1　不同煤對熟料及相關參數影響

　　各種入廠原煤和使用煤粉的相關參數分別見表1、2(其中B、C煤為本次試驗用煤)。

　　自從使用揮發(fā)分較高的B、C煤以來，經常出現窯尾廢氣溫度升高，熟料大球內包裹著生料粉的現象。取熟料大球分析其成分，結果見表3。

　　使用以上3種煤時熟料狀況及相關運轉參數見表4。

2　主要原因

　　從熟料大球內的生料粉與C₅原料成分的比較可以看出，它們的化學成分很相近，說明C₅原料在進入窯尾不久即在窯尾高溫下產生液相，將未充分分解的生料包裹起來，然后在窯內運動而逐漸滾成熟料大球。
　　以上3種煤使用時熟料液相量和入窯原料分解率變化不大，所以可以說使用高揮發(fā)分煤時熟料大球內包裹著生料粉的原因主要是窯尾廢氣溫度過高，熟料液相出現過早。而導致窯尾廢氣溫度升高的原因是煤的揮發(fā)分與碳粒子的燃燒脫節(jié)。
　　眾所周知，煤粉在窯內的燃燒過程可看成2個連續(xù)的過程即分解燃燒和表面燃燒。煤粉隨著一次空氣一起噴入窯內，受高溫窯皮或耐火磚、火焰的輻射熱，碳粒溫度升高，水分蒸發(fā)，所含的揮發(fā)組分揮發(fā)并燃燒，這個過程所需時間很短，只需數百毫秒。揮發(fā)分放出后剩下的殘留物質稱殘余焦碳；分解燃燒將近結束時，O₂擴散至焦碳表面，焦碳開始表面燃燒，這個過程所需時間較長。另外，煤粉揮發(fā)分含量升高，則其燃點降低，揮發(fā)分急速放出燃燒，O₂不足，碳粒子表面燃燒滯后，導致窯尾廢氣溫度升高^[1，2]。
　　影響煤粉燃燒的主要因素是噴嘴外回流和旋流的大小。而影響火焰外回流的主要因素是噴嘴出口動量與二次風動量的比值，可以用Craya-Curtet參數(m)來定量描述。
　
式中:K———對于水泥窯，K=1；
　　d₀———噴嘴外進流外徑，m；
　　D———窯有效內徑，m；
　　υ₀———外進流風速，m/s；
　　υ_a———二次空氣流速，m/s。
　　當m<1.5時，說明無外回流；當m>1.5時，說明有外回流發(fā)生(可以促進煤粉和二次空氣混合)。過小的噴嘴出口動量會導致二次空氣和煤粉不能很好地混合和燃燒不完全，使窯尾廢氣溫度升高。過強的旋流會形成雙峰火焰，導致火焰發(fā)散，也使窯尾廢氣溫度升高^[3，4]。表5為我公司與日本某廠窯頭噴嘴相關參數。

3　運轉參數的調整

　　根據以上分析，我們采取了以下對策:
　　1)將煤粉80μm篩余由5%左右調整為12%～15%；
　　2)將內旋流葉片角度由29°降低至27°；
　　3)關閉內風擋板，內旋流風量由標況下45m³/min降為42m³/min；
　　4)將外進流風量由標況下55m³/min增大到60m³/min。
　　經過實施后3項措施，窯頭噴嘴相關參數變化見表6。

4　效果

　　1)熟料質量得到了明顯改善，熟料大球減少，熟料fCaO平均降至0.59%(最高0.79%)；
　　2)入窯生料喂料量由307t/h增加到310t/h，熟料產量由180.6t/h增加到182.4t/h；
　　3)窯尾廢氣溫度降低到1080℃，窯尾上升煙道結皮減少，系統(tǒng)壓損降低；
　　4)因為煤粉變粗煤粉制備系統(tǒng)電耗降低，再加上燒成系統(tǒng)內壓損降低，所以整個系統(tǒng)電耗降低0.69kWh/kg；
　　5)火焰形狀好；熟料粒度變小，熟料冷卻機效率提高，燒成熱耗降低約84kJ/kg。

5　結論

　　通過調整內旋流葉片角度、內外流風量和煤粉細度，可以適應不同品種煤的要求，并保證熟料質量合格，窯運轉穩(wěn)定及能耗降低。
　　當煤揮發(fā)分升高時，可適當降低內旋流葉片角度及風量，增加外進流風量，煤粉細度也可適當粗一些。