一次窯頭燃燒器技改經歷

回轉窯燃燒器是燒成系統很關鍵的熱工設備。它不僅影響窯系統的熱耗及產量，還對熟料質量產生影響。目前國內外燃燒器的種類繁多，國外公司主要為Pillard、FLS、KHD等，國內則制造企業眾多，良莠不齊。一臺***的燃燒器首先要有足夠高的火焰溫度能夠生產出質量較好的熟料；同時又要求火焰峰值溫度穩定，以保持窯皮穩定，不結厚窯皮，不結圈，窯尾不長副窯皮，延長耐火磚的使用周期；火焰形狀調節靈活，保證燃料燃燒速度和燃燼率，減少窯尾C0的生成量；同時燃燒器設計時合理降低一次風量，以降低熱耗提高產質量以及減少NOx的排放。

1 現場燃燒器風機配置以及煤粉質量情況

重慶某特種水泥公司（以下簡稱某公司）現有一條5 000 t/d ***干法水泥生產線，回轉窯規格Φ4.8 m×74m，雙系列預熱器帶管道式分解爐系統，回轉窯一直使用某品牌的煤粉燃燒器，現場風機配置以及煤質情況如下:

燃燒器風機配置表1

表2 煤粉工業分析成分表

 2 存在問題的原因分析

2.1  從表1，表2可以看出從設計理念上某公司原使用的燃燒器屬于高風量，低風壓高沖量型。此類型燃燒器適用于煤質較好，揮發分高，灰分低，發熱量高的煙煤，煤質一旦發生變化，熱值低，細度粗，水分大時極易出現煤粉燃燒速度慢，粗顆粒產生沉降，造成燒成帶末端易結厚窯皮易結圈，主窯皮不平整。

2.2 軸流風和旋流風在出口處混合，煤粉通道在旋流風內側，影響了煤粉與高溫二次風的混合速率，影響了煤粉的燃燒速度和燃盡率，易造成火焰熱力強度不足，火力不集中，火焰偏軟頂料能力差，高產時燒成溫度不夠，熟料質量差，結粒偏細小，造成出窯熟料溫度低，二，三次風溫低，不僅影響窯內煤粉的燃燒效率，對分解爐的煤粉燃燒效果也產生影響。

3  采取的措施   

    襄陽中和機電技術有限公司（以下簡稱中和機電）根據現場風機配置情況經與某公司技術人員共同討論后，決定對現使用的燃燒器進行技改升級，增加單獨的旋流風通道，提高旋流強度，提高火焰熱力強度，提高火焰剛性以及頂料能力，提高煤粉的燃燒速度和燃盡率。工欲善其事，必先利其器，首先介紹一下中和機電燃燒器頭部設計理念，為技改升級提供理論基礎以及經驗總結。

3.1  中和機電燃燒器噴嘴頭部設計

1）軸流風開孔截面積

按照該窯的實際臺時產量，頭煤用量和煤質經驗公式并參考二次風溫，小于1050℃時截面積減少5%-10%，劣質煤和***煤軸流風的表壓比一般的煙煤高4-5kpa。

2）旋流風的截面積

一般按照軸流風截面積的70%-80%設計，以火焰收斂性好，旋流風壓力同時可以達到36-45kpa為適宜。

3）旋流器角度以及旋流數

  中和機電秉承的燃燒器設計原則“一煤一設計，一窯一修正"，旋流器角度根據煤質情況以及窯的旋轉方向從而確定角度和旋向，煙煤比***煤和劣質煤角度稍小。計算旋流數時要考慮葉片的阻塞系數，按中和機電的實際運行值在0.66-0.90之間，盡量不超過1.2。

4）中心風

   窯內要求火焰溫度較高，中心風孔板的結焦可能性大，可以適當加大中心風的截面積。

5）一次風比率

煙煤一次風比率（含煤風）按照12-13%，***煤和劣質煤10-12%。

6）燃燒器火焰推力

燃燒器火焰推力大，風煤混合好，煤粉燃燒速度快燃盡率高，火焰推力7-12N/MW比較適宜。

4  應用效果

自7月份某公司利用協同停窯機會開始使用技改升級后的燃燒器，窯系統運行穩定，熟料產量有所提高，熟料強度提高≥1MPa，噸熟料標煤耗下降1kg。熟料結粒基本均齊致密，無嚴重分級現象，二次風溫提高約50℃以上。

表5燃燒器頭部技改后熟料產質量對比：

5 結束語

通過兩個月的生產實踐證明，利用原燃燒器經中和機電進行技改升級后，在充分利用原有設備，不增加額外投資，小投入，大效益，提高了產量和熟料強度，降低了熱耗，解決了易結厚窯皮易結圈等問題，各項指標優于原燃燒器，技改是成功的，降低標煤耗，提高熟料強度，為減少碳排放做出了貢獻，值得借鑒推廣。