1 设备总说明、详细的技术参数和供货内容

　　1.1 BF系列窑头燃烧器

　　1.1.1 BF系列窑头燃烧器简介

　　BF窑头燃烧器采用大推力、高速差、低一次风量的设计原理，对二次风卷吸强劲，风煤混合能力强，火焰形状好。

　　BF系列窑头燃烧器，是在总结国内外优秀燃烧器设计思想、设计参数基础上，结合我公司十多年的应用经验，利用计算流体力学优化设计而成的。外风采用高风速(高风压)，内风采用低风速(低风压)，外风高风速可以使燃烧器保持火焰形状的能力强并对二次风产生强劲的卷携作用;内风低风速，使外风与内风之间有很大的速度差和压力差，可大幅度提高对二次风吸入的能力，通过这两个作用，加快了风煤混合，使燃烧在强湍流状况下进行，提高了火焰温度。

　　同时，除了根据用户使用的煤粉情况，并在需要提升的地方进行有针对性的设计以外，还通过对用户现有窑头燃烧器系统(包括喂煤秤、头煤输送风机、输送管道、使用的煤粉等)现状进行分析，对其中不合理的地方进行优化，以提高整体效率，为窑系统优质、高产、低消耗创造条件。

　　1.1.2 详细的技术参数及特点

　　1.1.2.1 设计参数

　　推力：7.5-10N.h/Gcal(8.7-11.6N/MW);可以燃烧烟煤、半无烟煤及部分高硫煤。

　　一次风比例(含煤风)：8-10.5%

　　一次风比例(不含煤风)：5-8%

　　1.1.2.1 BF系列燃烧器特点

　　我公司BF系列燃烧器具有以下特点：

　　量身定做：K8凯发科技有限公司的每一套燃烧器，均根据客户的具体参数具体设计制造，针对具体的煤粉燃烧特性、篦冷机性能、原料特点，确定不同的设计参数，从而保证燃烧器更适应客户工况，达到良好效果。

　　火焰形状可调性好：BF四通道燃烧器可根据旋流、直流风的不同比例及出口喷射流型，在总风量不变或少变的条件下调整，从而可获得能适应任何工况的火焰形状。

　　火焰短、细有力、火焰集中，矿物活性高。燃烧器与窑轴线重合布置，火焰与窑轴线重合，既不舔料，也不舔窑皮，可提高窑皮稳定性。窑皮、物料受热均匀，有效避免焦炭粒掉入熟料中，不会产生还原状熟料。

　　节能降耗：一次风量降低(5-8%)，风煤混合好，有利于完全燃烧，可有效降低煤耗。

　　适用于无烟煤、烟煤、高硫煤：BF四通道燃烧器推力强劲，同时适当提高煤粉细度(即0.09MM)筛余百分数控制在挥发分百分数的0.5倍以下，燃烧低挥发分煤(包括无烟煤)可获得良好效果。风煤混合好，同样的空气过剩系数，一氧化碳产生量极低，火焰始终处于氧化状态，降低硫循环，可适应硫碱比大于1.2的物料。同时，由于火焰呈氧化状态，降低了硫循环，大大降低了结皮的风险，提高了窑的运转率。

　　由于BF燃烧器推力大，对二次风吸卷能力强，风煤混合好，特别适合劣质煤(低挥发份、低热值)煤的燃烧。

　　新技术、新材料确保使用寿命：BF四通道燃烧器的易磨损部位，进行了特殊的耐磨喷涂技术，煤粉通道采用耐磨陶瓷，磨损极少。喷嘴、头部均采用耐热钢材质，可保证燃烧器在1200℃的条件下，有两年以上的使用寿命。

　　1.1.3 BF燃烧器工艺性能用计算流体力学辅助设计示例

　　水泥窑内燃烧影响因素有二次风温、二次风量、窑头煤粉的燃烧特性、头煤量，物料填充率相对窑空间小，使用计算流体力学辅助进行设计，具有一定的参考价值。通过设计过程中的不断优化，BF系列燃烧器具有对二次风吸卷能力强、保持火焰形状能力强、火焰温度高、燃尽率高、前段火焰呈强氧化性、窑尾CO低、氮氧化物低的特点。

　　图1 BF燃烧器窑内通风流线图

　　从图1可以看出，二次风被窑头燃烧器的一次风卷吸，迅速进入一次风中，说明风煤混合快，有利于煤粉快速燃烧。

　　图2 BF燃烧器冷态温升示意图

　　图3 某国际知名燃烧器冷态温升示意图

　　冷态温升是在不考虑燃烧的情况下，研究燃烧器各通道喷出的一次风与二次风混合的情况，可直观地观察到一次风对二次风的吸卷作用，可以判断出风煤混合情况。与某国际知名公司燃烧器的冷态温升图比较，因为环境温度不一样，这里取升温到与环境温同样温差为依据，我公司BF系列燃烧器的温升依然更快。证明头部对于二次风卷携能力更强，混合充分。

　　图4 BF燃烧器挥发分云图

　　图5 BF燃烧器煤粉燃尽云图

　　图4为挥发分云图，可看出煤粉点火和挥发份燃烧情况。从图中可以看出，在起始段大量挥发逸出并燃烧。

　　如图5燃尽云图则接近火焰形状，煤粉燃尽在窑内所需的长度约17m，实际的火焰长度与煤粉的燃烧特性、二次风温、氧含量有关。

　　图6 BF燃烧器窑内温度平面云图

　　图7 BF燃烧器窑内速度平面云图

　　图6为燃烧后的温度场，其峰值温度为两千多K，模拟计算与实际情况有一定差距，没有物料吸热，与实际窑内温度值有一定区别。峰值温度出现在距离燃烧器头部七八米处，在整个烧成带温度分布比较均衡，即峰值温度相对其它区域温度来看不太高，而整体平均温度较高，对于加强煅烧和减少氮氧化物生成有利。从温度云图可以看出火焰黑火段差不多在0.5-1m，实际黑火头长度也差不多在0.5m左右，速度衰减到与窑内截面平均风速相同差不多是在17m处。

　　从温度分布云图中可以看出，虽然峰值温度较其它点高，但其直径相对于窑直径来说较小，以辐射方式对窑内物料、窑皮进行加热，不会造成窑内相应位置过热。

　　图8 BF燃烧器窑内氧含量云图

　　图9 BF燃烧器窑内二氧化碳云图

　　图10 BF燃烧器窑内一氧化碳云图

　　图11 BF燃烧器窑内流线与氧含量云图

　　图12 BF燃烧器窑内氮氧化物云图

　　氧气含量与二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物含量云图，整体表征窑内各种气体含量分布，对于研究燃烧状况有帮助，在氧气高的地方与挥发分大量接触处反应剧烈，温度也更高。结合几张图来分析，煤粉燃烧速度快，一氧化碳浓度极低。

　　燃烧器氮氧化物云图，可知峰值浓度出现的位置与温度分布云图相同，但整体浓度较平均且不高。虽然实际与计算结果不尽相同，但同样可以看出氮氧化物产生的趋势，火焰形状好、峰值温度低、燃烧时间短、火焰与空气接触面积小，尽管火焰整体温度高，但总的氮氧化物并不高。

　　1.1.4 燃烧器机械性能用计算机优化设计示例

　　燃烧器是一个悬臂梁，其刚度好坏对燃烧器工艺性能有很大影响机械性能;燃烧器煤粉通道的耐磨损性能，对提高燃烧器的使用寿命影响巨大。

　　我公司通过机械设计软件对燃烧器整体刚度进行优化设计，同时用计算流体力学对燃烧器煤通道进行优化设计。下面以煤通道外管设计为例，介绍计算流体力学在其中的应用。同时，优秀的煤通道设计，还能使煤粉在最短时间内分散到整个煤通道环形断面，以提高风煤混合能力。

　　图13 煤外管上面磨损图

　　图14 煤外管底部磨损图

　　图15 煤外管侧面磨损图

　　1.1.5 供货范围

　　BF系列窑头燃烧器供货范围包括：燃烧器本体、压力表及导管(外风、内风及中心风)、锚固钉。

　　1.1.6 燃烧器外形图

　　图16 燃烧器装配图

　　图17 燃烧器外形图

　　1.1.7 BF系列燃烧器主要性能及关键部件使用寿命保证

　　(1)低氮型

　　A.低的一次风量。含煤风计一次风为9.0-10.5%左右，不含煤风计为5-8%左右，较低的一次风量，使煤粉喷出燃烧时呈贫氧状态，有利于降低NOx;

　　B. 高的外风风速。当外风风压达到65kPa时，外风风速达到315m/s左右(具体速度与空气密度有关)，火焰喷出速度极高，降低了氧和氮产生高温NOx的机会;

　　C. 消除了局部高温。外风高风速高风压，内风低风速低风压，火焰呈强湍流状态，火焰温度分布均匀，消除了局部高温，降低了高温NOx的产生;

　　D. 火焰短细，与外部空气接触面积少。火焰较常规火焰短2米左右，另由于外风风压高，旋流比常规火焰小，火焰更细，高温火焰外面积小，与外部空气接触面积小，也降低了NOx的产生;

　　E. 风煤混合好，可降低窑内氧含量。NOx与窑内氧含量呈强正比关系，我公司燃烧器风煤混合好，同等情况下可控制较低的空气过剩系数，既降低了热耗，也降低了NOx的产生量。

　　(2)高风压型(一次风压力大于50千帕)

　　外风压力68.6-78.4kPa。

　　(3)耐磨损型(头部主要部件使用时间1年以上)

　　我公司燃烧器头部保证寿命2年，在两年内如果出现损坏(浇注料损坏而烧损除外)，我公司予以免费更换。

　　1.1.8 外购件、外协件的供货商清单