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新型干法回转窑燃烧器进展与介绍 作者：董巍　陆雷 江勤 单位:南京工业大学 [2008-1-8] 关键字:燃烧器-回转窑 摘要:随着水泥工业规模的快速扩大以及环保标准的不断提高，国内外水泥厂都在思考如何在提高生产质量的同时，降低生产成本，以保持在市场中的竞争力。煤和电是水泥生产过程中主要的能源耗损，其中部分地区煤耗成本占了总成本的一半以上，减少煤耗将明显降低生产成本，从而提高经济效益。燃烧器是水泥生产中主要的用煤设备，所以正确选择燃烧器不仅可以降低煤的用量而且可以省电和减少NOX等有害气体，同时也有助于熟料产﹑质量的提高。本文简介了国内外部分工艺精良的燃烧器，希望对水泥企业燃烧器选型和技术改进有一定的帮助。 　　1.前言 　　1.1燃烧器发展历史 　　上世纪70年代，国外使用的还是低效率的单通道燃烧器；但随着能源危机和全球建筑业的兴起，水泥行业使用了高效率的燃煤多通道燃烧器取代了原先单通道燃烧器。同时由于产量﹑燃料等实际情况的不同以及降低生产成本的目的，多通道燃烧器历经了三个发展阶段，这里的三个阶段是从工艺发展的角度出发便于简介在时间上并不一致。第一个阶段：以pillar公司三通道燃烧器为起点的第一代多通道燃烧器。第二阶段：第一代多通道燃烧器的改进型：改变了外轴流风的出口方式及旋流风道与煤风道的分布位置。第三阶段：能够燃烧两种或多种燃料的多通道以及具有突破性的新型双通道燃烧器。实际上，不同技术的燃烧器彼此之间不能作同样的比较，因为各自满足的实际要求是不相同的。 　　1.2燃烧器的性能和操作 　　国内外燃烧器，性能虽然是很重要的，但在实际的使用中，性能和操作其实是同样重要的。性能好的燃烧器在使用情况不好的时候，一样不能发挥其特点。而性能一般的燃烧器，如果有非常良好的操作，那么效果一样会非常好。例如某水泥厂两条同规模生产线使用的相同的燃烧器，在使用者相同、燃料相同的情况下燃烧情况并不一样，实际的生产中，燃烧器的操作有时候甚至占了更主要的因素。在水泥生产中，设备的性能和实际的操作总是相辅相成的，在生产运行中，缺一不可的。 　　2. 燃烧器的工艺特性 　　 回转窑燃烧器不仅为燃烧提供了燃料和氧化剂，同时也是火焰成型最主要的动力装置。因此，精确的工艺，将提供良好的工况，对熟料煅烧，成本减少都十分的重要。 　　 2.1 一次风 　　一次风是对水泥烧成系统影响最大的人工风，它不仅起到输送煤粉的作用，而且对火焰成形﹑燃料燃烧﹑吸卷二次风的数量都有很大的影响，因此精确的控制有助于熟料产﹑质量的提高和煤电资源的节省。 　　2.1.2一次风率 　　 一次风的温度很低，过多的参与燃烧过程则明显的降低了着火条件﹑增大风机电耗﹑也不利于煤粉的燃烧而造成资源的浪费。但由于一次风起着输送燃料和火焰成形的作用因而不可取消，因此只有尽量降低一次冷风在总风量（包括一次风﹑二次风﹑窑尾高温烟气）中的占有率以保证燃烧器的燃烧效果。 　　2.1.2一次风输出方式 　　早期的单通道燃烧器全部的一次风和煤粉从同一个通道喷出，事实证明不仅一次风率高而且火焰形状也比较差，燃烧情况十分不好。利用多个通道输出一次风，不仅可以降低一次风率而且高速的外轴流风还可以大量的引射高温的二次风，内部的旋流输出风可以增大火焰内部回流区，改善燃料着火条件，中心风调节黑火头以避免燃烧器由于高温被烧坏。同时，各个风道的出口形状也影响着燃烧，相比与环隙式出口，如果外轴流净风采用数个环绕的圆型孔出风，这不仅减小出口面积，而且在保证了出口动量的基础上，增加了火焰刚度，减少了一次风量，更多的吸卷了二次风。国外某公司的新型双通道燃烧器，一次风基本上由一组环绕着燃烧器的软管输出，不仅大大降低一次风率而且可以简便地调节旋流强度。 　　2.1.3一次风速度和旋流强度 　　 一次风各出口速度和旋流风的旋流强度对燃烧和窑运作有比较大的影响。燃烧器出口速度要适当，过大会引起生料的堆料和窑尾温度过高；过小则不利于火焰成形和吸卷周围的高温空气以及造成火焰过于疲软而缺乏穿透力。旋流风的旋流强度是一次风中一个重要的指标；合适的旋流强度加速燃料和燃烧空气的混合,并且在火焰中心形成高温回流区，改善燃烧环境，使燃烧完全，并且在火焰中下游区形成外回流气膜，保护窑皮；但是过大则会使火焰中心向燃烧器出口移动，损坏烧嘴。实际工况中的旋流强度通常是调节内外净风比，这容易改变一次风风量和出口动量，因此能否不改变出口动量前提下简易进行调整也是燃烧器很重要的工艺指标。 　　2.2火焰 　　由于生料煅烧需要的热能大部分是通过火焰光辐射进行传播的，因此火焰的温度和形状就十分的重要。火焰温度反映了能量粒子的分布情况，均匀的分布对熟料煅烧非常有利；根据国外研究表明，短而窄的火