朱忠民：５０００ｔ／ｄ生产线窑头煤粉燃烧器的改造
中图分类号：ＴＱ１７２．６２５．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７－０３８９（２００７）０４－００６０－０２
５ Ｏ００ ｔ／ｄ生产线窑头煤粉燃烧器的改造
１概述
朱忠民（中材国际南京水泥工业设计研究院，江苏南京２１００２９）
广东某公司现有一条５ ０００ ｔ／ｄ新型干法水泥熟
料生产线，回转窑规格为０４．８ ｒｅｘ７２ ｉｎ，窑头煤粉燃
烧器为某设计院设计制造的四通道煤粉燃烧器，窑
头喂煤风机为罗茨风机ＪＡＳ一２５０，风量８５．６ ｍ３／ｍｉｎ， 风压５８．８ ｋＰａ．风机转速１ ３５０ ｒ／ｍｉｎ，配套电机功率 １３２ ｋＷ。原设计配套一次风机为罗茨风机ＡＲＦ一 ３００，风量１８１ ｍ３／ｍｉｎ，风压２９．４ ｋＰａ，风机转速９８０ ｒ／ｍｉｎ，配套电机功率１３２ ｋＷ。后该公司将原所配一 次风机改为罗茨风机Ｒ ６０４，风量２３４ ｍ３／ｍｉｎ，风压 ３９．４ ｋＰａ，风机转速９８０ ｒ／ｍｉｎ，配套电机功率 ２１５ ｋＷ。 该四通道煤粉燃烧器存在的主要问题有： （１）一次风用量太大，风量匹配不合理，煤耗 高，电耗高： （２）燃烧器火焰不集中，燃烧速度慢，燃烧温度 低： （３）窑头喂煤量多，约占总喂煤量的５０％； （４）火焰形状不合理； （５）燃烧器头部磨损快，约３个月就需更换一 次： （６）熟料升重（即质量密度）偏低，黄心料偏多。 受该公司委托．中材国际南京水泥工业设计研 究院（以下简称南京院）利用自已开发设计的ＮＣ一１５ 型四通道煤粉燃烧器技术，对原四通道煤粉燃烧器 进行技术改造，使上述系列问题得到了很好解决。 ２ ＮＣ一１５型四通道煤粉燃烧器的技术结构特点及 其应用 ＮＣ型煤粉燃烧器是南京院借鉴国内外不同行
业先进燃烧器产品的设计思想，通过大量冷态模拟
试验研究和计算机数值模拟计算，开发设计出的新
型煤粉燃烧器。这种燃烧器利用同向协流大速差原
理，并对煤粉喷出速度和角度进行了调整，在燃烧器
中心区域形成负压区，使得其前端部的气流交换和
混合性能得到大幅度改善，从而能促进热的二次风
与煤粉的充分混合，使煤粉快速升温达到着火温度，
并迅速燃烧和形成稳定的燃烧火焰。
ＮＣ型煤粉燃烧器从Ｉ型发展到Ⅱ型，从三通道
发展到四通道，已形成了喷煤量从１～１６ｔ／ｈ各种规
格的标准化系列化产品，可满足不同窑型及不同燃
料等的系统需求。
ＮＣ一１５型四通道煤粉燃烧器具有以下技术特
点：
（１）一次风用量少。设计用风量（不包括煤风）
约占理论燃烧空气量的７％，能降低系统热耗和煤
耗：
（２）煤粉与一、二次风的混合充分，燃烧速度
快，火焰明亮、黑火头短且顺畅、活泼有力，高温区域
闸板；重袋自动落下，
始下一个循环。
完成了一个循环。再插袋开 ３结语
这种闸门关闭机构结构简单，制作容易，操作
灵活迅速，便于自动控制。不但减轻了包装工的拆
装和维修量，而且又提高了设备的运转率，可方便
灵活地更换部件，增加了台时产量；而且无手把、
无电磁铁，工人只须插袋，实现了包装机的自动
化。
６Ｏ一
通过上述改进，螺旋水泥包装机彻底避免了堵
嘴、闷机、捞空、排空、打风现象，且每小时（包
括插掉袋时间）袋装水泥由原来的ｌ８．５～２３ ｔ提高
到了２０～２５ｔ。
（编辑：徐凤娟）（校对：沈新）
（收稿日期：２００７－０３＿－２６）
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朱忠民：５０００ｔ／ｄ生产线窑头煤粉燃烧器的改造
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适中：
（３）火焰形状合理，操作灵活方便，调节范围
大：
（４）对煤质的适应性强，可燃烧各种劣质煤和
无烟煤：
（５）点火方便，升温速度快；
（６）能提高窑的台时产量和熟料质量；
（７）减少ＮＯｘ有害气体的生成量。
ＮＣ一１５型四通道煤粉燃烧器在结构上具有以
下主要特点：
（１）外风采用孑Ｌ式喷出多股射流风，具有很强
的穿透性和卷吸二次风的能力；
（２）内风采用高速旋流风，强度大，混合强烈。
特殊设计的旋流器能形成一个合理的回流区；
（３）中心风约占一次风量的２％～４％，采用ｆｌ，￣Ｌ
形式喷出多股低速射流风，能稳定火焰，保护喷嘴头
部．减少ＮＯｘ有害气体；
（４）煤风入口等处在材料及耐磨性上进行了特
殊设计和处理，并设有防磨保护层，大大延长了使用
寿命；
（５）在燃烧器的外风管上设有防止燃烧器弯曲 的筋板。 ＮＣ型煤粉燃烧器已经在５ Ｏ００ｔ／ｄ及５ ０００ｔ／ｄ 以上生产线上投入使用的厂家有：铜陵海螺水泥有 限公司、宁国水泥厂、平阴山水水泥有限公司、江苏 联合水泥有限公司、浙江长兴水泥股份有限公司、广 东台泥（英德）水泥股份有限公司等数十家，均使用 正常并取得了显著效果。 ３改造方案 针对原四通道煤粉燃烧器存在的上述问题。我 们进行了如下改造： （１）重新设计１台ＮＣ一１５型四通道煤粉燃烧 器。设计一次风用风量（不包括煤风）约占理论燃烧 空气量的７％．外风喷出速度１４０～２００ｍ／ｓ，煤风喷出 速度２８～３２ｍ／ｓ．内风喷出速度１２０～２００ｍ／ｓ。 （２）因一次风机风量太大，必须改小，需更换风 机。为了节约费用。改用原配套罗茨风机ＡＲＦ一３００。 并由变频将风机转速从９８０ｒ／ｍｉｎ改为８００ｒ／ｍｉｎ。 （３）现窑头喂煤风机风量偏大，需改小。但考虑 到现有煤风输送管道为０２９９ ｍｍｘ ｌＯ ｍｍ。煤风风量 偏小会影响煤粉的输送。只将煤风风量作少量调整。 另为了节约费用，不另外更换风机，只更换电机和皮 带轮．电机功率由１３２ｋＷ改为１１０ｋＷ，电机转速不 变．风机转速由１ ３５０ｄｍｉｎ改为１ ２５０ｒ／ｍｉｎ。电机也 可不改．只更换皮带轮。 ４改造方案的经济分析 经计算使用ＮＣ一１５型四通道煤粉燃烧器后，吨 熟料实物煤耗可降低２ ｋｇ以上，并可提高熟料的产 量和质量，降低电耗等。 （１）降低煤耗效益。按实物煤耗降低２ｋｇ／ｔ，煤 价４５０元，ｔ。一年３００ ｄ，熟料产量以５ ０００ ｔ／ｄ计算， 则年节煤效益为： ４５０ｘ０．００２ｘ５ ０００ｘ３００＝１ ３５（万元） （２）降低电耗效益。现一次风机电机功率 ２１５ ｋＷ．考虑变频等因素。实际功率为１４０ｋＷ，改造 后电机功率１３２ｋＷ，考虑变频等因素，实际功率为 ９０ｋＷ。 现煤风风机电机功率１３２ ｋＷ，实际功率为 １０５ ｋＷ．改造后电机功率１１０ ｋＷ。实际功率为 ９６．６ｋＷ。 电价按Ｏ．４５元／ｌｃＷｈ。一年按３００ｄ计算，则年
节电效益为：
０．４５ｘ（１４０－９０＋１０５－９６．６）ｘ２４ｘ３００
—１８９２００元／年＝１９万元／年
（３）改前燃烧器头部３个月更换一次，考虑每
套头部可修复使用一次，平均每次更换费用２万元，
ＮＣ一１５型四通道煤粉燃烧器一般约２年更换一次
外风管头部。约２万元，则年节约维修经费为：
（２ｘ４ｘ２—２）÷２＝７万元／年
因此．综合上述三项．更换ＮＣ一１５型型四通道
煤粉燃烧器后。年可获效益高达１６１万元。即
∑＝１３５＋１９＋７＝１６１万元
５结语
以上仅考虑了降低煤耗和电耗及燃烧器头部更
换所产生的经济效益，如果考虑产量的增加，熟料质
量的提高。燃烧器使用寿命的大大延长。维修工作量
的减少。运转率的提高等因素。每年产生的经济效益
将更加可观。燃烧器的改造费用将在很短时间就可
收回。
（编辑：沈新）（收稿日期：２００７－０６－２２）
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