，投资回收期约1.1 年。
2）宁夏青铜峡水泥厂。
建设规模：2500t/d 水泥生产线。
主要技改内容：窑头燃烧器更换。
节能技改投资额约60 万元，建设期1 个月。
年节能580 吨tce，年节能经济效益约47 万元，投资回收期1.2 年。
3）河北燕赵水泥有限公司。
建设规模：5500 t/d 水泥生产线。
主要技改内容：窑头燃烧器更换。
节能技改投资额约60 万元，建设期3 天。
年节能1218tce，年节能经济效益约83 万元，投资回收期9 个月。
八、推广前景和节能潜力：
该产品可用于新建厂和老厂的设备改造，其总体性能达到国际多通道煤粉燃烧器水平。
使用四通道喷煤燃烧节能技术后，在不改变原有工艺条件和原、燃材料的前提下，产量可大幅度提高，增幅约10％～18％，煤耗下降10％～15％，熟料质量明显改善，熟料标号提高3～5MPa（ISO 新标准）；同时还可提高窑的运转
率，延长耐火砖的使用寿命。
鉴于我国水泥行业还存在大量老旧设备需要改造，该技术的市场前景非常广阔。
预计该技术到2015 年可在水泥行业推广至30％左右，形成35 万tce/a 的节能能力。