新鄉平原同力水泥有限責任公司首條5000t/d水泥熟料生產線由天津水泥工業設計研究院有限公司設計。采用雙系列五級預熱器和TSD型分解爐,燃料采用低揮發分無煙煤,窯頭燃燒器采用天津仕名公司TC型四通道燃燒器。投產后,窯頭燃燒器出現了攏焰罩磨損嚴重(一般1個月左右須更換或補焊一次)，導致火焰形狀不完整，不能適應工藝要求，檢修次數過于頻繁。之后，開始使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器，使用后效果明顯好轉：攏焰罩磨損很小，火焰活潑有力，且二次風溫提高50℃，對原料的適應性增強，熟料28d抗壓強度提高3MPa，一次風機轉速降低了250rpm，實現了節能減排，創造了可觀的經濟效益和環保效益。

　　燃燒器結構

　　結構對比

　　TJB型旋流式四風道煤粉燃燒器結構如圖1、圖2所示。

　　該燃燒器端部結構由外向里分別為軸流風(外風)、旋流風(外風)、煤風、中心風風道，并設有油槍通道，最外層套管上設有攏焰罩(一體化結構)。燃燒器前端風道采用耐熱鋼材質制造、尾部煤粉進口段配置耐磨材料。

　　原燃燒器結構見圖3、圖4，由外向里分別為外軸流風、外旋流風、煤風、中心風風道(設有油槍通道)，最外層套管上設有攏焰罩(采用法蘭連接)。噴頭部分采用耐高溫、抗高溫氧化的特殊耐熱鋼鑄件機加工制成，提高了頭部的抗高溫變形能力。

　　使用效果對比

　　1.原燃燒器由于內風風翅角度小(19°)，導致火焰不集中，二次風溫偏低。為了提高二次風溫，必須提高一次風機的轉速以提高風壓(轉速穩定在960rpm，風壓一般在26.5kPa,最大30.5kPa)。由于風壓過高，導致攏焰罩磨損過快，一般1個月左右須更換或補焊1次，否則火焰分叉、掃窯皮、二次風溫降低，影響熟料的產量和質量。使用TJB型燃燒器，旋流風風翅角度為25°，轉速710rpm左右，二次風溫穩定在1170℃左右，火焰活潑有力、不掃窯皮。

　　2.使用原燃燒器時，一次風機的轉速很高，導致一次風量加大，帶入窯內的冷空氣較多，增加了煤耗。

　　3.TJB型燃燒器頭部為整體結構(見圖1)，克服了原燃燒器頭部的法蘭式結構(見圖4)造成的法蘭連接處澆注料厚度很薄，且易脫落的弊端，減少了停窯更換燃燒器的次數，提高了窯的運轉率。

　　出現的問題

　　旋流風風翅角度過大

　　之前，全國煤炭價格普遍上漲，為適應未來可能變得更差的煤質，新鄉平原同力水泥有限責任公司公司向博納廠家提供了發熱量為5200kcal/kg的煤樣品，并以此設計燃燒器的旋流風風翅角度。廠家設計了旋流風風翅角度為25°的燃燒器。但在實際生產中使用的原煤發熱量為5600kcal/kg～5800kcal/kg，導致火焰過于集中，10m處的窯皮不穩定(時長時掉)，嚴重威脅到窯內耐火磚的安全。調整煤管的內外風閥門開度及間隙，效果不明顯。降低原煤的發熱量后，產量和質量不好控制。其后止料停窯，將旋流風風翅更換，風翅角度減小為23°。更換后，10m處的窯皮很快恢復正常，且很穩定。

　　燃燒器頭部易結焦

　　若煤的焦渣特性不適應、熟料結粒偏細或燃燒器頭部位置在窯內時，會出現燃燒器頭部“結焦”現象。當結焦過厚時，會使火焰形狀發生改變，從而影響產量和質量、煤耗及耐火磚的使用壽命。生產中發現“結焦”層厚度大于50mm時，及時用鋼管清理，減小不利影響。

　　使用效果

　　為節約資金，要求博納燃燒器廠家按原燃燒器的外形圖設計制造，保留了原有的移動小車和燃油助燃系統，保證了順利更換和正常使用。通過使用，總結出以下優點：一次風用量減少，節煤顯著，減少了有害氣體的排放量。

　　使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器后，一次風機的轉速由原來的960rpm降低到710rpm，一次風用量減小20%。一次風用量減小，既能增加高溫二次風的用量，提高了煤粉燃盡率和出窯熟料的冷卻效率，使窯皮長度、厚度適中，窯筒體熱散失減少;又能減少窯內廢氣量的產生，熱損失相應減小。窯頭用煤量減少5%(由12.80t/h減少到12.16t/h)。原煤單價按每噸630元計算，窯運轉率按90%計算，每年能節約313.52萬元。

　　熟料質量明顯改善

　　使用原燃燒器，攏焰罩磨損嚴重時，火焰分叉且調節困難，導致熟料中黃心料較多，f-CaO合格率降低，28d抗壓強度低，僅達59MPa左右。改用燃燒器后火焰活潑有力，且二次風溫提高30℃，調節靈活，對原料的適應性增強，黃心料基本消除，f-CaO的合格率由70%提高到85%以上，熟料的28d抗壓強度穩定在62MPa以上。

　　運轉率提高

　　使用原燃燒器，攏焰罩磨損很快。磨損后，火焰形狀不完整，不能適應工藝要求，并導致停窯次數過于頻繁(一般1個月左右必須停窯更換燃燒器或補焊攏焰罩)，縮短了窯內耐火磚和各處澆注料的使用壽命。該公司現在換一次噴煤管約需7h～8h，熱窯升溫約3h,合計為10h～11h，即損失約2291t～2520t的熟料產量。之后開始使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器。使用3個多月后，攏焰罩磨損很小，不需更換或補焊，窯的運轉率由原來的85%提高到95%。每年能增加產量12030t，每噸熟料毛利按60元計算，每年能增加效益72.18萬元。

　　環保效益明顯

　　使用原燃燒器時，窯尾煙室氣體成分分析儀顯示NOx的濃度為750ppm～1000ppm，換用TJB-KP-14型噴燃管后，NOx的濃度降低到450ppm～750ppm，NOx降低近50%，取得了明顯的環保效益和社會效益。同時由于窯頭用煤量減少5%，減少了有害氣體的排放量，實現了節能減排的環保效益。

　　該公司5000t/d水泥熟料生產線使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器后，一次風用量減少、節煤顯著，環保效益明顯、運轉率提高、熟料質量明顯改善，水泥中混合材摻加量增加，耐火磚使用壽命延長。僅節煤和提高運轉率兩項，每年實現經濟效益就達385.70萬元。