一次窑头燃烧器技改经历

回转窑燃烧器是烧成系统很关键的热工设备。它不仅影响窑系统的热耗及产量，还对熟料质量产生影响。目前国内外燃烧器的种类繁多，国外公司主要为Pillard、FLS、KHD等，国内则制造企业众多，良莠不齐。一台***的燃烧器首先要有足够高的火焰温度能够生产出质量较好的熟料；同时又要求火焰峰值温度稳定，以保持窑皮稳定，不结厚窑皮，不结圈，窑尾不长副窑皮，延长耐火砖的使用周期；火焰形状调节灵活，保证燃料燃烧速度和燃烬率，减少窑尾C0的生成量；同时燃烧器设计时合理降低一次风量，以降低热耗提高产质量以及减少NOx的排放。

1 现场燃烧器风机配置以及煤粉质量情况

重庆某特种水泥公司（以下简称某公司）现有一条5 000 t/d ***干法水泥生产线，回转窑规格Φ4.8 m×74m，双系列预热器带管道式分解炉系统，回转窑一直使用某品牌的煤粉燃烧器，现场风机配置以及煤质情况如下:

燃烧器风机配置表1

表2 煤粉工业分析成分表

 2 存在问题的原因分析

2.1  从表1，表2可以看出从设计理念上某公司原使用的燃烧器属于高风量，低风压高冲量型。此类型燃烧器适用于煤质较好，挥发分高，灰分低，发热量高的烟煤，煤质一旦发生变化，热值低，细度粗，水分大时极易出现煤粉燃烧速度慢，粗颗粒产生沉降，造成烧成带末端易结厚窑皮易结圈，主窑皮不平整。

2.2 轴流风和旋流风在出口处混合，煤粉通道在旋流风内侧，影响了煤粉与高温二次风的混合速率，影响了煤粉的燃烧速度和燃尽率，易造成火焰热力强度不足，火力不集中，火焰偏软顶料能力差，高产时烧成温度不够，熟料质量差，结粒偏细小，造成出窑熟料温度低，二，三次风温低，不仅影响窑内煤粉的燃烧效率，对分解炉的煤粉燃烧效果也产生影响。

3  采取的措施   

    襄阳中和机电技术有限公司（以下简称中和机电）根据现场风机配置情况经与某公司技术人员共同讨论后，决定对现使用的燃烧器进行技改升级，增加单独的旋流风通道，提高旋流强度，提高火焰热力强度，提高火焰刚性以及顶料能力，提高煤粉的燃烧速度和燃尽率。工欲善其事，必先利其器，首先介绍一下中和机电燃烧器头部设计理念，为技改升级提供理论基础以及经验总结。

3.1  中和机电燃烧器喷嘴头部设计

1）轴流风开孔截面积

按照该窑的实际台时产量，头煤用量和煤质经验公式并参考二次风温，小于1050℃时截面积减少5%-10%，劣质煤和***煤轴流风的表压比一般的烟煤高4-5kpa。

2）旋流风的截面积

一般按照轴流风截面积的70%-80%设计，以火焰收敛性好，旋流风压力同时可以达到36-45kpa为适宜。

3）旋流器角度以及旋流数

  中和机电秉承的燃烧器设计原则“一煤一设计，一窑一修正"，旋流器角度根据煤质情况以及窑的旋转方向从而确定角度和旋向，烟煤比***煤和劣质煤角度稍小。计算旋流数时要考虑叶片的阻塞系数，按中和机电的实际运行值在0.66-0.90之间，尽量不超过1.2。

4）中心风

   窑内要求火焰温度较高，中心风孔板的结焦可能性大，可以适当加大中心风的截面积。

5）一次风比率

烟煤一次风比率（含煤风）按照12-13%，***煤和劣质煤10-12%。

6）燃烧器火焰推力

燃烧器火焰推力大，风煤混合好，煤粉燃烧速度快燃尽率高，火焰推力7-12N/MW比较适宜。

4  应用效果

自7月份某公司利用协同停窑机会开始使用技改升级后的燃烧器，窑系统运行稳定，熟料产量有所提高，熟料强度提高≥1MPa，吨熟料标煤耗下降1kg。熟料结粒基本均齐致密，无严重分级现象，二次风温提高约50℃以上。

表5燃烧器头部技改后熟料产质量对比：

5 结束语

通过两个月的生产实践证明，利用原燃烧器经中和机电进行技改升级后，在充分利用原有设备，不增加额外投资，小投入，大效益，提高了产量和熟料强度，降低了热耗，解决了易结厚窑皮易结圈等问题，各项指标优于原燃烧器，技改是成功的，降低标煤耗，提高熟料强度，为减少碳排放做出了贡献，值得借鉴推广。