浅谈喷煤管的结构性能和操作使用技术

中图分类号：TQ 72.62 .3 文献标识码：B 文章编号： 008-0473(20 6)06-00 3- 0 DOI编码： 0. 6008/ki. 008-0473.20 6.06.0 浅谈喷煤管的结构性能和操作使用技术

郭红军1 沈卫泉2 万 彬3 刘振海4 李会民4 崔海波 1 李文海1 陈之专1

1. 淄博科邦热工科技有限公司，山东 淄博 255086；

2. 桐乡南方水泥有限公司，浙江 桐乡 314511；

3. 中材甘肃水泥有限责任公司，甘肃 白银 730900；

4. 山东联合王晁水泥有限公司，山东 枣庄 277400

摘 要 窑头和分解炉的喷煤管是熟料烧成系统中最重要的设备。由于其价格比较高，工厂不可能把已有的喷煤管都买来进行试用以判断其性能和适应性。所以掌握分析和使用喷煤管的知识后，可以有选择地采用综合性能好的产品，以实现节能降氮提高熟料质量和产量的目标。对190多种规格、类型的喷煤管研究分析，并总结在12 000 t/d以下一百多条生产线调节使用的经验，以及对不同的喷煤管采用不同的烧成制度，来解决烧成系统存在的工艺问题，在此基础上分析喷煤管的结构特点、技术性能和正确的操作使用技术。

关键词 喷煤管 结构性能 操作使用

0 引言

喷煤管是水泥熟料生产中必不可少的、最重要的设备之一，也是水泥熟料煅烧工艺中最能直接影响熟料质量、系统热耗以及有害气体排放量的关键设备。选用一台性能先进好用的喷煤管，掌握正确、合理、先进的操作使用技术，使它发挥出提高熟料质量、产量，最大幅度地降低能耗、减少有害气体的生成量的作用，是每个企业都在不断追求的目标。

时至今日，很多水泥厂的工艺人员和操作者由于工作的局限性，无法接触更多不同结构、性能以及不同工艺参数的喷煤管，从而对喷煤管的认识不太全面、深刻，能够通过参数对比和使用调节来评论喷煤管的优劣的情况就更少了。这是由于很多喷煤管本身设计中除了调节风阀之外调节机构就较少，因此调节对比的作用就基本上只能在少数喷煤管上才能实现。

为了让更多的烧成工艺技术人员和操作人员更深入了解目前比较好的一些喷煤管的性能状况和操作使用方法，推动烧成技术的技术进步，我们多年来对190多种规格、类型的喷煤管研究分析，总结了在12 000 t/d以下一百多条生产线，通过调节使用来解决问题的经验，以及对不同的喷煤管采用不同的烧成制度，来解决烧成系统存在的工艺问题。本文和大家谈谈喷煤管的结构特点、技术性能和正确的操作使用技术，同时也谈一点喷煤管的使用方法和烧成系统操作的关系，希望借此来使大家对这些问题有更新的认识，并在实际工作中应用提高。

1 喷煤管的性能要求

综合多年来对300～12 000 t/d各种规模的不同分解炉类型和不同喷煤管结构的一百多条烧成系统的调试和对喷煤管的使用的经验，同时参考了一些专业文章中的观点认识，结合当前技术进步的要求，汇总归纳后认为，烧成系统对使用煤粉的喷煤管（燃烧器）的要求应有10个方面：

（1） 能保证煤粉充分燃烧，CO低。对燃料具有较强的适应性，尤其是在燃烧无烟煤和劣质煤时，也能保证煤粉在合理的时间内完全燃烧。

（2） 一次风量低于6%，同时一次风压低于36 kPa。在使用中产生的NOx量低。

（3）能够在窑内过剩空气系数较低的工况下稳定地煅烧，稳定和提高熟料质量的同时减少NOx 的生成量。

（4）喷煤管的火焰形状，能够方便地调节出目前水泥工艺学中提出的四种煅烧操作制度（烧成制度）要求的火焰形状。特别要能使整个烧成带具有强而均匀的热辐射，形成有利于熟料结粒、矿物晶相正常发育，防止烧成带扬尘，形成稳定窑皮、延长耐火砖使用寿命的工况。

（5）外风采用环形间断喷射的结构，保证热

3

4的煤风通道在内净风通道之内。这种看似简单的变化，其实是一种燃烧理论的发展和煅烧工艺的发展的结果。

图 结构

图2 新型低氮燃烧器

（2）按照内、外净风风道结构。

外净风的出风结构可以分为：圆环型出风、圆环形间断出风（出风孔有园孔、方孔、扁方孔、长方孔）。见图3。

a 圆环形出风 b圆环形间断出风 c圆孔 d方孔

图3 外净风的出风结构

内净风的出风结构一般都是旋流风，可以分为 ：圆环形间断出风、方柱型出风。见图4。

a 圆环形间断出风

b 方柱型出风

图4 内净风的出风结构 （3）按照内、外净风风道的调节方式，可以分为通道截面积可调节和不可调节两类，以及只有单个通道可调节的一类，见图5。

（4）按照有无拢焰罩的结构还可以分为有拢焰罩和没有拢焰罩两种。同时有拢焰罩的还可以分为拢焰罩长度可调与不可调两种。

态不变形，射流均匀稳定，形成良好的火焰形状。

（6）设置长径比合理的拢焰罩。煤粉的燃尽率较高。同时能够避免产生峰值温度，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。

（7）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。

（8）内、外净风和煤风通道的截面积可灵敏、方便地调节，能够在正常运行中控制不同窑况的变化，满足烧不同煤质和形成不同火焰的要求。

（9）能够定位在回转窑口中心线零点位置以上使用。能够容易地将窑尾烟室的温度控制在(1 050±50)℃的正常状态。

（10）能够在三次风管阀门开度比较大的工况下正常稳定地煅烧出高质量的熟料。

2 喷煤管的结构

目前国内外水泥企业使用的喷煤管结构规格有一百种之多。而且每种喷煤管的产生都有其特定的原因。很多喷煤管在当初的使用中都曾发挥过有效果的作用。但是，随着烧成技术的不断发展，随着技术进步和环境保护对烧成系统技术性能要求的不断完善和提高，曾经的一些结构的喷煤管已经不能适应这些要求。比如风量大于6%的、工作压力

大于36 kPa的、风道面积不可调的这些结构等等。

目前国内水泥烧成工艺中使用的喷煤管，大多数都是按照通道数来分的，分别由单通道、两通道、三通道、四通道及五通道等。由于目前大多数喷煤管为了适应更大范围的煤质的要求都已经设计成了四通道或是五通道，因此，单纯地用通道来分已经不能适应当前水泥烧成技术人员和操作人员认识区分喷煤管的性能的要求了。而且很多喷煤管由于片面地追求低风量高风速也误导了大家。因此原有的简单的分类方法已经不能适应现在技术进步的要求了。

根据我们操作调试喷煤管的经验以及研究分析各通道参数的结果，我们认为，目前喷煤管的结构可以分为以下几种，而且在选择时要综合分析判断。

（1）按照内、外净风通道的布置的结构，可以分为两种（见图1、图2）：

结构1 外净风、煤风、内净风、中心风；

结构2 外净风、 内净风、煤风、中心风。

这两种喷煤管的主要差别在于煤风通道的位

置。结构1的煤风通道在内外净风通道之间；结构2