水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒器是水泥企業(yè)關(guān)鍵機(jī)器設(shè)備，它對節(jié)能減排、提升水泥熟料產(chǎn)品質(zhì)、延長窯體的使用壽命、減少有害物質(zhì)NOx的排放起到至關(guān)重要的作用。鄭州德斯特自動化設(shè)備有限公司工程師將對多風(fēng)道煤粉燃燒器特性進(jìn)行簡要敘述。

1、回轉(zhuǎn)窯燃燒器的發(fā)展趨勢 ：

  （1）多通道燃燒器。多通道燃燒器一次風(fēng)使用量大，火苗調(diào)整范疇窄，協(xié)調(diào)能力小，對不一樣煤質(zhì)適應(yīng)能力差。除濕法窯外，也適用半干法窯生產(chǎn)制造。

（2）三通道燃燒器。20新世紀(jì)80時代初，三通道燃燒器開發(fā)設(shè)計出來，節(jié)約了一次空氣量。

（3）第三代回轉(zhuǎn)窯燃燒器。20新世紀(jì)90時代末開發(fā)設(shè)計的第三代燃燒器的噴出的火焰長細(xì)，但較為集中。優(yōu)勢是：火焰溫度高，燃燒器出口的速率高，降低了一次空氣量。

（4）四通道燃燒器。四通道燃燒器是新一代燃燒設(shè)備，在冷窯點(diǎn)火時形成理想化的平穩(wěn)火苗。關(guān)鍵的特性是環(huán)保節(jié)能（大幅降低一次空氣量）和降低空氣污染（大幅減少NOx消耗量）。

2、四通道燃燒器的目的意義：

四通道燃燒器是在三通道煤粉燃燒器設(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計出來，采用當(dāng)代點(diǎn)燃技術(shù)：大速差和強(qiáng)漩流基礎(chǔ)理論，使火苗的內(nèi)部范疇的燃然料集聚，根據(jù)減少一次風(fēng)使用量來減少火苗根處范圍之內(nèi)的氧含量并減少溫度最高值，調(diào)整噴頭的形狀改變一次排風(fēng)量。

2.1、一次空氣量與徑向噴涌速率：

燃燒器的功效最先是確?；鹈绲拈L短，火苗長短關(guān)鍵在于粉煤與點(diǎn)燃?xì)怏w的混和速度，而混和速度關(guān)鍵由燃燒器推力，假如推力大，火苗短，粉煤的潛熱就會在一個小的容積內(nèi)釋放出來，因此火苗溫度越來越高；假如減少推力進(jìn)而火焰長度增加，火焰溫度將會降低?；鹈缡墙?jīng)噴涌氣旋產(chǎn)生的，明確氣旋噴涌量的尺寸是角動量（M）。

M=A×V

式中：

M--角動量，%·m/s;

A--一次氣體容積百分比，%；

V --徑向風(fēng)噴速，m/s。

相同一種煤而言，其徹底點(diǎn)燃需要的角動量是一定的。而對同一形式的燃燒器而言，其角動量有一定的范疇，因此一次氣體百分比使用量愈低，其徑向噴速愈高。不一樣形式燃燒器的角動量范疇是不一樣的，因此其噴速也不一，但各種各樣燃燒器的噴速均合乎所述規(guī)律性。初期燃燒器徑向噴速在100m/s-150/s上下，隨之一次排風(fēng)量的減少，現(xiàn)階段均設(shè)計方案在200m/s左右。徑向噴速提升，相對提升了火苗長度，減少了最高值溫度，提升窯皮和保溫磚的使用壽命。

窯內(nèi)然料點(diǎn)燃時，供點(diǎn)燃用的氣體一是根據(jù)燃燒器向窯內(nèi)噴涌的超低溫一次氣體，另一是以篦冷機(jī)來的高溫二次氣體。在點(diǎn)燃全過程中，一次空氣量占比減少，則二次空氣量占比就提高。經(jīng)估計當(dāng)二次風(fēng)溫為900℃時，每減少1%的一次排風(fēng)量，要用的二次氣體可讓燃料熱耗降13.5kj/kg。初期的三通道燃燒器一次空氣量在12%-15%左右。經(jīng)提升，四通道燃燒器一次空氣量已降至7%左右，大大的節(jié)約了動能。

2.2漩流抗壓強(qiáng)度與然料的揮發(fā)分含水量：

除開火苗長短外，燃燒器還應(yīng)維持火苗具備適合的氣體流場。機(jī)械內(nèi)的點(diǎn)燃全過程是受擴(kuò)散控制的，在點(diǎn)燃起火溫度較高的然料時，火苗的氣體流場是十分關(guān)鍵的。保證然料一切正常著火并平穩(wěn)點(diǎn)燃的最簡單的方式是使熱的點(diǎn)燃物質(zhì)再次返回燃燒器梁端與較冷的一次風(fēng)及然料混和，故應(yīng)該考慮到燃燒器出口處一部分的流場，可選用大速差及穩(wěn)焰盤的構(gòu)造。針對揮發(fā)分低的煤和無煙煤，在機(jī)械內(nèi)點(diǎn)燃時，著火點(diǎn)高，溫度低且較大發(fā)熱量區(qū)靠后。為使其揮發(fā)分迅速蒸發(fā)點(diǎn)燃，提升點(diǎn)燃溫度并加速碳粒點(diǎn)燃，提升火焰溫度，減少較大熱氣距窯頭的部位，務(wù)必有極強(qiáng)的漩流抗壓強(qiáng)度。因此，應(yīng)加設(shè)可調(diào)式漩流設(shè)備，產(chǎn)生漩流風(fēng)。

2.3火焰形狀與窯皮的可靠性：

回轉(zhuǎn)窯設(shè)備生產(chǎn)過程中，火焰形狀務(wù)必長期保持，提升回轉(zhuǎn)窯燒成帶保溫磚的使用壽命，可采用以下對策：

（1）增加軸流式風(fēng)力，并在軸流式噴管前端開發(fā)設(shè)定攏焰罩。風(fēng)力擴(kuò)大，則火苗變長；前端開發(fā)設(shè)定攏焰罩，可適度減少火苗橫著外擴(kuò)散水平，相對火苗平衡。

（2）調(diào)整漩流視角和漩流噴速及其軸流式噴速，進(jìn)而調(diào)整火焰形狀。

（4）在燃燒器設(shè)計方案時，核心氣體選用環(huán)形噴管平行面水射流，最表層的徑向氣體選用環(huán)狀水射流或環(huán)形噴管平行面水射流，這二種水射流均能造成氣旋流回，因此在火苗的正中間產(chǎn)生一個內(nèi)流回，在火苗外界也產(chǎn)生一個大的流回，這二種流回有益于粉煤中揮發(fā)分平衡蒸發(fā)，緩解最高值險峻溫度，平穩(wěn)了火苗。

2.4 NOx排放：

氮化物的生成量隨溫度提高而提升，在點(diǎn)燃全過程中，氧含量愈高，造成的NOx也愈高。高度重視，根據(jù)減少火苗的最高值溫度，可保持減少NOx排放，滿足低氮排放的要求。

3.開發(fā)設(shè)計及運(yùn)用：

3.1技術(shù)規(guī)范的明確：

鄭州中威環(huán)保設(shè)備有限公司總結(jié)了新式四通道燃燒器的技術(shù)規(guī)范如下所述：

（1）需要一次排風(fēng)量低，且點(diǎn)燃的火焰溫度高，最高值平衡；

（2）煤種適應(yīng)能力強(qiáng)，不一樣揮發(fā)分的原煤均能平穩(wěn)點(diǎn)燃；

（3）徑向風(fēng)、煤風(fēng)、環(huán)流風(fēng)及中心風(fēng)均可調(diào)整，使其角動量在一可調(diào)整的范圍之內(nèi)；

（4）燃燒器使用壽命明顯增加，特別是在是煤風(fēng)入口數(shù)和頭部噴頭處；

（5）內(nèi)外風(fēng)出口處橫截面調(diào)整靈活便捷；

（6）內(nèi)外風(fēng)閘閥調(diào)整靈活便捷，調(diào)整特點(diǎn)好；

（7）燃燒器頭部有一高溫?zé)焿m回產(chǎn)生的空氣壓力區(qū)，可防止造成部分高溫，沿窯長的溫度曲線圖轉(zhuǎn)變均衡，因此可合理抑止“點(diǎn)燃NOx”和“高溫NOx”的造成，減幅達(dá)20%-30%，煙塵排污達(dá)國家環(huán)保等級。

3.2構(gòu)造特性：

燃燒器系統(tǒng)由燃燒器本身、粉煤輸送管、走動小推車、點(diǎn)火油槍系統(tǒng)構(gòu)成；主體外通風(fēng)風(fēng)管、環(huán)流通風(fēng)風(fēng)管、煤風(fēng)通風(fēng)風(fēng)管、核心風(fēng)通風(fēng)風(fēng)管、支撐點(diǎn)管、核心防水套管及其各一部分進(jìn)通風(fēng)風(fēng)管構(gòu)成。燃燒器的頭部結(jié)構(gòu)是設(shè)備的核心部件。