多通道煤粉燃烧器的发展与使用
多通道燃烧器的发展史
第二阶段是在第一阶段多通道燃烧器的基础上进行改进，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，这是第二阶段；
第三阶段的燃烧器与前两个阶段大为不同，这时候的燃烧器能够燃烧能够燃烧两种或两种以上的燃烧， 出现了具有突破性的新型双通道燃烧器。
燃烧器的发展主要就是经过上面的三个阶段，目前的燃烧器处于第三阶段，新型的双通道燃烧器在众多 行业中有着非常广泛的应用。
多通道燃烧器的发展史
火焰检测器高能点火器
燃烧器是应现代工业生产发展而产生的，各种不同种类的燃烧器在众多行业中 有着非常广泛的应用。
那么多通道燃烧器是如何发展的呢？
多通道燃烧器自问世以来，主要经历了三个发展阶段。
第一阶段是多通道燃烧器的问世阶段，主要以pillar公司三通道燃烧器为代表；
三通道煤粉燃烧装置使用说明书
前言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，开发出大速差三通道煤粉燃烧器。
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:1、一次风用量少。
设计用风量约占理论燃烧空气量的7.5%；2、煤粉与一、二次风的混合充分，可达到完全燃烧。
正常操作时可得到较低的热耗；3、火焰形状可灵活调节，以适应窑内熟料煅烧的需要；4、对煤质的适应性强，可燃烧劣质煤。
一、主要技术性能1、NC-15Ⅱ型三通道煤粉燃烧器燃烧器喂煤量为15000kg/h；一次风设计风量约为7.5%的理论燃烧空气量。
2、喷煤管行走小车详见喷煤管行走小车使用说明书（NCR374-SM-2003）二、工作原理及结构特点1、工作原理NC-15Ⅱ型三通道煤粉燃烧器如图1所示。
一次风进入净风管（2）后分成两股气流，分别进入燃烧器的内、外风通道，内、外风通道中间为煤风通道。
内风喷嘴处设有旋流器（10）能使内风产生旋转气流喷出。
外风及煤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（3），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。
外风喷嘴处开有一圈小孔，轴流风从孔中喷出。
煤粉燃烧器（11）放置在喷煤管行走小车（12上，由喷煤管行走小车上的减速电机驱动小车在轨道（13）上前后移动，轨道（13）由土建专业预埋。
2、结构特点NC-15Ⅱ型三通道煤粉燃烧装置主要由煤粉燃烧器、喷煤管行走小车，如图2所示。
①NC-15Ⅱ型三通道煤粉燃烧装器结构特点NC-15Ⅱ型三通道煤粉燃烧装器如图1所示主要由三个环形通道组成。
通道一为内风管（4）用于输送旋流风（内风），喷嘴出口处安装有旋流器（10）。
多风道煤粉燃烧器旋流数的理论分析与实践应用
多风道煤粉燃烧器旋流数的理论分析与实践应用1、前言理论分析与生产实践均证明,回转窑用煤粉燃烧器三风道明显优于单风道,四风道明显优于三风道。
多风道与单风道的重要区别就在于风煤混合由管内移到了管外,并且都有一个旋流器,借以产生旋转环形射流。
这股旋转环形射流的强弱对多风道煤粉燃烧器的性能具有重要影响:一方面可以产生速度差、方向差和压力差,使风煤混合更为充分均匀,对煤粉提高燃烧速率有利;另一方面会使火焰稳定,进而为热工制度稳定提供必要的条件。
但是,如果设计不当,旋流度太小则起不到应有的作用,使火焰发飘无力,更谈不上能够顶烧。
太大则会扫窑皮烧砖,不仅使运转率大大降低,而且使产质量也不能提高,给企业造成严重损失。
最近笔者接到了许多电话、传真和信函,有的亲自来单位研讨。
这表明当前对四风道煤粉燃烧器的认识愈来愈深化,研究的问题亦愈来愈广泛。
随着多风道,特别是旋流式四风道煤粉燃烧器的引进和推广,国内不少单位也进行了研发,但效果却相差悬殊,有好有差,个别情况还有不及单风道的。
其中一个重要原因就是旋流度不合理,不匹配,不能调节到所需要的良好状态。
旋流度是一个燃烧空气动力学问题,现将笔者的一些分析和体会介绍给有关读者参考,权作一个公开的回复。
a、单风道煤粉燃烧器的风煤在管内混合及喷出情况b、四风道煤粉燃烧器的风煤在管外混合及喷出情况2、旋转流产生的方法旋转射流简称为“旋转流”或“旋流”,概括起来基本上由以下三类产生的方法或曰“三种类型”:2.1使流体或它的一部分切向进入圆柱形流道,产生旋转运动,最后由喷口喷出。
如各种喷雾器的雾化片,在煤粉燃烧器的燃油点火助燃装置中的喷油枪喷头的雾化片也是如此。
可调塞块式旋流燃烧器亦属此类。
2.2用机械装置的旋转使通过它们的流体获得旋转运动,如转动叶片、叶栅和管子等。
奥地利尤尼兹姆公司于最近开发的M?A?S型煤粉燃烧器即属此类,如图4所示。
2.3在轴向管流中应用螺旋叶片使流体产生旋转运动,如现在回转窑多风道煤粉燃烧器中多用的螺旋体即属此类。
《新型干法水泥生产技术》第5章 煤粉燃烧器
❖ 外风 采用直流风，直流射流早期湍流强度并不是很 大，但具有很强的穿透能力，使得煤粉气流着火后 的末端湍流强度增加，强化了固定碳的燃尽。外风 风压很高，风速一般也较高，故可以增强外风卷吸 炽热燃烧烟气的能力。
❖ 内外净风出口速度可高达(75~210m/s) 。内、外流 风把煤风加在中间，利用其速度差、方向差和压力 差使煤粉与一次风充分混合。
❖ 内风、煤风和外风采用同轴套管方式制作，喷出后 的混合过程是逐渐进行的。分级燃烧使三通道燃烧 器的内、外风和整个燃烧过程更加合理，也使燃烧 过程中的有害产物生成量减少。
❖ 煤风三者的总风量，只相当于单通道喷煤管燃烧空 气量的8~12%，故可大大减少煤粉气流着火所需的 热能，并可充分利用熟料冷却机排出的热气流。
❖ 内风 通道出口端装有旋流叶片，所以内风又称旋流 风。采用旋流风可以在火焰中心形成断面近似呈柳 叶形的低压或负压区，从而造成回流，以便卷吸高 温烟气。其旋转射流在初期湍流强度大、混合强烈， 动量和热量传递迅速。
❖ 煤风 采用高压输送，煤粉浓度高，流速较低，且风 量较小，着火所需求的热量就比较少，所以有良好 的着火性能。
三、多通道煤粉燃烧器
1. 多通道燃烧器的功能
❖ 降低一次风用量，增加对高温二次风的利用，提高 系统热效率。
❖ 增加煤粉与燃烧空气的混合，提高燃烧速率。 ❖ 增强燃烧器推力，加强对二次风的捐卷，提高火焰
温度。 ❖ 增加对各通道风量、风速的调节手段，使火焰形状
和温度场容易按需要灵活控制。 ❖ 有利于低挥发分、低活性燃料的利用。 ❖ 提高窑系统生产效率，实现优质、高产、低耗和减
❖ ② 原来三通道燃烧器的旋流风设置在煤风之内， RotafIam燃烧器旋流风设置在轴流风与煤风之间， 以延缓煤粉与空气的混合，从而适当降低火焰温度。
新型四通道煤粉燃烧器开发研究与应用
多 少和 隙率 ； ） 固混 合 、 散或 湍流 的强 度 ５气 扩
从煤 的燃尽 时 间看 ． 京 化工 大 学在 实 验室 的 南 实 验 表 明 ：挥 发 份 １ ．５ ４６ ％的低 挥 发份 煤 的燃 尽 时
间是 挥发 份 ２ ．９ ６６ ％煤 的 １ ３ ． ． １ ２ ６倍 ．而 低 挥发 份
筑 材 料研 究 设 计 院拟 订 利 用 低 挥 发 份 煤 新 型燃 烧 器技 术 的研 发课 题 ， 成立 了攻 关 小 组 ． 并在 省科 委 、 省 经委 的大 力支 持下 ． 该课 题 列 为河 南 省科 技 重 将 点攻 关项 目 在 近 ｌ ０年的 开发研 究过 程 中 ． 我们 已 成 功 地 推 出烧 低 挥 发 份 煤 或无 烟煤 的多 种 规 模 预 分 解 窑 、 热 器 系统 和 多种 规 模 、 式 的新 型 燃 烧 预 形 器 本文就 近 ｌ ０年推 广 新 型 四通道 煤粉 燃 烧器 所 取 得 的成功 和经验 作 一简单 介绍
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新型 四通道煤粉燃烧器 开 发研究 与应 用
王 琦 河南 建筑材 料研 究设 计 院（ ５ ０ ２ ４００ ）
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差别。
我 国是产 煤 大 国 ． 煤 炭 资源 的储 量 及 品种 分 但 布却 很不 平衡 总体 而 言 ． 国煤 炭储量 北方 多 ， 我 南
煤 的 着火 温度 比挥 发份 高 的煤 高 ． 随温 度提 高 两者 的燃尽 时间 差距 则缩 短 西 安热 工研 究 院曾做 实验 证明 ： 若温 度 在 ９ ０ｃ ． ｏ ｃ 时 两者 的燃 烧速 度无 明显 的
相 对很 短 ． 此衡 量 煤 粉燃 烧效 果 ． 主 要从 固定 因 应 碳 燃 尽 时间 和燃 尽度 两 个指 标考 虑 ． 煤粉 开 始燃 从 烧 至碳 粒 子 燃 尽 和所 需 的时 间 ． 据 实 验 ． 以下 根 与 因 素有关 ：） 的种类 、 质和 碳 的活 性 ；） 境 与 １煤 品 ２环 反 应 温度 、 燃烧 介 质 中气 体 的 成 分 ； ） 粉 的 细度 ３煤 与 分散度 ； ） ４ 挥发 份析 出挥 发 份煤 ． 我 国能 源 消 费构 成 中煤 占 ７ ％以 在 ０ 上 ． 中用 于直 接燃 烧 的约 占 ５６ 因此 ， 于盛 产 其 ／ 对 无 烟煤 地 区或 其邻 近地 区的水 泥 厂来 说 ． 低挥 发 用 份煤作 为 新 型干法 水 泥生 产线 的燃料 来 生 产水 泥 ． 既合 理 利 用 了燃 料 资 源 ． 低 了生 产 成 本 ． 降 又减 轻 了交通 运输 的压力 ． 可谓一 举 三得
回转窑煤粉燃烧器技术进展
回转窑煤粉燃烧器技术进展作者：孔学标单位：南京圣火水泥新技术工程有限公司0 引言70年代中其国际上发展起来的水泥回转窑多通道煤粉燃烧器，使窑的一次风用量由传统的20%～30%下降至12%～15%，同时窑的操作及熟料煅烧情况得到明显改善。
经过20多年的技术进步，目前窑的一次净风用量已降低到6%～8%，大大改进了窑的燃烧效率和热效率。
与此同时，水泥窑对燃煤品质要求不断降低，无烟煤、劣质煤及再生燃料（即工业和民用可燃垃圾）的利用技术渐成热点，从而促使燃烧器结构形式不断的改进。
自传统的单通道燃烧器向多通道（如三通道、四通道等）燃烧器发展以后，新一代的双通道燃烧器，由于调节性能、火焰成形能力及燃烧效率等方面的优良性能正作为一种新的技术发展方向。
多相流及反应计算机数值模型技术的发展使燃烧器开发专家不再依赖传统的冷态气体模拟试验，以KILN FLAME SYSTEMS公司为代表的酸碱水模拟试验方法可使回转窑燃烧的流畅设计更加精确，从而确保了高风险的窑头燃烧器的投运调试顺利达到预期效果。
1 对回转窑煤粉燃烧认识的深入从工艺过程角度看，用于对回转窑烧成带提供热量的燃烧器应满足下述要求：1)对燃烧品质具有较强的适应性，特别是在燃烧无烟煤或劣质煤时，能确保在较低空气过剩系数下完全燃烧，其CO和NOx排放量降至最低限度。
2)火焰形状应是细而不长，使整个烧成带具有强而均匀的热辐射。
这一方面有利于熟料结粒、熟料矿物晶相正常发育，防止烧成带扬尘；另一方面有利于形成致密稳定的烧成带窑皮，延长耐火砖使用寿命。
3)一次风用量尽可能少，但必须保证在不正常的窑况下火焰燃烧的稳定。
值得指出的是，在上述要求中强调了火焰形成应是“细而不长”以形成合理的燃烧带长度，而不再象以往那样强调化燃烧以适应强化煅烧要求，这是因为强化燃烧所形成的局部高温对烧成带窑皮不利，从而影响耐火砖使用寿命，另一方面局部高温将增加NOx的排放量。
一般情况，来自冷却机的二次风温可达900℃以上，窑头燃烧火焰温度高达1800℃左右，其燃烧一般已进入扩散控制区。
第5章 煤粉燃烧器
❖ 拢烟罩和火焰稳定器的应用。
四、多通道燃烧器的方位调节 ❖ 1. 喷煤管中心在窑口截面上的坐标位置
❖ 火焰过于逼近物料表面，一部分未燃烧的燃 料就会裹入物料层内，因缺氧而得不到充分 燃烧，增加热耗，同时也容易出现窑口煤粉 圈，不利于熟料煅烧；
第六章 煤粉燃烧器
一、燃烧器发展简介
❖ 20世纪70年代以前，回转窑广泛使用单通道 煤粉燃烧器。
❖ 70年代，出现了双通道燃烧器，性能得以改 善。
❖ 80年代相继出现三通道、四通道、五通道燃 烧器，以适应燃料和窑况变化的需要。
❖ 燃烧器的发展，强化了燃料的燃烧，充分发 挥了燃料燃烧的热效率。
二、单通道燃烧器
❖ 内风、煤风和外风采用同轴套管方式制作，喷出后 的混合过程是逐渐进行的。分级燃烧使三通道燃烧 器的内、外风和整个燃烧过程更加合理，也使燃烧 过程中的有害产物生成量减少。
❖ 煤风三者的总风量，只相当于单通道喷煤管燃烧空 气量的8~12%，故可大大减少煤粉气流着火所需的 热能，并可充分利用熟料冷却机排出的热气流。
风速，内风道为旋流向外扩展，煤风道为轴流向外 扩展，各通道出口截面可以调节。
❖ 特点是：外风道为轴流，并没有锥角缩口。内风道 为旋流向外扩散，煤风道为直通式轴流，中心管端 部结合圆锥台型端盖，以利煤风混合和稳定火馅。
5. 几种多通道煤粉燃烧器介绍
❖ A KHD公司PYRO-Jet燃烧器
超音速煤 粉燃烧器
❖ 将煤风置于旋流风和轴流风包围中，借以提高火焰 根部CO2浓度，从而抑制NOx的形成。
❖ 火焰稳定器
❖ 煤风管科前后收缩，可在维持轴流风和旋流风比例 不变的前提下，一次风量调节范围可达50%~100%。
四通道煤粉燃烧器的实际应用
２０ ０２年 ９期
渗
四通 道 煤 粉 燃 烧 器 的 实 际应 用
孙 新 志
（ 三利 达水 泥有限公 司 ， 湖北 襄樊 ４ １２ ） ４ ０ ３
３ ｌ
中图分类号 ： Ｑ ７ ． ２ ．４ Ｔ １ ２ ６ ２ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ：０ ２— ８ ７ ２ ０ ） ９— ０ １ ２ １０ ９ ７ （０ ２ ０ ０ ３ —０
、
般较 差 ， 其 是在 水 泥 的安 定 性 、 匀性 方 面 ， 尤 均 问
题 比较 明显 。水 泥安 定 性 的 不稳 定 将会 严 重 影 响 客
户使用立窑散装水泥的信心。 因此 ， 准确地预测水泥
安定性 ， 有效 地 杜绝 不 合格 的散 装水 泥 出 厂 ， 成为 立
窑 水 泥生 产 的重 要课 题 。 公 司 属立 窑 企业 ， 我 多年 来
动 调节 螺 母 ， 可把 各 管 向内压 人或 向外 拉 出 ， 节各 调
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３ ２
，
２０ ０ ２年 ９ 期
立窑企 业控 制散装水 泥 生产 的方 法和措 施
彭 曦光
（ 力 实业 有 限 责 任 公 司 ， 东 广 州 ５ １８ ） 坚 广 １４ ７ 中 图分 类 号 ：Ｑ ７ ． ８ Ｔ １２６ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编号 ：０ ２— ８ ７ ２ ０ ）９—０ ３ ０ １０ ９ ７ （０ ２ ０ ０ ２— ２
形 状 的 主要 部 件 。 蝶 阀 ： 于 调 节风 量 。 用 压力表 ： 间接显 示 燃烧 器 内风 口喷 出速度 。 保 护 层 ： 耐火 浇 注层 ， 即 用户 自行 浇 注 。
成 范 围也 逐 渐 变 宽 ， 有再 出现 烧成 温 度 低 而不 易 提 没
项目3任务5煤粉燃烧器的应用资料
二、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NOx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NOx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 ，满足不同煤质燃烧和形成不同火焰的要求。 2019/3/20 9
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•
1、四通道煤粉ห้องสมุดไป่ตู้烧器结构
管路:共分5条，分别为轴流风道、旋流 风道、煤风道、中心风道和燃油管。 喷嘴:由特殊材料加工，各管道的出口 面积可调，从而调节喷出的速度，是保证 火焰形状及寿命的关键部件之一。 金属波纹补偿器:是联接各管路密封和 调节火焰形状的主要部件。 蝶阀:用于调节风量。 压力表:间接显示燃烧器内风口喷出速 度。 保护层:即耐火浇注层，用户自行浇注 2019/3/20 22 。
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2、三风道燃烧器的工作原理
• 喷煤管最外层为外风，外风采用离散喷嘴，形成 多个小股喷射流喷出，高速的直流风具有很强的 穿透性和卷吸二次风的能力，形成许多涡旋，加 速煤粉燃烧，大大强化了固定碳的燃尽。 • 第二层为煤风，煤粉采用高压输送，煤风从环形 喷嘴喷出，煤粉浓度高，流速较低，且风量较小 ，着火所需求的热量就比较少，所以有良好的着 火性能。 • 第三层为内风，采用高速旋流风，螺旋叶片产生 旋转射流，出口速度与外风接近，强度大、混合 强烈、传热迅速，并在喷嘴前形成一个回流区， 有利于稳定火焰，同时也为火焰中心提供氧气以 强化煤粉燃烧。 2019/3/20 17
煤粉燃烧器的节能减排技术研究及应用情况分析
煤粉燃烧器的节能减排技术研究及应用情况分析煤粉燃烧器是一种重要的燃烧设备，其能否高效地进行燃烧直接关系到煤粉锅炉的热效率和减排效果。
在当前节能减排的大背景下，煤粉燃烧器的节能减排技术研究和应用显得尤为重要。
本文将对煤粉燃烧器的节能减排技术进行深入研究，并分析其在实际应用中的情况。
一、煤粉燃烧器的节能技术研究1. 发展高效煤粉燃烧器技术为了提高煤粉燃烧器的热效率，研究人员不断探索新的技术途径。
其中，针对燃煤锅炉的低氮燃烧技术是目前较为成熟和广泛应用的一种技术措施。
该技术通过优化燃烧过程，减少燃烧产生的氮氧化物排放，有效降低对环境的污染，并提高热效率。
此外，采用先进的风口布置和煤气分布控制技术也可以进一步提高燃烧效率。
2. 发展可再生能源替代煤粉燃烧器为了减少煤粉燃烧过程中产生的二氧化碳排放，研究人员开始关注可再生能源的利用。
例如，将生物质、废弃物等可再生能源与煤粉混燃，可以有效减少煤炭燃烧过程中的碳排放量。
同时，这种混燃技术也利用了可再生能源的资源，实现资源的循环利用，具有显著的节能效果。
二、煤粉燃烧器的减排技术研究1. 燃烧过程的优化通过优化燃烧过程，可以降低污染物的排放量。
例如，采用低氧燃烧技术可以减少燃烧过程中的氮氧化物排放；采用预混燃烧技术可以实现煤粉与空气的充分混合，提高燃烧效率，减少固体颗粒物的排放。
2. 排放治理技术的应用为了进一步减少煤粉燃烧过程中的污染物排放量，研究人员开发了各种排放治理技术。
例如，采用脱硫、脱硝、脱重金属等技术可以减少硫氧化物、氮氧化物、重金属等有害物质的排放。
此外，还可以采用除尘设备进行固体颗粒物的去除，减少对环境的污染。
三、煤粉燃烧器节能减排技术在实际应用中的情况目前，煤粉燃烧器的节能减排技术已经在实际应用中取得了一定的成果。
例如，在一些大型电厂和工业锅炉中，采用了先进的煤粉燃烧器技术，能效显著提高，减排效果明显。
同时，一些煤炭生产企业也开始关注煤粉燃烧器的节能减排技术，通过引进和自主研发，逐步推广应用。
燃烧器介绍
燃烧器的介绍一、工作原理:四通道煤粉燃烧器：一次风进入净风管后分成两股气流分别进入燃烧器的内、外风通道，内外风通道中间为煤风通道。
内风喷嘴处设有旋流器能使内风产生旋转气流喷出。
外风及煤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，蝶阀上设有开度指示器，改变蝶阀开度可调节内外净风比例，气流喷出速度同时也发生变化。
外流喷嘴处开有一圈小孔，直流风从孔中喷出。
煤燃烧器悬吊在喷煤管小车上，喷煤管行走小车在所配的轨道上通过小车上的调节机构前后移动。
S2型油燃烧器置于煤粉燃烧器中心管中，供初始点火之用。
它主要利用高压油通过切向槽和旋流室产生强烈旋转，再经小孔喷出，油因离心力的作用而被雾化。
火焰形状的调节火焰形状是通过改变内外风比例来实现，内外风的比率在一次净风量的70%~30%范围内调节。
短而宽的火焰是通过增加内风量，同时相应减少外风量，即在较高的旋流风喷出速度下实现的。
增大内风蝶阀开度，旋流风喷射速度增大，反之降低。
长而窄的火焰是通过增加外风量，同时相应减少内风量，即在较高的直流风喷出速度下实现的。
增大外风蝶阀开度，直流风喷射速度增大，反之降低。
旋流风有助于稳定火焰的作用，能使煤粉与一、二次风之间混合得到改善，又能获得快速及高效的燃烧。
火焰形状的调节与煤粉的喂入完全无关。
燃烧器主要不同点是其喷嘴部分：其喷嘴有4道同心的环形风道通以轴向风、涡旋风、煤风和中心风。
外部轴向风道细分数个小风道已便增加出口风速，另外外套管向外延伸超过燃烧器喷嘴呈碗状，可以延缓煤粉与空气的混合，收拢火焰。
另外，其轴向风道和涡旋风道在煤粉风道外部，可以进一步延缓煤粉与空气混合，适当降低火焰温度。
中心煤粉风速较低，外部包以高速一次风聚束作用，使火焰更均匀平滑稳定，火焰会稍微延长，这种窄的火焰对窑皮和烧成带耐火砖有利。
由于火焰尖峰温度降低，使CO2含量高的燃烧气体在火焰根部回流，可降低废气中的O2含量，有效降低NOX 的排放。
项目3任务5煤粉燃烧器的应用
2020/4/5
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单风道燃烧器缺点：
➢ 一次风量大,一般占总燃烧空气的20％。 ➢ 烧成温度不易提高。 ➢ 容易发生结圈、结皮、结块或结蛋等工艺
事故。 ➢ 火焰形状不易控制。 ➢ 煤粉的品质要求高。 ➢ N0x有害气体产生多。
2020/4/5
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多风道燃烧器
在20世纪70年代国际上出现了双风道 燃烧器，比单风道的性能有较大改善。80 年代相继出现了三风道、四风道、五风道 等多风道复合式燃烧器，以适应燃料和窑 况变化的需要。我国冀东、宁国、江西、 耀县等水泥厂相继引进开发使用三风道煤 粉燃烧器。双阳、琉璃河、宁国二线、东 亚等水泥厂引进了旋流式四风道煤粉燃烧 器。
• ②采用拢焰罩，可避免气流迅速扩张，产生"碗状效应"
，使火焰形状更加合理，避免窑头高温，延长窑口护铁 的使用寿命。
• ③外净风由环形间隙喷射改为间断的小孔喷射，二次风 能从相隔小孔的缝隙中进入火焰根部，使火焰集中有力
，同时使CO2含量高的燃烧气体在火焰根部回流，降低 O2含量，避免生成过多的NOx气体。
• 增加拢焰罩之后，煤粉燃尽率提高至98.12％。拢 焰罩长度存在一个最佳值，100mm是最佳的。
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7）燃烧器移动小车
• 燃烧器在窑头的位置可以由移动小车前后 调整，同时也可以将燃烧器推出窑头罩， 使用非常方便。
ห้องสมุดไป่ตู้
8）燃烧器上下左右调节装置
• 通过调节装置，可将燃烧器在左右和上下 方向上进行调节。
2020/4/5
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5）直流风通道
• 直流风通道设置在最外侧，外风通过外圈多个 小圆形喷嘴，高速喷出多个射流，在射流作用 下，喷嘴口形成的局部负压区，周围的高温气 体被卷吸并通过两束射流之间的缝隙与煤粉混 合，使煤粉快速升温而燃烧。因此直流风的引 射能力是影响燃烧器性能主要因素，通过高速 引射作用，可以减少一次风的用量，提高高温 二次风的用量，从而降低烧成热耗。
国内外几种多通道煤粉燃烧器介绍
（1）德国旋流式三通道煤粉燃烧器德国洪堡公司为适应采用低值燃料檄烧水泥热料的需要，对原生产的旋流式三通道煤粉燃烧器进行改进而设计了PYRNET型燃烧器，此燃烧器由四个同心管组成，形成四个通道，中心管为第一通道用作喷油，在启动和用混合燃料时采用；管1与管2之间为第二通道，内没有涡流元件，使空气以160m／s速度喷射并形成涡流，煤粉与输送空气以28m／s速度通过通道3的锥形环状扩口，呈倾斜形喷人容内。
员外因即通道4为喷射空气用，以350一440m／s速度喷射入窑内。
其特点是：燃油点火装置的油枪放置在中心，外风（喷射风）由8—18个均匀分布的小团孔喷出，使出口面积大大减小，提高了外风的喷出速度，风速最高可达440m／s，超过音速，所以有人称为“超音速煤粉燃烧器”。
因出口面积减小，风量降低，所以必须提高风压，才能满足动量要求。
常用压力为o.1MFa，所以也称为“高压煤粉燃烧器”。
外风采用小圆孔喷出，除风速提高外，还保证不易变形，延长使用寿命。
德国洪堡公司把这种燃烧器命名为PY—RNET型，每个通道的风量分配和风速如图6.8所示。
该燃烧器与通常的三通道燃烧器相比，具有以下优点①火焰温度高。
火焰短而稳定；②可采用20％一80g6的石油焦作燃料。
③有减少结圈次数的趋势；④NO‘可减少30％以上；⑤一次风量很低，一般为6％一8％，最小可降到4％，（2）法国Rotaflam型煤粉燃烧器法国皮拉德公司是专门制造各种燃烧器的公司，Rotaflam型是皮拉德公司于20世纪80年代末期在原有三通道燃烧器基础上研制的。
该燃烧器是带火焰稳定器和拢焰罩的四通道煤场燃挠器，其结构示意见图6.7。
Rotaflam 燃烧器与传统的三通道燃烧器相比，其特点如下：①油或气枪中心套管配有火焰稳定器，使火焰根部能保持稳定的涡流循环内风的旋转，可使火焰根部形成一个回流区，从而使一次风量降低一半。
⑧采用拢焰罩，可避免气流迅速扩张，产生“盆状效应”，使火焰形状更加合理。
水泥窑多通道煤粉燃烧器简介和使用方法
水泥窑多通道煤粉燃烧器简介和使用方法
目前水泥窑多使用多通道煤粉燃烧器，常见的有三通道和四通道。
由外向内分别为：外风道、内风道、煤风道和中心风（四风道）。
它们的作用分别是：
外风：使火焰变细变长，适合使用挥发分较高的燃料。
内风：也称旋流风，使火焰变粗变短，适合使用挥发分较低的燃料，可以提高烧成温度，控制烧成带长度。
煤风：送煤。
中心风：起到火焰稳定器的作用，可稳定火焰，有效防止回火现象的发生。
中心风和煤风一般由设备厂家出厂前便已调整好，善用外风和内风不仅能保证稳定的烧成反应，保证热工设备、耐火衬料，还能有效提高熟料质量并收到使用劣质燃料的效果。
燃烧器的位置调整可视窑内具体情况而定：一般头部可与窑口平齐可稍前进300-600mm，为保护窑口护板及集料一般不会退出窑口之外。
燃烧器一般应水平，处于窑口第四象限，距窑中心线偏下20-50mm，偏料20-50mm，以保证能够有效加热物料。
当窑内发生结圈时，可视前后结圈情况将燃烧器退出或移进烧掉结圈，再恢复正常生产。
粉煤燃烧器解析
任务1 煤粉燃烧器
2：三通道燃烧器
（1 ）原理：利用直流、旋流组成的射流方式来强化煤粉燃烧过程， 其特点是将喷出的空气分为多股【即内分、外分和煤风】，利用他 们不同的风速和方向，从而形成多个通道。
任务1 煤粉燃烧器
（一）：三通道煤粉燃烧器《法国皮拉德公司》
任务1 煤粉燃烧器
任务1 煤粉燃烧器
任务1 煤粉燃烧器
3：四通道燃烧器
（3）特点
（1）一次风比例低，仅为5%-7%，节能降耗显著，与传统燃烧器相比节煤
10%以上。 （2）喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特殊耐热钢铸件机加工制 成，提高了头部的抗高 温变形能力。 （3）易磨损部位，采用独有的防磨技术处 理，耐磨性能优异，且易于更换。 （4）火焰形状规整适宜，活泼有力温度高， 窑内温度分布合理。 （5）热力集中稳定，卷吸二次风能力强，提高冷却机热效 率。 （6）火焰调节灵活，简单方便，可调范围大，可达1：10。 （7）热工制 度合理，可提高台时产量5%-10%，水泥熟料早期强度提高3-5MPa。 （8）低 NOx排放量，降幅达20%-30%。 （9）使用寿命长，对煤质适应性强，可烧劣质 煤、低挥发分煤、 无烟煤和烟煤。 （10）适用范围广，可用于各种窑型的回转 窑。
任务1 煤粉燃烧器
主要内容：
一:燃烧器的发展简介 二：多通道燃烧器 三：多通道燃烧器的方位调节 四：燃烧器常见故障及处理
任务1 煤粉燃烧器
一：燃烧器发展简介
1、单通道燃烧器（20世纪70年代前） （1）结构：有一个风煤通道、【是一根很长的、前端有一小段较
小直径、通常被称为喷嘴的圆管。】拨哨【倾角为1°~6°
形状及寿命的关键部件之一。 金属波纹补偿器:是联接各管路密封和调节火焰形状的主要部件。
科技成果——大推力多通道燃烧节能技术
科技成果——大推力多通道燃烧节能技术适用范围建材、化工、冶金、有色等行业回转窑和燃烧炉行业现状与目前国内一般的燃烧器相比，吨熟料烧成热耗降低3.5kgce以上，可实现节能量23万tce/a，减排约61万tCO2/a。
成果简介1、技术原理大推力多通道燃烧器，是由内部的旋流通道、中间的煤流通道、外部的轴流通道以及最外部的冷却风通道构成的燃烧器。
煤粉从多通道燃烧器喷出燃烧，除空气输送煤粉本身就是煤粉与风的预混合外，还要经过多次扰动、混合。
外部的轴流风通道将高压空气从通道中送出，使局部的出口空气风速接近风速，在如此高速气流的卷吸作用下，大量二次风进入燃烧区域，极大地提高了煤粉的燃烧速度和温度。
在较小的一次风量条件下获得更高的火焰温度，从而达到节能降耗的目的，同时对不同煤质的适应性也大大提升，能使用4200kcal/kg的低热值无烟煤。
另一方面在轴流风外侧布置冷却风道对设备运行进行技术保护，延长设备使用寿命。
2、关键技术主要包括：热回流技术、可压缩流燃烧技术3、工艺流程煤粉经计量后由送煤罗茨风机送入燃烧器，一次风由罗茨风机供给，其流程见图1。
图1 大推力燃烧器工艺流程图1-煤风风机，2-螺旋泵，3-燃烧器，4-净风风机主要技术指标一次风量<8%，一般燃烧器12%左右。
吨熟料烧成热耗比一般燃烧器降低3.5kg标煤以上。
对燃料适应性强，可烧烟煤、褐煤、劣质煤和无烟煤，实现多种燃料混烧。
技术水平2010年12月该技术作为“新型干法节能减排示范线关键技术与装备的研发及应用”项目的一部分通过中国建材联合会鉴定，技术水平达到国际先进水平，并获得2013年度中国建材联合会科技进步二等奖。
大推力多通道燃烧器已在全国各地多家水泥窑、活性氧化钙窑、氧化铝窑、冶金球团窑、镍铁窑等推广应用500余台（套），并出口国外。
典型案例典型用户：河北燕赵水泥有限公司5500t/d水泥生产线。
建设规模：5500t/d水泥生产线。
主要技改内容：大推力多通道燃烧器。
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煤粉浓度和高温回流区的存在，是三通道燃烧器强 化燃料燃烧的关键，它调节火焰形状的两股一次风 都不含煤粉，不受输送煤粉问题的干扰，火焰形状 调节幅度较大。通过改变两股一次风的出口风速、 轴流扩散和旋流程度，能够对火焰长度和直径方面 互不影响地在无级调节上实现最佳化，同时可以灵 活调整，以适应窑内热工制度，利于提高熟料产质 量。三通道燃烧器见图 (。 我国各大科研院校在消化吸收国际先进技术的 同时，结合我国原煤资源的特性 * 大多为中、低劣 质煤 + 及我国水泥窑的结构、性能，研制开发了四 通道煤粉燃烧器。如武汉工业大学“ )((”工程建 设项目研究开发的新型产品— ,-./ 系列回转窑煤 粉燃烧器 * 见图 ) + ，采用四通道，由内向外，依次 是中心风，旋流内风，煤风，直流外风。中心风用 于调节燃烧器出口内回流区的位置和大小，同时起 保护燃烧器头部的作用；旋流风的作用在于产生内 部回流区，从而稳定燃烧；直流外风喷口采用周向 分布的喷嘴，其腔型曲线可使射流强劲有力，强化 燃 烧 。 直 流 风 速 可 达 (01 ’ )213 4 5， 旋 流 风 速 煤风风速 )1 ’ !23 4 5， 一次风总量为 ((1 ’ )013 4 5， 2& ’ "& ，可适应低挥发份的煤，燃烧无烟煤也可 获得良好效果，同时可降低 6,7 的排放量，利于 环保要求。由于火焰根部前几米具有良好的形状， 可使火焰最高峰降低，使火焰温度更均匀，有利于 保护窑皮，防止结圈。它与通常的三通道燃烧器相 比， 一次风量能够降至 2& ’ "& ， 可减少结圈次数 的频率， 对劣质煤适应性强， 6,7 可降低 )1& ’ !1& 。
! 回转窑内煤粉的燃烧过程
煤粉以分散状态喷入窑内高温带进行燃烧， 它的燃烧分为以下 % 个阶段 1 & 2 ： # & $ 煤粉与空气的 混合； # / $ 煤粉与空气加热到着火温度； # ! $ 挥发 份的逸出和燃烧； # % $ 固定炭的燃烧和燃烬。 风 煤混合是燃烧的主要过程，它通过气体的扩散来 实现。首先是煤粉受热干燥，然后挥发份逸出， 遇到空气时燃烧并提供碳进一步燃烧所需热量。 煤粉的着火温度主要受挥发份的着火温度影响， 取决于煤质的品种和加热速率。烟煤由于挥发份 比较高，故比无烟煤容易着火。在湿法回转窑 内，由于二次风温一般在 3,, 4 0+,5 ，挥发份着 火稍慢；在预分解窑内，二次风温常在 & &,,5 以 上，挥发份的加热非常迅速，着火也较快，挥发
的含尘气流除尘是比较适宜的，如水泥厂水泥磨、 煤磨、熟料破碎及水泥包装、石灰石破碎、库顶、 库底、磨机配料、物料转运点等处。若粉尘浓度 高，过滤风速 * &’ ( ’)*，排放浓度大多 * +,’- ( .’! 。粉尘浓度高的地方，前面可加一级旋风除尘 器。总之，只要条件允许，应尽量采用布袋除尘器 代替电除尘器，特别是在当前环保要求越来越高， 不仅仅要求监测时排放达标，而且要求时时排放达 标，采用微震反吹扁袋除尘器是非常合适的。
( 3 * 朱祖培 5 水泥窑燃烧技术的进展 5 水泥，3;;) ， . 3$ 2 5 ( # * 周沛 5 水泥煅烧工艺与设备 . 下册 2 水泥回转窑 5 武汉：武汉工 业大学出版社，3;;!5 ( ! * 白礼懋 5 水泥厂工艺实用手册 5 北京：中国建筑工业出版社， 3;;,5 ( ) * 谢 克平 5 对 无 烟煤 在 新 型 干法 窑 上 燃 烧技 术 的 讨 论 5 水 泥 ， #$$$ ， . " 2 5 ( 0 * 喇华璞、丁明等 5 对两台 ,$$% & ’ 预分解窑生产线的分析 5 水 泥，3;;) ， . 3$ 2 5 收稿日期：#$$$ —$; —#"
# 多通道燃烧器的合理使用
尽管多通道燃烧器有诸多优良性能和优点， 但由于影响熟料烧成因素众多，如原料、配料、 生料制备、工艺流程、机械设备、操作制度等， 在选择使用燃烧器时，必须了解原煤、窑型、热 耗、烧成制度及冷却机一系列工艺设备的性能， 必须根据各自的实际情况来选用燃烧器才能达到 预期的效果。煅烧中回转窑内要求火焰在 ( 8119 以上 # ( $ ，窑内燃烧受扩散控制，火焰的发火距离和 燃烧速率在很大程度上决定于二次空气的传递速 率，而二次空气的传递速率是燃烧器推力的函 数。燃烧器推力是指一次空气在单位时间内提供的 动量，计算如下： ! " # $ !*6+ 式中 !—— — 燃烧器的推力， 6； — 单位时间内一次空气量，:; 4 5 #—— — 一次空气的喷出速度， 3 4 5 !—— 二次空气和燃料的混合速率随燃烧器推力的增 加而增加，火焰长度随推力的增加而缩短。在设计 选用燃烧器时，应根据窑径来确定 3、 !，由此选
其中一厂由于操作不当，冷却机风量不高，但冷 却机放风量偏大，致使系统漏风严重，冷却机内 熟料与空气热交换差，熟料温度偏高，二、三次 风温偏低，影响了系统的产量、热耗。所以只有 整个窑系统在设计、安装、操作过程都调整到最 优化状态，才能使其发挥出最好水平，实现优质 高产低消耗。
$
结束语
.32 多通道煤粉燃烧器利于降低一次空气 量，提高窑的热效率，对煤质适应性强，使劣质 煤也得到充分使用，对合理利用资源非常有益， 同时能有效的降低 89: 的排放，利于环保。 . # 2 各使用厂家在选用多通道燃烧器时应根据 自身原燃材料及设备的装备情况设计使用，不盲 目照搬，才能取得预期的效果。 参考资料
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布袋，用布将布袋孔扎死，检修时再更换布袋。 # ! $ 灰斗卸料口的重力翻板阀，一定要转动灵 活，密封要好，转轴的轴承应在壳体外面，便于加 油与检修。 # % $ 若粉尘温度高，或有粘结性，附在灰斗上 不落，可在灰斗上安装振打电机，
!""" 年 # 期
云 南 建 材
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用合适的燃烧器推力，推力过大不仅不利于强化 燃烧，且可能由于火焰撞击物料或衬砖而缩短耐 火砖使用寿命。如福建三德水泥厂 # $$$% & ’ 生产 线 ( ) * ， !) + ),- 窑采用三通道燃烧器煅烧挥发份 很低 . /01 2 的无烟煤，由于煤管未根据该无烟煤 的特性选用，设计口径过大，为了保持一定的出 口速度，一次风量不得不加大，使其占总风量的 345 01 ，这对挥发份不足 01 的无烟煤来说显然过 大。由于 6 过大，造成火焰短粗，烧成带耐火砖 局部损伤严重，寿命缩短。回转窑热容量的提高 受燃烧空间和燃烧带热力强度的限制，燃烧带热 力强度与窑径、物料填充率 " 等有关。窑内物料 的填充率一般在 41 7 301 ，湿法窑填充率高些， 达 3$1 7 301 ，干法窑一般在 41 7 ,1 。由于湿 法窑和干法窑的填充率 " 不同，设计选用时应加 以考虑。煅烧中还要根据窑内断面热负荷控制合 理的燃烧温度。如果热负荷控制过高，则影响耐 火砖寿命，热耗升高，不利于节能降耗和安全长 期运转。所以在设计选用燃烧器时，应根据具体 使用厂家的煤质、窑型、窑内物料填充率等因素 综合考虑，设计合理的燃烧器，并最好选用标准 化配备的燃烧器，否则将影响其使用效果。同时 燃烧器的合理控制使用与冷却机的操作控制密切 相 关 。 喇 华 璞 、 丁 明 等 人 的 资 料 表 明 (0*： # 台 ,$$% & ’ 预分解窑生产线，采用结构基本相似的三 通道喷煤管和规格性能相同的水平推动篦冷机，
& 引言
众所周知，在回转窑内，火焰是熟料生产的 重要条件，火焰的温度和形状会直接影响熟料的 产量和质量。随着干法煅烧技术的发展，多通道 燃烧器的研究开发与使用也随之进行着，以满足 干法煅烧的需要。
份的燃烧过程一般可在小于 ,6 &7 的时间内完成。 挥发份燃烧放出的热量用以维持固定炭燃烧的需 要 1/2， 早 期 回 转 窑 要 求 烟 煤 的 挥 发 份 必 须 大 于 /+8 ，挥发份着火燃烧生成气态的 9:/ 和 ;/ :，它 们包围在剩下的固定炭粒子周围，因此固定炭粒 子的燃烧，除了要有足够高的温度外，还必须待 空气中氧通过扩散透过包围在固定炭粒子周围的 气膜，与固定炭粒接触后才能进行。固定炭粒的 燃烧速度与气体扩散速度 # 包括燃烧产物扩散离开 粒子表面和氧气扩散到固定炭粒子 $ 有很大关系， 因此加强气流扰动，增强气体扩散速度，可大大 加速固定炭的燃烧。
!""" 年 # 期
云 南 建 材
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多通道煤粉燃烧器的发展与使用
吴 红 昆明水泥股份有限公司 ! "#$%$& ’
摘要：分析了回转窑内煤粉的燃烧过程，通过介绍多通道煤粉燃烧器的发展，详细阐述了三通道及四通道煤粉 燃烧器工作原理，并提出合理使用的建议。 关键词：多通道；煤粉燃烧器；发展；使用 中图分类号：$%&’!( ) * !+( , 文献标识码： 文章编号：&"". / )"’0 1 !""" 2 / "# / "",) / ",
收稿日期：/,,, —,0 —!,
, 结束语
微震反吹扁袋除尘器是一种除尘效率高、投 资省、运转可靠的除尘器，达标排放容易，只是电 耗高于电除尘器。只要针对存在的问题进行改进， 加强维护管理，对于粉尘细或比电阻高，不易结露
!""" 年 # 期