固体燃料煤的燃烧设备
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【学习目标】
1、了解煤燃烧技术的主要内容； 2、了解燃烧器的发展过程； 3、掌握回转窑对煤粉燃烧器的要求及设计基本原
则 4、熟悉各型窑用燃烧器的结构与性能。
一、概述
工业上固体煤的燃烧方法
高效，次于煤 粉燃烧
层状燃烧法：直接燃烧未经加工的块煤
燃烧效 率很高
煤粉燃烧法：将煤粉用喷然法燃烧
沸腾燃烧法：将地质、劣质的碎煤进行
从煤粉喷入窑内后到实现着火燃烧为止，所经 历的一段轨迹被称为：黑火头。
不难理解，所用煤的挥发分越多、灰分越少， 煤粉就越易燃烧，黑头也就越短
燃烧器的端部一定要有高温保护措施，窑 防止因局部高温会是熟料温度过高、熟料 发粘而在燃烧器前方堆积的问题
窑回转对煤粉燃烧器的要求 1 对燃料具有较强的适应性，尤其是在燃烧无煤烟或 劣质煤时，能保证完全燃烧。 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.火焰稳定，受喂煤量、煤质和窑情变化波动的影响 小。 4.调节灵敏、方便，适应不同窑情的变化，满足烧不 同煤质和形成不同火焰的要求,同时，一次风的含量要 尽可能少 5.从环保考虑，必须减少CO和NOx排放量
PYRO-Jet喷嘴不像一般三通道喷嘴那样从环形缝 隙喷出， 而是沿喷嘴外圆排成环状的8~18个独 立喷嘴喷出，提高了喷射速度或者在保持一定喷出 速度的情况下减少外净风量，从而减少不能预热的
一次风量
该喷煤管各风道之间还采取了较大的风速差。
一次风的比例为6%~8%。
该喷煤管也适合于低活性、低质燃料，包括挥发 份含量较低的贫煤、无烟煤、焦炭、质量较差的褐 煤以及石油焦等。
2：三通道燃烧器 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（即内风、外风和 煤风），利用他们不同的风速和方向，从而形成多个通道。 内风通道的出口端装有旋流叶片，所以又称为内旋流风。 外风通道为直流的环状通道以保持直流风与高风速从而保 证火焰有一定的长度、形状、刚度。外风又称作外轴流风 中间通道为输送煤粉的通道，称为煤风 此外三通道喷煤管还设有一个调节器和一个燃油点火点 三股风在出口处汇合形成了同轴旋转的复杂射流。操作时 通过改变内、外风速和风量的比例（旋转调节器手柄）， 可以灵活调节火焰形状和燃烧强度，以满足窑内煅烧熟料 温度分布的要求。
窑用喷煤管
传统窑用单通道喷煤管
现代窑用多通道喷煤管
现代窑用三通道喷煤管 现代窑用双通道喷煤管 现代窑用四通道喷煤管
新式窑用燃烧器
可燃废弃物喷射枪 固体燃料脉冲烧嘴 固、气、液燃料掍混烧嘴
单通道燃烧器。只有一个风煤通道，为提高风速，
保证刚度，通常增加倾斜1~6度拔哨，平行管和凤 翅
单通道喷煤管的不足及改进办法
煤粉燃烧器，有的属燃三水个 火 于 烧.泥明 焰 有煤亮 ， 焰行粉业燃又称烧喷器煤辉 特 焰管殊 燃焰、的 烧燃烧无煤，粉烧
嘴、煤粉喷嘴，分为窑用和炉用两种
四、回转窑用喷煤管 首先是用具有一定动量的空气（一次风）携带 一定量的煤粉喷入窑内实现着火燃烧。 其次在大量来自冷却机的预热空气（二次风） 助燃下，煤粉实现完全燃烧。形成具有一定长 度、形状和“刚度”的稳定火焰。
新型PYRO-JET窑用三通道喷煤管的特点有 三点：
第一：它的气流特性和燃料特性以及各部 分结构都经过了更为科学的研究和优化。
第二：它的中心处有可燃废弃物的燃烧管。
第三：它的最外面是冷却管，所喷出的冷 空气能够有效的保护喷煤管，提高其可靠性 与延长寿命，也能保护窑皮和耐火衬料。
（三）：Rwirlax型煤粉燃烧器
各通道出口处一般设有“钝体”，“钝体”起到 了火焰稳定器的作用，具体来说，就是钝体能加强 高温烟气的回流，保持煤粉着火燃烧所需的高温。
此外，三通道喷煤管还设有一个调节器和一个燃 油点火器。
此窑用三通道喷煤管一次风比例为12%~14%， 一次风的风速为120m/s
（二）：Pyro-Jet喷煤管《德国洪堡公司》
1.火焰形状固定，纵向位置调整只能通过移动喷煤管完成
2.一次风量占总风量的20﹪~30﹪，风速仅有40~70m/s， 个别可达到90m/s ，火焰调节范围窄，灵活性小，对不同 煤质适应性差
3。风、煤混合不均匀导致燃烧效率不高，且火焰刚度不足
4.调节灵敏、方便，适应不同窑情的变化，无减少CO和 NOx的措施
流态化燃烧
燃烧效率低，自控能力低， 污染大，水泥工业鲜有应
用
因此，只介绍前两种，重点是喷煤法
二、煤粉Fra Baidu bibliotek烧技术
1.煤磨的双重功能： 组织煤粉燃烧的 粉磨和烘干，常用立磨或球磨装置？
2.煤粉的燃烧方法：喷燃法 原理：用小量的空气以较高的动量携带煤
粉至需要燃烧的地方高效的着火燃烧以放出 热量
3.三种风
一次风：带携煤粉的这部分空气 二次风：到回转窑内的助燃空气 三次风：到分解炉内的助燃空气
典型三通道煤粉燃烧器
（一）：三通道煤粉燃烧器《法国皮拉德公司》
这种喷煤管的内、外两个通道为净风道，分别为： 内风通道和外风通道
内风通道出口端装有旋转叶片，内净风：内旋流 风（有助于风、煤混合）。外净风通道为直流的环 状通道以保持直流风与高风速，保证火焰具有一定 的长度、形状和“刚度”。
内、外风之间的通道为输送煤粉的通道：煤风通 道
Rwirlax是将swirlax轴流风与煤风间的一段环形分隔壁去 掉形成一个混合室
四通道煤粉燃烧器
（1）工作原理 如图1所示，煤粉由气流携带从煤风管按一定的扩散角度向外喷出， 由外邻的旋流风传给相当高的动量和动量矩，以高速度螺旋前进， 并继续径向扩散，与高速射出的轴流风束相遇。轴流风束的插入， 进一步增强了煤风的混合(包括周围的二次风)，并可调节火焰的发 散程度、长短和粗细。中心风的作用是促使中心部分的少量煤粉及 CO的燃烧更为充分，并起稳流的作用。由于这种燃烧机理和旋流风、 轴流风具有的高速度，燃烧是非常迅速和完全的。
采用该喷煤管的回转窑内其烧成带窑皮均齐，窑 龄延长，操作稳定，熟料的质量和产量都有提高。 另外，较低的一次风量是火焰高温区含氧量降低其 高速直流风能迅速均匀的分散煤粉与热气流，这即 可缩小喷煤管出口附近的超高温区域，又能缩短煤 粉和热气流在火焰高温区的停留时间，从而降低 NOx生成量。
PYRO-JET窑用三通道喷煤管进行了多次的 结构改进
1、了解煤燃烧技术的主要内容； 2、了解燃烧器的发展过程； 3、掌握回转窑对煤粉燃烧器的要求及设计基本原
则 4、熟悉各型窑用燃烧器的结构与性能。
一、概述
工业上固体煤的燃烧方法
高效，次于煤 粉燃烧
层状燃烧法：直接燃烧未经加工的块煤
燃烧效 率很高
煤粉燃烧法：将煤粉用喷然法燃烧
沸腾燃烧法：将地质、劣质的碎煤进行
从煤粉喷入窑内后到实现着火燃烧为止，所经 历的一段轨迹被称为：黑火头。
不难理解，所用煤的挥发分越多、灰分越少， 煤粉就越易燃烧，黑头也就越短
燃烧器的端部一定要有高温保护措施，窑 防止因局部高温会是熟料温度过高、熟料 发粘而在燃烧器前方堆积的问题
窑回转对煤粉燃烧器的要求 1 对燃料具有较强的适应性，尤其是在燃烧无煤烟或 劣质煤时，能保证完全燃烧。 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.火焰稳定，受喂煤量、煤质和窑情变化波动的影响 小。 4.调节灵敏、方便，适应不同窑情的变化，满足烧不 同煤质和形成不同火焰的要求,同时，一次风的含量要 尽可能少 5.从环保考虑，必须减少CO和NOx排放量
PYRO-Jet喷嘴不像一般三通道喷嘴那样从环形缝 隙喷出， 而是沿喷嘴外圆排成环状的8~18个独 立喷嘴喷出，提高了喷射速度或者在保持一定喷出 速度的情况下减少外净风量，从而减少不能预热的
一次风量
该喷煤管各风道之间还采取了较大的风速差。
一次风的比例为6%~8%。
该喷煤管也适合于低活性、低质燃料，包括挥发 份含量较低的贫煤、无烟煤、焦炭、质量较差的褐 煤以及石油焦等。
2：三通道燃烧器 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（即内风、外风和 煤风），利用他们不同的风速和方向，从而形成多个通道。 内风通道的出口端装有旋流叶片，所以又称为内旋流风。 外风通道为直流的环状通道以保持直流风与高风速从而保 证火焰有一定的长度、形状、刚度。外风又称作外轴流风 中间通道为输送煤粉的通道，称为煤风 此外三通道喷煤管还设有一个调节器和一个燃油点火点 三股风在出口处汇合形成了同轴旋转的复杂射流。操作时 通过改变内、外风速和风量的比例（旋转调节器手柄）， 可以灵活调节火焰形状和燃烧强度，以满足窑内煅烧熟料 温度分布的要求。
窑用喷煤管
传统窑用单通道喷煤管
现代窑用多通道喷煤管
现代窑用三通道喷煤管 现代窑用双通道喷煤管 现代窑用四通道喷煤管
新式窑用燃烧器
可燃废弃物喷射枪 固体燃料脉冲烧嘴 固、气、液燃料掍混烧嘴
单通道燃烧器。只有一个风煤通道，为提高风速，
保证刚度，通常增加倾斜1~6度拔哨，平行管和凤 翅
单通道喷煤管的不足及改进办法
煤粉燃烧器，有的属燃三水个 火 于 烧.泥明 焰 有煤亮 ， 焰行粉业燃又称烧喷器煤辉 特 焰管殊 燃焰、的 烧燃烧无煤，粉烧
嘴、煤粉喷嘴，分为窑用和炉用两种
四、回转窑用喷煤管 首先是用具有一定动量的空气（一次风）携带 一定量的煤粉喷入窑内实现着火燃烧。 其次在大量来自冷却机的预热空气（二次风） 助燃下，煤粉实现完全燃烧。形成具有一定长 度、形状和“刚度”的稳定火焰。
新型PYRO-JET窑用三通道喷煤管的特点有 三点：
第一：它的气流特性和燃料特性以及各部 分结构都经过了更为科学的研究和优化。
第二：它的中心处有可燃废弃物的燃烧管。
第三：它的最外面是冷却管，所喷出的冷 空气能够有效的保护喷煤管，提高其可靠性 与延长寿命，也能保护窑皮和耐火衬料。
（三）：Rwirlax型煤粉燃烧器
各通道出口处一般设有“钝体”，“钝体”起到 了火焰稳定器的作用，具体来说，就是钝体能加强 高温烟气的回流，保持煤粉着火燃烧所需的高温。
此外，三通道喷煤管还设有一个调节器和一个燃 油点火器。
此窑用三通道喷煤管一次风比例为12%~14%， 一次风的风速为120m/s
（二）：Pyro-Jet喷煤管《德国洪堡公司》
1.火焰形状固定，纵向位置调整只能通过移动喷煤管完成
2.一次风量占总风量的20﹪~30﹪，风速仅有40~70m/s， 个别可达到90m/s ，火焰调节范围窄，灵活性小，对不同 煤质适应性差
3。风、煤混合不均匀导致燃烧效率不高，且火焰刚度不足
4.调节灵敏、方便，适应不同窑情的变化，无减少CO和 NOx的措施
流态化燃烧
燃烧效率低，自控能力低， 污染大，水泥工业鲜有应
用
因此，只介绍前两种，重点是喷煤法
二、煤粉Fra Baidu bibliotek烧技术
1.煤磨的双重功能： 组织煤粉燃烧的 粉磨和烘干，常用立磨或球磨装置？
2.煤粉的燃烧方法：喷燃法 原理：用小量的空气以较高的动量携带煤
粉至需要燃烧的地方高效的着火燃烧以放出 热量
3.三种风
一次风：带携煤粉的这部分空气 二次风：到回转窑内的助燃空气 三次风：到分解炉内的助燃空气
典型三通道煤粉燃烧器
（一）：三通道煤粉燃烧器《法国皮拉德公司》
这种喷煤管的内、外两个通道为净风道，分别为： 内风通道和外风通道
内风通道出口端装有旋转叶片，内净风：内旋流 风（有助于风、煤混合）。外净风通道为直流的环 状通道以保持直流风与高风速，保证火焰具有一定 的长度、形状和“刚度”。
内、外风之间的通道为输送煤粉的通道：煤风通 道
Rwirlax是将swirlax轴流风与煤风间的一段环形分隔壁去 掉形成一个混合室
四通道煤粉燃烧器
（1）工作原理 如图1所示，煤粉由气流携带从煤风管按一定的扩散角度向外喷出， 由外邻的旋流风传给相当高的动量和动量矩，以高速度螺旋前进， 并继续径向扩散，与高速射出的轴流风束相遇。轴流风束的插入， 进一步增强了煤风的混合(包括周围的二次风)，并可调节火焰的发 散程度、长短和粗细。中心风的作用是促使中心部分的少量煤粉及 CO的燃烧更为充分，并起稳流的作用。由于这种燃烧机理和旋流风、 轴流风具有的高速度，燃烧是非常迅速和完全的。
采用该喷煤管的回转窑内其烧成带窑皮均齐，窑 龄延长，操作稳定，熟料的质量和产量都有提高。 另外，较低的一次风量是火焰高温区含氧量降低其 高速直流风能迅速均匀的分散煤粉与热气流，这即 可缩小喷煤管出口附近的超高温区域，又能缩短煤 粉和热气流在火焰高温区的停留时间，从而降低 NOx生成量。
PYRO-JET窑用三通道喷煤管进行了多次的 结构改进