新乡平原同力水泥有限责任公司首条5000t/d水泥熟料生产线由天津水泥工业设计研究院有限公司设计。采用双系列五级预热器和TSD型分解炉,燃料采用低挥发分无烟煤,窑头燃烧器采用天津仕名公司TC型四通道燃烧器。投产后,窑头燃烧器出现了拢焰罩磨损严重(一般1个月左右须更换或补焊一次)，导致火焰形状不完整，不能适应工艺要求，检修次数过于频繁。之后，开始使用博纳TJB-KP-14型旋流式四风道煤粉燃烧器，使用后效果明显好转：拢焰罩磨损很小，火焰活泼有力，且二次风温提高50℃，对原料的适应性增强，熟料28d抗压强度提高3MPa，一次风机转速降低了250rpm，实现了节能减排，创造了可观的经济效益和环保效益。

　　燃烧器结构

　　结构对比

　　TJB型旋流式四风道煤粉燃烧器结构如图1、图2所示。

　　该燃烧器端部结构由外向里分别为轴流风(外风)、旋流风(外风)、煤风、中心风风道，并设有油枪通道，最外层套管上设有拢焰罩(一体化结构)。燃烧器前端风道采用耐热钢材质制造、尾部煤粉进口段配置耐磨材料。

　　原燃烧器结构见图3、图4，由外向里分别为外轴流风、外旋流风、煤风、中心风风道(设有油枪通道)，最外层套管上设有拢焰罩(采用法兰连接)。喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特殊耐热钢铸件机加工制成，提高了头部的抗高温变形能力。

　　使用效果对比

　　1.原燃烧器由于内风风翅角度小(19°)，导致火焰不集中，二次风温偏低。为了提高二次风温，必须提高一次风机的转速以提高风压(转速稳定在960rpm，风压一般在26.5kPa,最大30.5kPa)。由于风压过高，导致拢焰罩磨损过快，一般1个月左右须更换或补焊1次，否则火焰分叉、扫窑皮、二次风温降低，影响熟料的产量和质量。使用TJB型燃烧器，旋流风风翅角度为25°，转速710rpm左右，二次风温稳定在1170℃左右，火焰活泼有力、不扫窑皮。

　　2.使用原燃烧器时，一次风机的转速很高，导致一次风量加大，带入窑内的冷空气较多，增加了煤耗。

　　3.TJB型燃烧器头部为整体结构(见图1)，克服了原燃烧器头部的法兰式结构(见图4)造成的法兰连接处浇注料厚度很薄，且易脱落的弊端，减少了停窑更换燃烧器的次数，提高了窑的运转率。

　　出现的问题

　　旋流风风翅角度过大

　　之前，全国煤炭价格普遍上涨，为适应未来可能变得更差的煤质，新乡平原同力水泥有限责任公司公司向博纳厂家提供了发热量为5200kcal/kg的煤样品，并以此设计燃烧器的旋流风风翅角度。厂家设计了旋流风风翅角度为25°的燃烧器。但在实际生产中使用的原煤发热量为5600kcal/kg～5800kcal/kg，导致火焰过于集中，10m处的窑皮不稳定(时长时掉)，严重威胁到窑内耐火砖的安全。调整煤管的内外风阀门开度及间隙，效果不明显。降低原煤的发热量后，产量和质量不好控制。其后止料停窑，将旋流风风翅更换，风翅角度减小为23°。更换后，10m处的窑皮很快恢复正常，且很稳定。

　　燃烧器头部易结焦

　　若煤的焦渣特性不适应、熟料结粒偏细或燃烧器头部位置在窑内时，会出现燃烧器头部“结焦”现象。当结焦过厚时，会使火焰形状发生改变，从而影响产量和质量、煤耗及耐火砖的使用寿命。生产中发现“结焦”层厚度大于50mm时，及时用钢管清理，减小不利影响。

　　使用效果

　　为节约资金，要求博纳燃烧器厂家按原燃烧器的外形图设计制造，保留了原有的移动小车和燃油助燃系统，保证了顺利更换和正常使用。通过使用，总结出以下优点：一次风用量减少，节煤显著，减少了有害气体的排放量。

　　使用博纳TJB-KP-14型旋流式四风道煤粉燃烧器后，一次风机的转速由原来的960rpm降低到710rpm，一次风用量减小20%。一次风用量减小，既能增加高温二次风的用量，提高了煤粉燃尽率和出窑熟料的冷却效率，使窑皮长度、厚度适中，窑筒体热散失减少;又能减少窑内废气量的产生，热损失相应减小。窑头用煤量减少5%(由12.80t/h减少到12.16t/h)。原煤单价按每吨630元计算，窑运转率按90%计算，每年能节约313.52万元。

　　熟料质量明显改善

　　使用原燃烧器，拢焰罩磨损严重时，火焰分叉且调节困难，导致熟料中黄心料较多，f-CaO合格率降低，28d抗压强度低，仅达59MPa左右。改用燃烧器后火焰活泼有力，且二次风温提高30℃，调节灵活，对原料的适应性增强，黄心料基本消除，f-CaO的合格率由70%提高到85%以上，熟料的28d抗压强度稳定在62MPa以上。

　　运转率提高

　　使用原燃烧器，拢焰罩磨损很快。磨损后，火焰形状不完整，不能适应工艺要求，并导致停窑次数过于频繁(一般1个月左右必须停窑更换燃烧器或补焊拢焰罩)，缩短了窑内耐火砖和各处浇注料的使用寿命。该公司现在换一次喷煤管约需7h～8h，热窑升温约3h,合计为10h～11h，即损失约2291t～2520t的熟料产量。之后开始使用博纳TJB-KP-14型旋流式四风道煤粉燃烧器。使用3个多月后，拢焰罩磨损很小，不需更换或补焊，窑的运转率由原来的85%提高到95%。每年能增加产量12030t，每吨熟料毛利按60元计算，每年能增加效益72.18万元。

　　环保效益明显

　　使用原燃烧器时，窑尾烟室气体成分分析仪显示NOx的浓度为750ppm～1000ppm，换用TJB-KP-14型喷燃管后，NOx的浓度降低到450ppm～750ppm，NOx降低近50%，取得了明显的环保效益和社会效益。同时由于窑头用煤量减少5%，减少了有害气体的排放量，实现了节能减排的环保效益。

　　该公司5000t/d水泥熟料生产线使用博纳TJB-KP-14型旋流式四风道煤粉燃烧器后，一次风用量减少、节煤显著，环保效益明显、运转率提高、熟料质量明显改善，水泥中混合材掺加量增加，耐火砖使用寿命延长。仅节煤和提高运转率两项，每年实现经济效益就达385.70万元。