`燃烧器参数、选型、诊断

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1、燃烧器选择报告人：齐砚勇水泥回转窑作为水泥熟料生产的关键装备，其具燃料燃烧、气固换热、化学反应、物料输送等多重功能，然而燃料释放能量的过程是实现其它功能的基础。随着国内能源供应的日益紧张，目前新型干法水泥厂普遍使用的煤炭，价格急速上涨，因此采用劣质煤尤其是低热值煤生产水泥熟料是降低水泥生产成本的必然趋势。利用劣质煤（指无烟煤、贫煤及褐煤）代替优质烟煤煅烧水泥熟料，虽然可大大降低水泥成本，提高水泥厂的经济效益，但是劣质煤尤其是低热值煤的使用，易引起烧成带温度低、飞沙料增多，熟料产、质量下降。还可产生灰分沉积及窑内液相量的过

2、早出现，引起窑内结圈，结蛋，磨蚀耐火砖，影响窑内通风和窑的运行，因此开发适应水泥预分解窑使用低热值煤的燃烧器是解决水泥窑生产优质熟料的重要措施。燃烧器使用存在问题燃烧器使用中的困惑１.参数不全、不知（１）设计几何尺寸不知（２）设计各风道风速不知（３）风机选型依据不知２.调节范围不清楚燃烧器配置适应煤种的范畴不知３.燃烧器工作原理不熟悉（１）扩散角度（２）卷吸量、旋流强度（３）煤燃烧距离一次风机燃烧器与熟料质量的关系燃烧器特点、参数燃烧器适应性一、预分解窑熟料岩相优质水泥熟料来源于较高含量的硅酸盐矿物，而硅酸盐矿物含量的高

3、低与回转窑内的温度场密切相关。图1液相分布富裕区域的A矿，尺寸图2液相分布富裕区域的A矿，巨大、有一定量地包裹物，明显的不尺寸巨大、外形不完整规则的层环带构造大窑熟料图3多孔区域分布的小堆B矿及尺寸图4多孔区域分布的小堆B矿及尺寸巨大的A矿晶体——浸蚀程度较重巨大的A矿晶体——浸蚀程度较重大窑熟料图5A矿晶体边缘发生分解，棱角不完整图6大部分A矿晶体发生分解1%硝酸酒精浸蚀，反光200X1%硝酸酒精浸蚀，反光200X大窑熟料图7集中分布的树叶状、手指状B矿图8集中分布的树叶状、手指状B矿小窑熟料图1结晶规则的短柱状A矿图

4、2结晶规则的短柱状A矿小窑熟料图3A矿晶体不规则，晶体尺寸普遍偏小图4A矿晶体不规则，晶体尺寸普遍偏小图11A矿受液相溶蚀，边缘残缺不全图12尺寸差异巨大的A矿因此，只有具有优良性能的燃烧器(包括:型式、规格、设置部位等)，才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内与高温二次空气迅速混合，及时起火完全燃烧，并按照要求提供充足的热量，形成一个合理的温度场及热工制度，从而使回转窑系统充分发挥其应有的功能，实现优质、高效、低耗、长期安全运转，并满足环境保护规定的要求。二、燃烧器种类、特点回转窑燃烧器是烧成系统的重要工艺设备，它不仅影

5、响窑系统的热耗及操作性能，还对熟料质量和有害物质排放量产生影响，因此，一台好的燃烧器应有以下特点：（1）在点火及操作期间火焰稳定；（2）着火点接近喷嘴；概念（3）明亮有力的火焰；（4）火焰粗细及长度可调；（5）燃烧器端部可更换；（6）较低的一次风量；（7）结构紧凑、活动部件少；（8）可烧替代燃料；（9）较低的氮氧化物的排放。２燃料的燃烧特性所有的燃烧过程都可分为以下几个步骤：混合－点火－化学反应－热量的传播２．1燃料和空气混合对大多数燃烧器而言，燃料和气流的混合是因为燃烧器的喷射卷吸产生的。（1）自由射流的混合当燃烧器的

6、喷射为自由射流时，因为射流边界与周围气流之间的摩擦力(卷吸力)，使周围气流加速进入射流，使射流范围扩大。这个过程由燃烧器的冲量控制，直到周围气流与射流的速度相同时为止。燃烧器的冲量越大，卷吸的气流越多。由于是自由射流，这个过程将持续到卷吸力完全释放为止。（2）受限射流的混合大部分燃烧器，比如回转窑用燃烧器的喷射都为受限射流，射流受两种方式的限制：（2.1）周围气流（比如二次风）的量是受控制且有限的；（2.2）射流的扩散边界受回转窑壳体的限制。当受限射流的冲量超过完全卷吸二次风量的需要时，将有回流产生。此时，二次风像自由射

7、流一样，被射流卷吸，当二次风被完全卷吸时，过剩的冲量将把燃烧产生的废气卷吸回来，产生外部回流。２．2一次风的作用（1）控制燃料和空气的混合。（2）帮助火焰的稳定。火焰带回流的差别燃烧器参数回转窑用燃烧器的设计一般有两种常用模式：动能型：数学表达式为P×V2，即一次风量与风速平方的乘积。冲量型：数学表达式为P×V，即一次风量与风速的乘积（％·m／s）。一次风量为占化学需氧量的百分数。回转窑用燃烧器都是喷射卷吸型燃烧器，其设计有两种方式：第一种：高动能型。即：较高的一次风（＞300m/s），较低的一次风量，通常为5％～10％

8、。第二种：高冲量型。即：相对较高的一次风量，较低的一次风速，以提供足够的冲量来产生回流。如果燃烧器的冲量不足而影响燃料与二次风的混合，则每增加1％的过剩氧含量，就会增加2％的热耗。这也是低一次风量燃烧器产生低的NOx排放的主要原因。因此，在设计燃烧器时，必须考虑降低一次风量及较低的过剩氧含量。水泥厂广泛使用的燃烧器都