1 工艺现状

  金牛化工公司水泥分公司现在使用的喷煤管是2004年8月9日更换后投入使用的，至今从未进行过任何更换及修理。经过几年的使用，煤风道和外风道都已磨损非常严重。生产过程中火焰分散无力、窑内发浑、火焰舔扫窑皮，调整内外风比例火焰形状已无明显变化，不仅煤耗高而且会缩短窑砖的使用寿命。另与喷煤管配套的两台风机和管路配置都偏大，增加了窑内冷风的掺入量，经常发生烧砖、红窑事故，严重地影响了生产。燃烧器头部磨损快，约3月更换一次，熟料升重偏低，黄心料较多。

  2 原因分析及改造方案

  煤风道和外风道都已磨损，燃烧器火焰不集中，火焰形状不合理，燃烧速度慢，温度低；一次风用量太大，风量匹配不合理，增加了窑内冷风的掺入量，煤耗高，电耗高。据此原因，改造的方向应是：

  对煤粉喷出速度和角度进行调整，在燃烧器中心区域形成负压区，使得其前端的气流交换和混合性能得到大幅改善，从而能促进热的一次风与煤粉充分混合，使煤粉快速升温到着火点温度，并迅速燃烧和形成稳定的燃烧火焰。通过大幅度减少入窑冷风量，改善窑内烧成环境的波动并减少煤的使用量，稳定窑况，保证熟料烧成系统长周期稳定运行，提高熟料产量和质量，降低煤耗和电耗。具体方案如下;

  将现有喷煤管更换为某公司制造的新型四通道喷煤管。喷煤管在煤管头部的设计上体现出“短焰急烧、薄料快烧”技术特性。外风使用直流柱风，出风口内装带倾角方柱销，与喷煤管尾部丝杠相连接，通过拉伸丝杠调节外风出风口面积，也可达到调节出口风量、风压的目的；煤风采用环形风，有单独的风道，用煤磨罗茨风机单独供风；内直风也采用环流风，开大阀门拉长火焰，关小阀门使火焰缩短变粗；内风采用旋流风，出风口装有带切线方向倾角的柱销，通过前后移动它的位置达到改变旋流角度的目的，与已往停窑更换旋流器相比，更加方便、高效、快捷。

  更换两台罗茨风机及连接管道。输煤风机电机功率由22kW改为11kW，风量由31.6m?/h降为13m?/h，输送管径由φ219mm降为φ108mm。一次净风风机电机功率不变，增加变频调速装置，风量由40.8m?/h降为18m?/h。通过调整“四个风道”相对应的阀门和喷煤管尾部的丝杠来调整出不同的火焰形状。

  3 改造效果和效益

  改造后火焰形状呈毛笔状，形状不散，有刚度，不受二次风的影响； 热力集中，便于提高烧成带的温度，有利于熟料的煅烧，不冲击窑皮，不损伤窑耐火材料，较大程度地延长了耐火材料的使用寿命；一次风量减少，降低系统热耗；能有效改善煤粉燃烧特性，有利于煤粉的完全燃烧，降低热耗，对煤质适应性强，能适应劣质煤；火焰伸缩自如，调整灵活，便于工艺人员依据工艺需要调整出合适火焰；符合“短焰急烧、薄料快烧”的特点，刚刚分解的fCaO，在微晶微裂纹尚未修复的情况下就进入了烧成带，有利于化学反应的进行和C3S的形成，基本杜绝了还原料、飞砂料的出现。

  经过近两年的使用，窑内燃烧环境得到了明显改善，熟料质量、产量得到大幅提高，能耗也降至建厂以来最低水平。熟料强度由改造前的26MPa上升到32MPa，产量由380 t提高到420t，吨熟料耗实物煤降低2kg，电耗降低3kWh，每年可为企业带来直接经济效益110万元以上，成为企业新的利润增长点。由于使用寿命延长，耐火材料和维修费用也大为降低。