编者荐语：
水泥回转窑运行对于搞工艺管理的来说，最为揪心的莫过于眼瞅着回转窑的圈在一点点加大加厚而无能为力。最担心的就是筒体温度高容易出现红窑事故。那么是什么原因造成的结圈或者红窑呢？采取什么样的措施才能避免结圈，什么样的燃烧器才是好燃烧器，结圈后如何处理？今天我们来重谈燃烧器。
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。有的时候KH做出来的数据变化不大，但是窑就是不好烧，这是通病，一定要确定取样的合理性，做样的准确性。
三、结束语
燃烧器的使用效果，关键取决于处理结圈的能力，至于提产提质降耗的能力理论上很简单，但是实施起来确实很难。从燃烧器的调整来提高产量、质量、降低煤耗，远远没有改变生料的易烧性容易。不过多年来燃烧器并没有太大的变化，生产上的确期盼燃烧器有个新的变化，能够大幅度提产、提质、降耗。
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