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 燃烧器(燃烧机)技术的发展

燃烧器(燃烧机)技术的发展

通过对我国水泥行业中的百余家对国内外三通道煤粉燃烧器、煤粉燃烧器使用的实地考察中,我们了解到,采用现代最新燃烧技术的燃烧器,运用大速差和强旋流理论,使火焰的内部范围的燃料聚集;通过降低一次空气消耗量来降低火焰根部范围内的氧含量并降低温度峰值;优化燃烧器喷嘴系统,通过调节喷嘴的几何形状来改变一次风量。

  对于燃烧器而言,其的作用首先是保证火焰的长度。火焰长度主要取决于煤粉与燃烧空气的混合速率,而混合速率主要由燃烧器单位推力(即一次空气的动量和单位时间输送空气的流量)所决定。如果推力大,火焰短,煤粉的潜热就会在一个小的体积内释放,因而火焰温度变得很高;如果减小推力而使火焰长度延长,火焰温度将会下降。

  在燃烧器的燃料中对同一种煤来说,其完全燃烧所需的动量是一定的。而对同一型式的燃烧器来说,其动量有一定的范围,因而一次空气百分数用量愈低,其轴向喷速愈高。不同型式燃烧器的动量范围是不同的,因而其喷速也不等,但各种燃烧器的喷速均符合上述规律。早期燃烧器轴向喷速在100m/s-150/s左右,随着一次风量的降低,目前均设计在200m/s以上。轴向喷速增加,相应增加了火焰长度,降低了峰值温度,有利于窑皮和耐火砖的使用周期。

  窑内燃料燃烧时,供燃烧用的空气一是通过燃烧器向窑内喷射的低温一次空气,另一是从篦冷机来的高温二次空气。在燃烧过程中,一次空气量比例降低,则二次空气量比例就增高。经估算当二次风温为900℃时,每降低1%的一次风量,多用的二次空气可使燃料热耗降13.5kj/kg。早期的三通道燃烧器一次空气量在12%-15%以上。经优化,四通道燃烧器一次空气量已降到7%以下,大大节省了能量。

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