回转窑煤粉燃烧器与庞大的窑体相比，无论在体形上、重量上抑或造价上都是小巫见大巫，九牛一毛。然而，它对水泥生产在某种意义上说比回转窑还要重要。回转窑只要能稳定、安全地运转就完成了自己的使命，与主要技术经济指标的产量、质量、煤耗、电耗、火砖寿命、有害气体的排放等关系不大。可是，煤粉燃烧器就不同了，与上述主要技术经济指标却息息相关。使用天津市博纳建材高科技研究所TJB-KP型旋流式高效低NOx四风道煤粉燃烧器的厂家体会尤深，他们把煤粉燃烧器的重要作用形象地喻为“大窑一根枪，头尾两把火”。无数事实都证明，确实把这根枪选对了，耍好了，牵住了头尾两把火这个牛鼻子，企业可获得巨大的经济效益、社会效益和环保效益。广东云浮中材亨达水泥有限公司一线5000t/d的φ4.8×72m预分解窑，因改换一只好的TJB-KP-14型喷燃管，每年就增收了1600多万元［1］。
但是，从目前看不少水泥企业还没有引起足够的重视，对煤粉燃烧器重要性的认识淡薄。因而，在管理上谈不到精细，在操作上也说不上纯熟。有许多企业，供货厂家的调试人员一离开，没有多久效果就变样。煤粉燃烧器再好，毕竟是个硬件，要使其优越性能得到充分发挥还必须软件相辅，即是精细管理和操作。这就好像赛马一样，光有一匹好马还不够，还必须有一位好骑手，才能夺冠。为了将煤粉燃烧器管好用好，充分发挥出其潜力，现撰此文供有关人士参考。
一．正确选型是精细管理的核心
工欲善其事，必先利其器。当前回转窑煤粉燃烧器市场混乱，国外的有4～5家，有的是原装，有的是在中国建厂制造。国内的有30多家都能提供这种设备，有的购买图纸生产，有的独立研发制造。论其质量良莠不齐，论其价格高低悬殊，论其结构各有不同，因此，使用效果也就大不一样。从国产煤粉燃烧器在同一条窑上代替国外引进产品来看，有的无论从性能上和可靠度上已经达到引进产品的水平，甚至还超过他们。从价格上看，最便宜的国外引进产品比国产最高价产品还要高出许多。所以，有许多有关专家和中国建材联合会的领导都疾呼：“国产的回转窑煤粉燃烧器已经过关，再没有必要花高价购买国外引进产品！”
在国内外纷杂的燃烧器市场中，怎样才能正确选购到质量好的燃烧器呢？依笔者之见，应坚持以下几点：
1．加深认识，了解市场
对煤粉燃烧器的重要性必须加深认识。它虽然很小，但对烧成系统的正常运行却举足轻重，对发挥烧成系统的潜力关系重大，绝对不像有人误认的那样：“不就是那么一根管么！”只有对它重要性加深了认识，才能有意识地去了解燃烧器市场，选购到相对较好的燃烧器产品，使企业获得尽可能大的效益。
2．要会算大帐，真正落实性价比
花少钱又能购买到好的产品，这是所有用户的心理。但是，一般情况下好的产品科技含量高，投入大，用料讲究，做工精细，成本相对较高，因而售价肯定就要贵些。这就像汽车一样，谁都不会想用购买“夏利”的钱买到“奔驰”。可是现在有不少用户却将性价比停留在口头上，不能真正落实。还有些用户通过招标方式采购产品，招标没有底价，评标者对燃烧器了解不多，因而就造成招标只是为了压价，这样怎么能选购到性价比高的产品？在这种情况下，就需要决策者的有识，会算大帐，将性价比真正落到实处。现在是每个供应商都说自己的产品好，到底是真好还是假好，这需要靠实践去回答。如广东惠州光大水泥有限公司5000t/d生产线因换用一只喷燃管花约40多万元，产量就由5700t/d提高到6000t/d，一年增收的经济效益1600万元［1］，这是个什么比例？就算是50万元，每年还增收1550万元，两年就是3100万元。哪个大哪个小，不是十分清楚吗！
3．要树立“没有最好，只有更好”的观念。
现在有不少厂对生产线已达标达产就心满意足，岂不知还有潜力没有得到发挥。如广东云浮亨达利水泥制品有限公司φ4×60m预分解窑生产线，熟料设计能力为2500t/d，运转不久就达到了2700～2750t/d，比设计能力提高了8％～10％。按理应该满足了，可是该单位经过分析认为还有潜力，而限制潜力没有充分发挥出来的瓶颈就是燃烧器。于是决定订购了TJB-KP-6型四风道煤粉燃烧器，更换后产量达到了3000t/d，质量大大改善、节煤节电、火砖寿命延长，每年增收1000多万元。这样的实例很多，不胜枚举。
二．订购两只喷燃管轮换使用是精细管理的重中之重
煤粉燃烧器的喷燃管要伸入到气体温度高达1700～1800℃的窑内工作，喷燃管必须打耐火浇注料保护，否则什么耐热钢也无济于事。但浇注料极易损坏，国家规程规定其使用寿命为3～8个月［2］。当浇注料损坏露出扒钉后，导热系数增大。不仅使头部件发生变形，其中的气体和煤粉受热也要发生变化，导致喷燃管过早损坏，降低其使用寿命。浇注料的损坏并不是整圈均匀的，这种情况则更为严重，甚至发生偏火现象。现在各水泥企业，都将烧成车间人员的收入与窑的主要技术经济指标挂钩。当窑运转很正常时，明明已发现浇注料有损坏露出扒钉的情况，本该将窑停下来进行处理或更换，可谁也不愿这样做，造成雪上加霜拼设备的严重后果。另外，打好浇注料后至少需三天的时间养护。因为没有备用，为了减少停窑时间，就急忙推进窑里使用，造成恶性循环，浇注料的使用寿命越来越短。如果有备用喷燃管，打好浇注料后放置在窑旁，并且明确规定遇有上述情况必须立即更换，有2～3个小时就可完成。因此，凡有经验的管理者都同时订购两只喷燃管，轮换使用，上述情况便可避免。
当前有许多水泥厂，不到迫不得已时不订购备用喷燃管，这是因小失大的做法。表面上看好像能省些钱，可实际上损失不知要大多少倍。究其原因有两种可能：一是出于资金考虑：二是出于对所订购的燃烧器有所担心，不敢同时订购两只喷燃管。在投产后，如果发现现用的喷燃管使用效果不好，应马上改弦更张，重新订购质量好的。拖的时间越长，所受的损失越大。如果认为现用的喷燃管效果不错，就应该尽快订购备用的喷燃管，以创造两根轮换使用的条件，避免拼设备的现象发生。广东云浮中材亨达水泥有限公司一线5000t/d发现原用喷燃管存在问题较多，马上另购了天津博纳的TJB-KP-14型四风道喷燃管，使用效果满意后，又很快订购了第二根喷燃管作为备用。二线5000t/d在筹建时，窑头窑尾的煤粉燃烧器就都订购了天津博纳的产品，而且窑头同时订购两只喷燃管，窑尾订购了四只燃烧器，均是一用一备。
由上述可见，做到精细管理均应该有备品。不仅会收到缩短停窑时间的优越性，而且会大大提高它们的使用寿命，同时对应对突发问题具有更大的主动权，可见订购两只喷燃管轮换使用，一举三得，是精细管理的重中之重。
三．浇注料的精细管理是保证喷燃管可靠度的关键
浇注料一旦损坏，便出现了唇亡齿寒的严重后果。如不及时处理，喷燃管的损坏便会大大加快。可见，对浇注料的精细管理是延长喷燃管使用寿命、保证其可靠度的关键。
浇注料的使用寿命与正确选择、妥善保管与储存、模具的设计与制作、正确施工及精心养护等均有密切关系。在浇注料选择方面，推荐按表1选购。一次订购不要太多，因为浇注料超过3个月质量下降。
适用于喷燃管使用的耐火浇注料主要技术参数表1
购买到厂的浇注料应妥善保管，储存在低温干燥之处。模具的设计与制作必须精心，断面形状要合理。现在有不少厂在喷燃管前端部上面有粉沙料堆积，严重者可触到窑皮，这是引起喷燃管弯曲的一个很重要原因。现在发现有些厂在打浇注料时，将其上面打出一个平台面（图1a），这会加剧粉沙料的堆积，应该严格避免。如果打成上面带凸起的形状（图1b），对缓解和避免粉沙料的堆积会起很大作用。上面的凸起部分，可以与浇注料分开施工，这样模板会简单不少。待起模后，再进行这部分凸起的堆抹，除了保证形状合理之外，表面还要抹得平整光滑。当有粉沙料落在其上，便能沿着光滑的斜面向下滑落，不致于堆积过高。喷燃管前端0～1000mm段下面是浇注料最容易损坏之处，因为受有携带熟料粉尘高温二次风入窑时的冲刷。为了延长这部分浇注料的使用寿命，在其下部也应打成带有凸起的形状。国外已有这样的实例，如图2a所示，国内还没有见到过。为了减轻这部分浇注料的过快损坏，也应采用这种形状，如图2b所示。这部分凸起的浇注料与喷燃管保护层必须一起施工，在设计模具时就应考虑，不能像上面凸起部分采用二次施工。因为这部分浇注料是最容易损坏的，也就是说使用条件是恶劣的。如果在这部分浇注料中掺入一些碳化硅粉，效果可能会更好。若是三次风从窑头罩的斜上方抽取，这时冲刷最严重的部位不在最下方，而是要偏斜一个角度α。在这种情况下，浇注料的凸起部分就应偏斜一个同样的角度，如图2c所示。另外，模具应开合方便，联结牢固，振捣时不变形。模具用完后要注意清洗干净，表面涂油防锈。喷燃管打浇注料部分表面及扒钉要彻底除锈，保证结合牢靠。在浇注料搅拌时，必须严格控制加水量，满足其掺水要求，参见表1。这一点，许多厂都不易做到。因为浇注料要求的加水量很小，保证成形和振捣相当困难。可是加水量增多，施工确实方便不少，但对浇注料质量的影响却相当大。应坚持宁肯困难一时，也不要放松要求，造成寿命缩短。浇注料一定要使用专用搅拌机进行搅拌，保证搅拌充分均匀。浇注料打好后还要注意保证足够的养护时间，一般来说最少应养护三天72小时以上。现在许多厂为了减少停窑时间，养护时间均难以保证，这也是造成浇注料寿命缩短的一个重要因素。单从这个角度看，有两根喷燃管轮换使用，确实不失为上策。
在这里需要特别注意：浇注料一旦损坏露出扒钉后，必须立即更换喷燃管。千万不要拼设备，否则再坚持使用就会将外风套和外管烧坏。现在已发现有4～5个厂将外风套和外管烧漏的情况。这种情况一旦发生，用户自己就很难处理。即使勉强修复上，也很难保证各风道出口间隙的均匀和合格，影响使用性能。一般都需要拉回制造厂修复，企业会受到很大的经济损失。
四．准备足够的备品配件是精细管理重要一环
对于一台煤粉燃烧器来说，最易损坏的就是喷燃管的头部件。除了个别供应商为了以低价竞争而采用廉价代用材料外，其余均采用当前最好的耐热钢制造。可是，由于当前材料工业的发展水平所限，耐热钢只耐热而不耐磨，耐磨钢只耐磨而不耐热。对喷燃管来说却既要求耐热又要求耐磨，从而形成了很大矛盾。为解决这个问题，国内外都在攻关。尽管如此，还仍然不能如人所愿，长的在一年左右，短的则几个月就磨坏。尤其是带有拢焰罩的喷燃管，拢焰罩更容易冲出沟而磨坏。根据这种情况，曾有人建议不用拢焰罩，这是舍重拾轻的观念。拢焰罩是一种先进技术，对抑制火焰过早扩散、降低峰值温度、使火焰形状更加合理的作用相当明显，对延长窑口护板、窑口筒体及其浇注料和窑头罩火砖的寿命等均具有特殊的意义。国外引进产品和国内的拢焰罩都容易冲出沟，严重时冲漏，有些使用者不理解这种现状，产生埋怨情绪。天津博纳经过多方多次研究，取得了一些进展，已有应用三年多而无太大磨损的实例，超过了引进产品。其它头部件也都有不同程度的损坏，而且规律性不同。因此，准备足够的备品配件以应对突发的问题十分必要。可见，这是精细管理的重要一环。
五、合理配风是精细管理的基础
合理配风是指为煤粉燃烧器配用的两台或三台风机的主要参数要合理，大了不好，小了不行。应将这两台或三台风机的供风称为“一次风”，以与由冷却机入窑的高温二次风和由篦冷机或者窑头罩抽取到窑尾的次高温三次风相区别。国外将为燃烧器供给的净风称为一次风，而不计煤风，这样概念不清晰，所以本文所说的一次风是含煤风在内的。
从一般的道理上讲，好像都知道一次风越小越好。大与小是相对的，究竟多少算大，多少算小就比较模糊不清了。所以，一到具体选型时，现在几乎所有的设计部门、用户、甚至一大部分燃烧器供应商都误认为一次风选用越大些越可靠，适应能力越强。结果造成当前已运转和正在建设的生产线，其一次风量（包括煤风）都大很多，尤其煤风一般都大50%左右，少数有大一倍的。不仅影响窑的主要技术经济指标的正常发挥，容易发生不应出现的工艺问题，特别是大大加剧了喷燃管机件的磨损。
一次风大了有百害而无一利，主要害处如下：
1．一次风大了，必然少用高温二次风，不仅浪费能源，而且降低冷却机的热效率和二、三次风温。
2．一次风大了，窑内的废气生成量增大，窑尾废气排放的热损失增加，这是热耗增高的又一个重要因素。
3．一次风过大，会降低由喷燃管喷出煤粉燃烧的环境温度，影响煤粉的燃烧速率和燃尽率，破坏窑内温度的合理分布。这一点对于烧低质煤（劣质煤、低挥发分煤、无烟煤、褐煤、内水大的煤等）和石油焦尤显重要。
4．一次风过大，会阻止窑内的热烟气返混，增大有害气体NOx的形成和排放。
5．一次风过大，会增大喷燃管机件的磨损
研究表明，机件的磨损速率ω与其风速V的2～6次方成正比，即ω∝V2～6。现不按6次方计算，仅按3次方计算，如速度V增大一倍，则磨损速率ω就会增大7倍，即ω=23=8。这一规律不仅对于头部件是这样，对尾部下煤处也是如此。云南丽江水泥有限公司2500t/d熟料水泥生产线，海拔高度1370m，使用天津博纳的TJB-KP-6型四风到煤粉燃烧器。天津博纳要求的配风与现场实际的配风出入很大，尤其煤风大一倍之多，详见表2。
为燃烧器配套两台罗茨风机的主要参数表2
由表2可见，现场实际的煤风风量比博纳要求的大一倍之多。结果使用5个月时将喷燃管变径节处磨漏冒煤，见图3。此处在其它厂已有使用5～6年而没有发生磨漏磨穿的现象，结构和耐磨处理是相同的，设计是按保证2年寿命考虑的。此处的磨损暂按速度V的三次方计算，如果在博纳要求风量下使用，其寿命肯定超过2年，即24个月。可是当实际使用的风量比要求风量大近一倍半，则管内的风速就大近一倍半，即ω∝V3=（91.6/36.9）3=15.3。这就是说机件的磨损速率增大到15.3倍。很明显，在要求风量下如果能用24个月，而在风量增大了1.48倍的情况下只能使用24/15.3=1.57个月。可实际使用了5个月才磨漏，这充分表明这种喷燃管的可靠度是相当高的，包括头部件。如果煤风量合理，使用3年甚至4年也没有问题。
由于一次风选择的过大，不仅喷燃管的寿命受到严重影响，而且窑的主要技术经济指标所受的影响更大，只是“如鲍鱼之肆”罢了。现在窑的产量达2600t/d，熟料单位热耗达810kcal/kg•cl。如果将一次风降低，产量还会提高，即使达不到3000t/d，达到2700～2800t/d应该没有问题。热耗也会大大降低，降到750kcal/kg•cl是有把握的。
图3云南丽江水泥有限公司喷燃管变径节磨漏处部位
六、正确操作和维护维修是精细管理的保证
如果精细管理到位，又能正确操作，二者相辅相成，才能使企业真正获得最大的效益。有人认为，由于科学的发展，技术的进步，自动化水平的提高，只要按仪表指示进行操作就行了，实际上并非如此。有很多使用天津博纳燃烧器的厂家，调试人员一去就好，一走就坏，这表明这些厂还不能达到纯熟操作的水平。
1．喷燃管与窑空间方位的控制
现有两种观点：第一种是传统观点，因为窑截面有物料占据，所以喷燃管与窑的空间方位既有在窑口截面的坐标要求，又有喷燃管中心线延长线与窑内壁交点的要求［3］。并且总结出以下规律：要求火焰外廓既近料又不触料，既近窑皮又不触窑皮；喷燃管中心线上扬即火焰抬头，窑皮短，飞沙料多，火焰低头窑皮长，飞沙料少；火焰靠近料窑皮厚，火焰远离料窑皮薄；火焰向后伸，容易结长厚窑皮，结圈结大块，短焰急烧易出黄心料。
另一种观点是近年拉法基水泥公司坚持并提出的，要求喷燃管的中心线必须与窑的中心线重合，也就是燃烧器的喷燃管在回转窑的正中心，喷燃管中心线的倾斜度与回转窑一致。
根据我们产品在300多个厂的使用经验来看，对于大多数大型窑来说，喷燃管中心线与回转窑中心线基本重合要好些。但也不是绝对的，有时也需要进行调节，在x轴和y轴坐标上都偏离一些好。对于小型窑，更没有必要要求完全一致。从现在的具体操作实践看，还没有得出最后的确定结论。在具体操作中往往是二者兼用，都根据窑情的实际状况灵活操作为宜。
2．喷燃管伸入窑口距离的控制
在正常操作时，喷燃管端部伸入到窑口内的距离控制在100～300mm为宜。这样，既能保证出窑熟料的高温，受篦冷机急冷后提高熟料的质量，又能提高二、三次风温，提高冷却机的热效率，还会降低窑头罩耐火砖的温度，延长其使用寿命。喷燃管端部伸入窑口内过长，使出窑熟料温度降低，虽然对保护窑口护板，窑口筒体及其浇注料有利，但会降低二、三次风温度，影响熟料质量的提高，对整个系统工况不利。喷燃管端部拉出窑口外操作，出窑熟料温度过高，一是容易出现篦冷机堆雪人现象；二是影响窑口护板，窑口筒体及其浇注料的使用寿命；三会造成窑头罩温度过高，缩短其耐火砖的寿命。
关于喷燃管前端伸入窑口内的距离对有关部位温度的影响，曾有人做过测定。以窑口的热态点O为基点，往窑口内伸为“负”，往窑口外拉为“正”时，则测定出各有关部位的温度变化与喷燃管前端面位置的关系示于图4。由图可以看出，将喷燃管前端面往窑口外拉的距离Ln越大，则窑头罩的火砖表面和窑口护板的温度越高。当Ln=1400mm时，窑头罩与窑口护板相对应处的火砖表面A2温度达到最高，约为1570℃，窑头罩火砖的上表面A1处温度达到1500℃，窑口护板外缘B1处的温度达到1350℃，窑口护板端面B2处的温度达到1155℃，出窑熟料温度达到1200℃。
图4喷燃管前端面拉出窑口的距离Ln与各部温度的关系曲线
3．保持热工制度稳定，控制窑内温度分布合理
热工制度是指风、煤、料的合理匹配，窑情变化时应先动风煤后动物料，最后再改变窑速。这一切都要保证窑内温度分布合理，该高处应高，该低处应低，保持合理的窑皮长度，避免温度倒挂，使热工制度紊乱。为达到这一目的，就必须控制火焰形状。过去叫看火工，看火工看什么？最主要的就是要看住火焰形状。为此，就要求有一个性能好的调节方便灵活的煤粉燃烧器，要什么样的火焰就能调制出什么样的火焰。否则，操作者便无能为力，不能得心应手。
4．应熟练掌握所用燃烧器的结构、性能和调节功能
由于现在的煤粉燃烧器结构多种多样，性能差别很大，调节方式不同，所以在操作时就要熟练掌握所用燃烧器的结构、性能和调节方法。这就好像一辆自行车，不会骑者上去就摔跤，不熟练者上去虽能走，但碰到沟沟坎坎也会摔跤，熟练者上去便可疾驰如飞，若是杂技演员上去，则花样繁多，最后剩一个轮子也能行走自如。这是什么？这就是技术。同样一条窑，熟练的操作人员就能够使产量高，质量好，相反则反之。
5．应配备有经验丰富的看火工
由于自动水平的提高，操作人员按看仪表指示进行操作也能达到基本要求。如果有一个经验丰富的看火工配合，便会取得锦上添花的效果。但由于水泥工业的迅速发展，有经验的看火工已经很少，多由操作人员进行独立操作，很难达到理想要求。因此，供货厂家的调试人员一去窑运转的就正常，一离开就出现问题，往往一时半会儿还不容易解决。
煤粉燃烧器的正确操作是一个技术要求很高很复杂的问题，本文只能提出上述几点供大家参考。
七、结语
回转窑煤粉燃烧器与庞大的窑体相比，不论在体形上，重量上抑或造价上都是小巫见大巫，九牛一毛。然而它对烧成系统产质量的提高、节煤省电、火砖寿命的延长、运转率的增高、有害气体排放的减少等七大主要技术经济指标的作用却举足轻重，不可小觑。不仅搞好它不是易事，而且要管理好和操作使用好它也是一项难度很大的工作。尤其当前水泥工业发展如此迅速，经验丰富的管理者和操作者一时有些跟不上，形成薄弱环节。现以此文提纲挈领地抛砖引玉，引起有关人士的重视，提高管理和操作水平，奏出更好更美的乐章。为企业增产降耗、提高效益，为我国早日实现节能减排目标做出更大的贡献！
参考文献
［1］姚国镜、刘华锋：基于无烟煤为燃料的TJB燃烧器的使用效果及性能分析，《新世纪水泥导报》，2010年第2期。
［2］陆纯煊、丁抗生、曾大凡主编：《水泥回转窑用耐火材料使用规程（试行）及参考资料文集》，水泥回转窑用耐火材料使用规程编写组印刷，1995年11月。
［3］江旭昌编著：《回转窑多风道煤粉燃烧器培训教材》，中国磷肥工业协会、中国硫酸工业协会，1999年4月。
【作者：天津市博纳建材高科技研究所 江明昱】
回转窑煤粉燃烧器与庞大的窑体相比，无论在体形上、重量上抑或造价上都是小巫见大巫，九牛一毛。然而，它对水泥生产在某种意义上说比回转窑还要重要。回转窑只要能稳定、安全地运转就完成了自己的使命，与主要技术经济指标的产量、质量、煤耗、电耗、火砖寿命、有害气体的排放等关系不大。可是，煤粉燃烧器就不同了，与上述主要技术经济指标却息息相关。使用天津市博纳建材高科技研究所TJB-KP型旋流式高效低NOx四风道煤粉燃烧器的厂家体会尤深，他们把煤粉燃烧器的重要作用形象地喻为“大窑一根枪，头尾两把火”。无数事实都证明，确实把这根枪选对了，耍好了，牵住了头尾两把火这个牛鼻子，企业可获得巨大的经济效益、社会效益和环保效益。广东云浮中材亨达水泥有限公司一线5000t/d的φ4.8×72m预分解窑，因改换一只好的TJB-KP-14型喷燃管，每年就增收了1600多万元［1］。
但是，从目前看不少水泥企业还没有引起足够的重视，对煤粉燃烧器重要性的认识淡薄。因而，在管理上谈不到精细，在操作上也说不上纯熟。有许多企业，供货厂家的调试人员一离开，没有多久效果就变样。煤粉燃烧器再好，毕竟是个硬件，要使其优越性能得到充分发挥还必须软件相辅，即是精细管理和操作。这就好像赛马一样，光有一匹好马还不够，还必须有一位好骑手，才能夺冠。为了将煤粉燃烧器管好用好，充分发挥出其潜力，现撰此文供有关人士参考。
一．正确选型是精细管理的核心
工欲善其事，必先利其器。当前回转窑煤粉燃烧器市场混乱，国外的有4～5家，有的是原装，有的是在中国建厂制造。国内的有30多家都能提供这种设备，有的购买图纸生产，有的独立研发制造。论其质量良莠不齐，论其价格高低悬殊，论其结构各有不同，因此，使用效果也就大不一样。从国产煤粉燃烧器在同一条窑上代替国外引进产品来看，有的无论从性能上和可靠度上已经达到引进产品的水平，甚至还超过他们。从价格上看，最便宜的国外引进产品比国产最高价产品还要高出许多。所以，有许多有关专家和中国建材联合会的领导都疾呼：“国产的回转窑煤粉燃烧器已经过关，再没有必要花高价购买国外引进产品！”
在国内外纷杂的燃烧器市场中，怎样才能正确选购到质量好的燃烧器呢？依笔者之见，应坚持以下几点：
1．加深认识，了解市场
对煤粉燃烧器的重要性必须加深认识。它虽然很小，但对烧成系统的正常运行却举足轻重，对发挥烧成系统的潜力关系重大，绝对不像有人误认的那样：“不就是那么一根管么！”只有对它重要性加深了认识，才能有意识地去了解燃烧器市场，选购到相对较好的燃烧器产品，使企业获得尽可能大的效益。
2．要会算大帐，真正落实性价比
花少钱又能购买到好的产品，这是所有用户的心理。但是，一般情况下好的产品科技含量高，投入大，用料讲究，做工精细，成本相对较高，因而售价肯定就要贵些。这就像汽车一样，谁都不会想用购买“夏利”的钱买到“奔驰”。可是现在有不少用户却将性价比停留在口头上，不能真正落实。还有些用户通过招标方式采购产品，招标没有底价，评标者对燃烧器了解不多，因而就造成招标只是为了压价，这样怎么能选购到性价比高的产品？在这种情况下，就需要决策者的有识，会算大帐，将性价比真正落到实处。现在是每个供应商都说自己的产品好，到底是真好还是假好，这需要靠实践去回答。如广东惠州光大水泥有限公司5000t/d生产线因换用一只喷燃管花约40多万元，产量就由5700t/d提高到6000t/d，一年增收的经济效益1600万元［1］，这是个什么比例？就算是50万元，每年还增收1550万元，两年就是3100万元。哪个大哪个小，不是十分清楚吗！
3．要树立“没有最好，只有更好”的观念。
现在有不少厂对生产线已达标达产就心满意足，岂不知还有潜力没有得到发挥。如广东云浮亨达利水泥制品有限公司φ4×60m预分解窑生产线，熟料设计能力为2500t/d，运转不久就达到了2700～2750t/d，比设计能力提高了8％～10％。按理应该满足了，可是该单位经过分析认为还有潜力，而限制潜力没有充分发挥出来的瓶颈就是燃烧器。于是决定订购了TJB-KP-6型四风道煤粉燃烧器，更换后产量达到了3000t/d，质量大大改善、节煤节电、火砖寿命延长，每年增收1000多万元。这样的实例很多，不胜枚举。
二．订购两只喷燃管轮换使用是精细管理的重中之重
煤粉燃烧器的喷燃管要伸入到气体温度高达1700～1800℃的窑内工作，喷燃管必须打耐火浇注料保护，否则什么耐热钢也无济于事。但浇注料极易损坏，国家规程规定其使用寿命为3～8个月［2］。当浇注料损坏露出扒钉后，导热系数增大。不仅使头部件发生变形，其中的气体和煤粉受热也要发生变化，导致喷燃管过早损坏，降低其使用寿命。浇注料的损坏并不是整圈均匀的，这种情况则更为严重，甚至发生偏火现象。现在各水泥企业，都将烧成车间人员的收入与窑的主要技术经济指标挂钩。当窑运转很正常时，明明已发现浇注料有损坏露出扒钉的情况，本该将窑停下来进行处理或更换，可谁也不愿这样做，造成雪上加霜拼设备的严重后果。另外，打好浇注料后至少需三天的时间养护。因为没有备用，为了减少停窑时间，就急忙推进窑里使用，造成恶性循环，浇注料的使用寿命越来越短。如果有备用喷燃管，打好浇注料后放置在窑旁，并且明确规定遇有上述情况必须立即更换，有2～3个小时就可完成。因此，凡有经验的管理者都同时订购两只喷燃管，轮换使用，上述情况便可避免。
当前有许多水泥厂，不到迫不得已时不订购备用喷燃管，这是因小失大的做法。表面上看好像能省些钱，可实际上损失不知要大多少倍。究其原因有两种可能：一是出于资金考虑：二是出于对所订购的燃烧器有所担心，不敢同时订购两只喷燃管。在投产后，如果发现现用的喷燃管使用效果不好，应马上改弦更张，重新订购质量好的。拖的时间越长，所受的损失越大。如果认为现用的喷燃管效果不错，就应该尽快订购备用的喷燃管，以创造两根轮换使用的条件，避免拼设备的现象发生。广东云浮中材亨达水泥有限公司一线5000t/d发现原用喷燃管存在问题较多，马上另购了天津博纳的TJB-KP-14型四风道喷燃管，使用效果满意后，又很快订购了第二根喷燃管作为备用。二线5000t/d在筹建时，窑头窑尾的煤粉燃烧器就都订购了天津博纳的产品，而且窑头同时订购两只喷燃管，窑尾订购了四只燃烧器，均是一用一备。
由上述可见，做到精细管理均应该有备品。不仅会收到缩短停窑时间的优越性，而且会大大提高它们的使用寿命，同时对应对突发问题具有更大的主动权，可见订购两只喷燃管轮换使用，一举三得，是精细管理的重中之重。
三．浇注料的精细管理是保证喷燃管可靠度的关键
浇注料一旦损坏，便出现了唇亡齿寒的严重后果。如不及时处理，喷燃管的损坏便会大大加快。可见，对浇注料的精细管理是延长喷燃管使用寿命、保证其可靠度的关键。
浇注料的使用寿命与正确选择、妥善保管与储存、模具的设计与制作、正确施工及精心养护等均有密切关系。在浇注料选择方面，推荐按表1选购。一次订购不要太多，因为浇注料超过3个月质量下降。
适用于喷燃管使用的耐火浇注料主要技术参数表1
购买到厂的浇注料应妥善保管，储存在低温干燥之处。模具的设计与制作必须精心，断面形状要合理。现在有不少厂在喷燃管前端部上面有粉沙料堆积，严重者可触到窑皮，这是引起喷燃管弯曲的一个很重要原因。现在发现有些厂在打浇注料时，将其上面打出一个平台面（图1a），这会加剧粉沙料的堆积，应该严格避免。如果打成上面带凸起的形状（图1b），对缓解和避免粉沙料的堆积会起很大作用。上面的凸起部分，可以与浇注料分开施工，这样模板会简单不少。待起模后，再进行这部分凸起的堆抹，除了保证形状合理之外，表面还要抹得平整光滑。当有粉沙料落在其上，便能沿着光滑的斜面向下滑落，不致于堆积过高。喷燃管前端0～1000mm段下面是浇注料最容易损坏之处，因为受有携带熟料粉尘高温二次风入窑时的冲刷。为了延长这部分浇注料的使用寿命，在其下部也应打成带有凸起的形状。国外已有这样的实例，如图2a所示，国内还没有见到过。为了减轻这部分浇注料的过快损坏，也应采用这种形状，如图2b所示。这部分凸起的浇注料与喷燃管保护层必须一起施工，在设计模具时就应考虑，不能像上面凸起部分采用二次施工。因为这部分浇注料是最容易损坏的，也就是说使用条件是恶劣的。如果在这部分浇注料中掺入一些碳化硅粉，效果可能会更好。若是三次风从窑头罩的斜上方抽取，这时冲刷最严重的部位不在最下方，而是要偏斜一个角度α。在这种情况下，浇注料的凸起部分就应偏斜一个同样的角度，如图2c所示。另外，模具应开合方便，联结牢固，振捣时不变形。模具用完后要注意清洗干净，表面涂油防锈。喷燃管打浇注料部分表面及扒钉要彻底除锈，保证结合牢靠。在浇注料搅拌时，必须严格控制加水量，满足其掺水要求，参见表1。这一点，许多厂都不易做到。因为浇注料要求的加水量很小，保证成形和振捣相当困难。可是加水量增多，施工确实方便不少，但对浇注料质量的影响却相当大。应坚持宁肯困难一时，也不要放松要求，造成寿命缩短。浇注料一定要使用专用搅拌机进行搅拌，保证搅拌充分均匀。浇注料打好后还要注意保证足够的养护时间，一般来说最少应养护三天72小时以上。现在许多厂为了减少停窑时间，养护时间均难以保证，这也是造成浇注料寿命缩短的一个重要因素。单从这个角度看，有两根喷燃管轮换使用，确实不失为上策。
在这里需要特别注意：浇注料一旦损坏露出扒钉后，必须立即更换喷燃管。千万不要拼设备，否则再坚持使用就会将外风套和外管烧坏。现在已发现有4～5个厂将外风套和外管烧漏的情况。这种情况一旦发生，用户自己就很难处理。即使勉强修复上，也很难保证各风道出口间隙的均匀和合格，影响使用性能。一般都需要拉回制造厂修复，企业会受到很大的经济损失。
四．准备足够的备品配件是精细管理重要一环
对于一台煤粉燃烧器来说，最易损坏的就是喷燃管的头部件。除了个别供应商为了以低价竞争而采用廉价代用材料外，其余均采用当前最好的耐热钢制造。可是，由于当前材料工业的发展水平所限，耐热钢只耐热而不耐磨，耐磨钢只耐磨而不耐热。对喷燃管来说却既要求耐热又要求耐磨，从而形成了很大矛盾。为解决这个问题，国内外都在攻关。尽管如此，还仍然不能如人所愿，长的在一年左右，短的则几个月就磨坏。尤其是带有拢焰罩的喷燃管，拢焰罩更容易冲出沟而磨坏。根据这种情况，曾有人建议不用拢焰罩，这是舍重拾轻的观念。拢焰罩是一种先进技术，对抑制火焰过早扩散、降低峰值温度、使火焰形状更加合理的作用相当明显，对延长窑口护板、窑口筒体及其浇注料和窑头罩火砖的寿命等均具有特殊的意义。国外引进产品和国内的拢焰罩都容易冲出沟，严重时冲漏，有些使用者不理解这种现状，产生埋怨情绪。天津博纳经过多方多次研究，取得了一些进展，已有应用三年多而无太大磨损的实例，超过了引进产品。其它头部件也都有不同程度的损坏，而且规律性不同。因此，准备足够的备品配件以应对突发的问题十分必要。可见，这是精细管理的重要一环。
五、合理配风是精细管理的基础
合理配风是指为煤粉燃烧器配用的两台或三台风机的主要参数要合理，大了不好，小了不行。应将这两台或三台风机的供风称为“一次风”，以与由冷却机入窑的高温二次风和由篦冷机或者窑头罩抽取到窑尾的次高温三次风相区别。国外将为燃烧器供给的净风称为一次风，而不计煤风，这样概念不清晰，所以本文所说的一次风是含煤风在内的。
从一般的道理上讲，好像都知道一次风越小越好。大与小是相对的，究竟多少算大，多少算小就比较模糊不清了。所以，一到具体选型时，现在几乎所有的设计部门、用户、甚至一大部分燃烧器供应商都误认为一次风选用越大些越可靠，适应能力越强。结果造成当前已运转和正在建设的生产线，其一次风量（包括煤风）都大很多，尤其煤风一般都大50%左右，少数有大一倍的。不仅影响窑的主要技术经济指标的正常发挥，容易发生不应出现的工艺问题，特别是大大加剧了喷燃管机件的磨损。
一次风大了有百害而无一利，主要害处如下：
1．一次风大了，必然少用高温二次风，不仅浪费能源，而且降低冷却机的热效率和二、三次风温。
2．一次风大了，窑内的废气生成量增大，窑尾废气排放的热损失增加，这是热耗增高的又一个重要因素。
3．一次风过大，会降低由喷燃管喷出煤粉燃烧的环境温度，影响煤粉的燃烧速率和燃尽率，破坏窑内温度的合理分布。这一点对于烧低质煤（劣质煤、低挥发分煤、无烟煤、褐煤、内水大的煤等）和石油焦尤显重要。
4．一次风过大，会阻止窑内的热烟气返混，增大有害气体NOx的形成和排放。
5．一次风过大，会增大喷燃管机件的磨损
研究表明，机件的磨损速率ω与其风速V的2～6次方成正比，即ω∝V2～6。现不按6次方计算，仅按3次方计算，如速度V增大一倍，则磨损速率ω就会增大7倍，即ω=23=8。这一规律不仅对于头部件是这样，对尾部下煤处也是如此。云南丽江水泥有限公司2500t/d熟料水泥生产线，海拔高度1370m，使用天津博纳的TJB-KP-6型四风到煤粉燃烧器。天津博纳要求的配风与现场实际的配风出入很大，尤其煤风大一倍之多，详见表2。
为燃烧器配套两台罗茨风机的主要参数表2
由表2可见，现场实际的煤风风量比博纳要求的大一倍之多。结果使用5个月时将喷燃管变径节处磨漏冒煤，见图3。此处在其它厂已有使用5～6年而没有发生磨漏磨穿的现象，结构和耐磨处理是相同的，设计是按保证2年寿命考虑的。此处的磨损暂按速度V的三次方计算，如果在博纳要求风量下使用，其寿命肯定超过2年，即24个月。可是当实际使用的风量比要求风量大近一倍半，则管内的风速就大近一倍半，即ω∝V3=（91.6/36.9）3=15.3。这就是说机件的磨损速率增大到15.3倍。很明显，在要求风量下如果能用24个月，而在风量增大了1.48倍的情况下只能使用24/15.3=1.57个月。可实际使用了5个月才磨漏，这充分表明这种喷燃管的可靠度是相当高的，包括头部件。如果煤风量合理，使用3年甚至4年也没有问题。
由于一次风选择的过大，不仅喷燃管的寿命受到严重影响，而且窑的主要技术经济指标所受的影响更大，只是“如鲍鱼之肆”罢了。现在窑的产量达2600t/d，熟料单位热耗达810kcal/kg•cl。如果将一次风降低，产量还会提高，即使达不到3000t/d，达到2700～2800t/d应该没有问题。热耗也会大大降低，降到750kcal/kg•cl是有把握的。
图3云南丽江水泥有限公司喷燃管变径节磨漏处部位
六、正确操作和维护维修是精细管理的保证
如果精细管理到位，又能正确操作，二者相辅相成，才能使企业真正获得最大的效益。有人认为，由于科学的发展，技术的进步，自动化水平的提高，只要按仪表指示进行操作就行了，实际上并非如此。有很多使用天津博纳燃烧器的厂家，调试人员一去就好，一走就坏，这表明这些厂还不能达到纯熟操作的水平。
1．喷燃管与窑空间方位的控制
现有两种观点：第一种是传统观点，因为窑截面有物料占据，所以喷燃管与窑的空间方位既有在窑口截面的坐标要求，又有喷燃管中心线延长线与窑内壁交点的要求［3］。并且总结出以下规律：要求火焰外廓既近料又不触料，既近窑皮又不触窑皮；喷燃管中心线上扬即火焰抬头，窑皮短，飞沙料多，火焰低头窑皮长，飞沙料少；火焰靠近料窑皮厚，火焰远离料窑皮薄；火焰向后伸，容易结长厚窑皮，结圈结大块，短焰急烧易出黄心料。
另一种观点是近年拉法基水泥公司坚持并提出的，要求喷燃管的中心线必须与窑的中心线重合，也就是燃烧器的喷燃管在回转窑的正中心，喷燃管中心线的倾斜度与回转窑一致。
根据我们产品在300多个厂的使用经验来看，对于大多数大型窑来说，喷燃管中心线与回转窑中心线基本重合要好些。但也不是绝对的，有时也需要进行调节，在x轴和y轴坐标上都偏离一些好。对于小型窑，更没有必要要求完全一致。从现在的具体操作实践看，还没有得出最后的确定结论。在具体操作中往往是二者兼用，都根据窑情的实际状况灵活操作为宜。
2．喷燃管伸入窑口距离的控制
在正常操作时，喷燃管端部伸入到窑口内的距离控制在100～300mm为宜。这样，既能保证出窑熟料的高温，受篦冷机急冷后提高熟料的质量，又能提高二、三次风温，提高冷却机的热效率，还会降低窑头罩耐火砖的温度，延长其使用寿命。喷燃管端部伸入窑口内过长，使出窑熟料温度降低，虽然对保护窑口护板，窑口筒体及其浇注料有利，但会降低二、三次风温度，影响熟料质量的提高，对整个系统工况不利。喷燃管端部拉出窑口外操作，出窑熟料温度过高，一是容易出现篦冷机堆雪人现象；二是影响窑口护板，窑口筒体及其浇注料的使用寿命；三会造成窑头罩温度过高，缩短其耐火砖的寿命。
关于喷燃管前端伸入窑口内的距离对有关部位温度的影响，曾有人做过测定。以窑口的热态点O为基点，往窑口内伸为“负”，往窑口外拉为“正”时，则测定出各有关部位的温度变化与喷燃管前端面位置的关系示于图4。由图可以看出，将喷燃管前端面往窑口外拉的距离Ln越大，则窑头罩的火砖表面和窑口护板的温度越高。当Ln=1400mm时，窑头罩与窑口护板相对应处的火砖表面A2温度达到最高，约为1570℃，窑头罩火砖的上表面A1处温度达到1500℃，窑口护板外缘B1处的温度达到1350℃，窑口护板端面B2处的温度达到1155℃，出窑熟料温度达到1200℃。
图4喷燃管前端面拉出窑口的距离Ln与各部温度的关系曲线
3．保持热工制度稳定，控制窑内温度分布合理
热工制度是指风、煤、料的合理匹配，窑情变化时应先动风煤后动物料，最后再改变窑速。这一切都要保证窑内温度分布合理，该高处应高，该低处应低，保持合理的窑皮长度，避免温度倒挂，使热工制度紊乱。为达到这一目的，就必须控制火焰形状。过去叫看火工，看火工看什么？最主要的就是要看住火焰形状。为此，就要求有一个性能好的调节方便灵活的煤粉燃烧器，要什么样的火焰就能调制出什么样的火焰。否则，操作者便无能为力，不能得心应手。
4．应熟练掌握所用燃烧器的结构、性能和调节功能
由于现在的煤粉燃烧器结构多种多样，性能差别很大，调节方式不同，所以在操作时就要熟练掌握所用燃烧器的结构、性能和调节方法。这就好像一辆自行车，不会骑者上去就摔跤，不熟练者上去虽能走，但碰到沟沟坎坎也会摔跤，熟练者上去便可疾驰如飞，若是杂技演员上去，则花样繁多，最后剩一个轮子也能行走自如。这是什么？这就是技术。同样一条窑，熟练的操作人员就能够使产量高，质量好，相反则反之。
5．应配备有经验丰富的看火工
由于自动水平的提高，操作人员按看仪表指示进行操作也能达到基本要求。如果有一个经验丰富的看火工配合，便会取得锦上添花的效果。但由于水泥工业的迅速发展，有经验的看火工已经很少，多由操作人员进行独立操作，很难达到理想要求。因此，供货厂家的调试人员一去窑运转的就正常，一离开就出现问题，往往一时半会儿还不容易解决。
煤粉燃烧器的正确操作是一个技术要求很高很复杂的问题，本文只能提出上述几点供大家参考。
七、结语
回转窑煤粉燃烧器与庞大的窑体相比，不论在体形上，重量上抑或造价上都是小巫见大巫，九牛一毛。然而它对烧成系统产质量的提高、节煤省电、火砖寿命的延长、运转率的增高、有害气体排放的减少等七大主要技术经济指标的作用却举足轻重，不可小觑。不仅搞好它不是易事，而且要管理好和操作使用好它也是一项难度很大的工作。尤其当前水泥工业发展如此迅速，经验丰富的管理者和操作者一时有些跟不上，形成薄弱环节。现以此文提纲挈领地抛砖引玉，引起有关人士的重视，提高管理和操作水平，奏出更好更美的乐章。为企业增产降耗、提高效益，为我国早日实现节能减排目标做出更大的贡献！
参考文献
［1］姚国镜、刘华锋：基于无烟煤为燃料的TJB燃烧器的使用效果及性能分析，《新世纪水泥导报》，2010年第2期。
［2］陆纯煊、丁抗生、曾大凡主编：《水泥回转窑用耐火材料使用规程（试行）及参考资料文集》，水泥回转窑用耐火材料使用规程编写组印刷，1995年11月。
［3］江旭昌编著：《回转窑多风道煤粉燃烧器培训教材》，中国磷肥工业协会、中国硫酸工业协会，1999年4月。
【作者：天津市博纳建材高科技研究所 江明昱】
