对回转窑燃烧器使用认识与分析

对回转窑燃烧器使用认识与分析一、结圈重认识

结圈是回转窑操作中一个正常的不正常现象。之所以说是正常，是指结圈是经常出现的问题。不正常是说结圈后回转窑就会出现产量低，质量差，出来的熟料外观也会大大变差。应该说煅烧的管理者都能遇上过结圈，事实上每一个操作员都会遇上结圈。但是处理结圈往往是管理中控的或者是管工艺的人进行调整，责任往往就落在了中层以上的管理干部身上。对于处理结圈各有各的办法，但是结果会有不同。有的很快就会处理好，有的越处理越差，甚至最终不得不停窑处理结圈，当然这要取决于周围的环境（环境指的是压力，一般人不懂）。偶然的机会我换了东家，在这种情况下，燃烧器不同了，条件也不同了，我发现燃烧器调整的方法确实也没有那么好的效果了。（现在回想起来，以前我注重的是管理，对于燃烧器的调整认识上没有那么重要，只是在特殊情况下我才进行的实践调整，碰巧是在各方工艺完善的情况下）。在这种情况下我就想更深入的研究燃烧器，能不能把燃烧器研究透让搞工艺的处理结圈易如反掌。同样是偶然的机会让我走了多家水泥厂，研究了不同型号的燃烧器，与相关中控专家进行了交流和学习，对燃烧器重新有了认识，今天就和各位重新聊聊燃烧器。二、燃烧器和窑皮的关系

回转窑燃烧器的主要功能就是在高温下将燃料快速、完全燃烧，将热能以最快的速度传导至回转窑中，以供生产熟料所需要。我们通常所说的热力强度是指在单位时间内燃烧器做功产生的热量，与燃烧速率相近，产生的热量越多，热力强度就越高。主要原因取决于熟料的形成过程。窑内的温度越高熟料形成得越快，时间越长熟料形成得越完全。也可以说，窑内温度越高硅酸二钙吸收氧化钙越快；时间越长硅酸二钙吸收氧化钙越多，最终就是游离氧化钙越低。那么燃烧器的热力强度高，窑内的温度高，同样的条件下熟料形成得就快。所以说燃烧器热力强度越高对于熟料煅烧的效果越好。那么怎么才能够提高燃烧器的热力强度呢？这是燃烧器制造厂家需要深刻研究的问题。（一）影响提高热力强度因素燃烧器燃烧的好与坏需要内因、外因共同作用，外因我们指的是二次风温或者说是篦冷机的配合；内因就是自身的问题（外因今天暂不详说），是指风与煤配合的问题。所谓的风，一个是风量，一个是风速。(1)一次风量

假设煤一定的情况下，风既不是越大越好，也不是越小越好，只有合理匹配是最好。一次风过大，代入氧含量虽然增大，但是由于凉风过多燃烧也会变慢。相反一次风过小会造成煤粉分散不均不匀燃烧速度慢，会对燃烧速率产生重大的影响。(2)一次风速还有风速的问题，同样风速也不是越快越好，过快的风速不仅不能提高火焰温度，相反他还降低火焰温度。空气流动温度就比不流动温度就低，压缩空气就比常压下温度低，这是常识。燃烧器的火焰稳定不仅仅是风压的问题，没有量做支撑，一次风出燃烧器速度会瞬间下降，根本没有力量稳定火焰。(3)煤粉质量煤粉的质量当然也不能忽视，煤粉质量好，燃烧速度快热力强度较理想；煤质差，燃烧速度慢，热力强度就差。当然所谓的好与坏，是一个综合指标，不是简单的发热量，还包括挥发分、水分、灰分、细度等。并且这些指标在什么值为佳，并没有一个确切的标准。例如发热量，正常情况下我们一般采购为5500Kcal的原煤，低一点的5200Kcal，事实上低于5000Kcal的原煤一样能够烧出好的熟料，只是设计的工艺设备能不能支持而已。（二）燃烧器的对窑皮的影响虽说燃烧器的主要功能之一是提高水泥回转窑的热力强度，但是确切地说，热力强度对正常生产影响的并不大，恰巧是窑皮厚薄才是对回转窑产质量影响大。那么窑皮和燃烧器有哪些关系呢？(1)好的燃烧器窑皮受控

所谓的受控是指在控制窑皮厚薄、平整上能够掌握自如，厚窑皮经过调整可以变为正常，高洼不平的窑皮调整后能够平整、光滑。而所谓不好的燃烧器是指调整后起不到作用，不管正调还是反调，对于窑皮来讲没有任何变化，有的时候越调窑皮还越长。(2)热力强度与窑皮的关系

热力强度高窑内温度会高是正常的。但是燃烧器释放的热量如果不能够很快地被物料吸收，窑内某段就会产生过高的温度，这时就会对窑皮窑砖不利，轻者窑皮被烧掉，严重了就会把窑砖烧坏，出现红窑现象。热力强度过高往往发生在窑10m之前的高温带，此处燃烧器煤粉各方面燃烧正常，煤粉大部分燃烧的热量在此处释放，释放后该部位由于熟料吸热能力变弱，就会造成该处的窑皮变薄。当温度后移至高温带后部，此处物料出现高熔融状态，如果来料不稳或者三率值不稳，此处容易挂窑皮。但是此处的火焰温度已经变弱，火焰对窑皮失去冲刷作用，所以窑皮就容易变厚。这样就会出现典型的喇叭口形的窑皮。当然窑前热力强度过低，温度出现后移，这样就容易出现前圈，也就是前边窑皮过厚的原因。(3)风速与窑皮的关系

这里所说的风速是指一次风和二次风，当然二次风的大小取决于三次风阀的开度，也就是说二次风和三次风是相辅相成的关系。当燃烧器燃烧快，热力强度高，火焰够不到后边的厚窑皮，燃烧器调整效果不佳的时候可以考虑用二次风辅助完成。也就是说高温带尾部窑皮厚，燃烧器调整效果不理想的时候，可以调整三次风阀，让二次风多一点，风速快一点，以此来帮助火焰后移，稳定窑皮。（三）需要思考的问题

(1)造成结圈的主要原因是什么？（本篇文章所说结圈是指高温带结圈）

正常情况下的煅烧是不结圈的，但是很多时候回转窑都是带圈运行，那么是什么原因导致的结圈呢？事实上当回转窑结圈后，往往是工艺操作的说是配料的问题，主要说液相量大了。配料的说是操作不当造成的，两个部门吵得不可开交，主管领导也难以判断下结论。本人个人观点，一是燃烧器造成的，由于燃烧器调整不当，造成结圈；二是物料不稳定造成的结圈，其中包括生料三率值不稳定、投料量不稳定，窑转速不稳定等造成。三是煤粉不稳定造成的，头煤和尾煤不稳定。(2)结圈和处理圈是燃烧器的原因还是生料或操作的原因？

其实这是一个伪命题，前边说过结圈既有燃烧器的问题，也有料的问题。2021年写出《回转窑结圈的原因及避免方法和处理措施》文章后再没有看过，最近再看写得非常正确。特别是近期结圈难处理的时候，恰巧遇上几个不同的燃烧器，不同生产线，发现结圈难以处理的，燃烧器调整没效果的，大部分出现在那么几家的燃烧器，有几家燃烧器很少有结圈的现象。同时还发现，结圈的回转窑往往都存在下料不稳，或率值不稳，或煤粉称不稳。下料稳定基本上很少出现结圈，下料不稳定的再加上燃烧调整效果不佳的，往往就会严重结圈。也就是说，燃烧器对于高温带后结圈，有的燃烧器有效，有的燃烧器无效，原因可能出在风速、风量、与风压的匹配上。而对于煤称、生料称、三率值波动大的窑来讲，结圈也是正常。要想彻底防止结圈，不要全指望燃烧器的调整，首先要解决的就是稳定的下煤量、稳定的三率值，稳定的投料量。否则难以彻底解决。(3)燃烧器的热力强度主要吗？为什么万吨熟料线同样也是一根燃烧器？

热力强度看似是非常关键的，实则并没有想象的那么重要。现在市场上的销售的燃烧器有N家，本人见到的不下于10家，这些燃烧器好与坏先不说，至少是在窑上运行着。实事求是地说性能上各有千秋，但是参差不齐。你说谁家的燃烧器好？名牌燃烧器也有被使用厂家换掉的。哪家不好？市场上燃烧器的厂家琳琅满目，人家的燃烧器还在使用着，并且运行得好好的。产生这样的原因有些是燃烧器本身的原因，有些是使用厂家的原因，不一定是热力强度的问题。万吨线的熟料线一根燃烧器能够满足煅烧，那么对于5000t/d的熟料线来说更不成问题。燃烧器的问题无非就是回转窑用的煤，通过燃烧器快速地喷入窑内，并且快速地燃烧而已。燃烧器真正需要解决的问题是避免窑内结圈，窑内结圈后能够及时处理掉。这就需要解决一个热力强度与火焰及其物料吸热匹配的问题。不过实话实说，现在市面上的燃烧器，大同小异，多少年了没有一点改进，所谓的改进只是一个鳌头，找个卖点而已。芸芸众生的燃烧器差距实际就那么一点点，管理好的企业各项指标都好，燃烧器好点孬点都能过去。管理不好的企业一有问题自然而然地推给燃烧器也是正常。(4)影响窑产质量的关键因素是什么？

某厂的回转窑，在燃烧器不动的情况下，好的时候产量能到6800t/d，不好的时候5200t/d稳不住。奇怪的是从好到坏几个小时的时间，正常情况下游离钙是0.3-0.5之间，当游离钙超过0.6在不减产的情况下，2个小时出窑熟料立升重会从1380降至1100以下，游离钙也会升至1.5以上。产量好的时候，质量也好，火焰窑头看明亮，温度也高。当游离钙升高的时候窑头就会变暗。那么该厂的问题是热力强度不够，还是物料的改变？燃烧的热力强度不能说不关键，物料的变化可能影响得更大。为什么燃烧器不改变的情况下，KH向高波动，会造成产量低煤耗还特高（kh波动吨熟料煤耗差4kg正常），这就是事实。要想高产配料更关键。有的