回轉窯煤粉燃燒器與龐大的窯體相比，無論在體形上、重量上抑或造價上都是小巫見大巫，九牛一毛。然而，它對水泥生產在某種意義上說比回轉窯還要重要。回轉窯只要能穩定、安全地運轉就完成了自己的使命，與主要技術經濟指標的產量、質量、煤耗、電耗、火磚壽命、有害氣體的排放等關系不大。可是，煤粉燃燒器就不同了，與上述主要技術經濟指標卻息息相關。使用天津市博納建材高科技研究所TJB-KP型旋流式高效低NOx四風道煤粉燃燒器的廠家體會尤深，他們把煤粉燃燒器的重要作用形象地喻為“大窯一根槍，頭尾兩把火”。無數事實都證明，確實把這根槍選對了，耍好了，牽住了頭尾兩把火這個牛鼻子，企業可獲得巨大的經濟效益、社會效益和環保效益。廣東云浮中材亨達水泥有限公司一線5000t/d的φ4.8×72m預分解窯，因改換一只好的TJB-KP-14型噴燃管，每年就增收了1600多萬元［1］。
但是，從目前看不少水泥企業還沒有引起足夠的重視，對煤粉燃燒器重要性的認識淡薄。因而，在管理上談不到精細，在操作上也說不上純熟。有許多企業，供貨廠家的調試人員一離開，沒有多久效果就變樣。煤粉燃燒器再好，畢竟是個硬件，要使其優越性能得到充分發揮還必須軟件相輔，即是精細管理和操作。這就好像賽馬一樣，光有一匹好馬還不夠，還必須有一位好騎手，才能奪冠。為了將煤粉燃燒器管好用好，充分發揮出其潛力，現撰此文供有關人士參考。
一．正確選型是精細管理的核心
工欲善其事，必先利其器。當前回轉窯煤粉燃燒器市場混亂，國外的有4～5家，有的是原裝，有的是在中國建廠制造。國內的有30多家都能提供這種設備，有的購買圖紙生產，有的獨立研發制造。論其質量良莠不齊，論其價格高低懸殊，論其結構各有不同，因此，使用效果也就大不一樣。從國產煤粉燃燒器在同一條窯上代替國外引進產品來看，有的無論從性能上和可靠度上已經達到引進產品的水平，甚至還超過他們。從價格上看，最便宜的國外引進產品比國產最高價產品還要高出許多。所以，有許多有關專家和中國建材聯合會的領導都疾呼：“國產的回轉窯煤粉燃燒器已經過關，再沒有必要花高價購買國外引進產品！”
在國內外紛雜的燃燒器市場中，怎樣才能正確選購到質量好的燃燒器呢？依筆者之見，應堅持以下幾點：
1．加深認識，了解市場
對煤粉燃燒器的重要性必須加深認識。它雖然很小，但對燒成系統的正常運行卻舉足輕重，對發揮燒成系統的潛力關系重大，絕對不像有人誤認的那樣：“不就是那么一根管么！”只有對它重要性加深了認識，才能有意識地去了解燃燒器市場，選購到相對較好的燃燒器產品，使企業獲得盡可能大的效益。
2．要會算大帳，真正落實性價比
花少錢又能購買到好的產品，這是所有用戶的心理。但是，一般情況下好的產品科技含量高，投入大，用料講究，做工精細，成本相對較高，因而售價肯定就要貴些。這就像汽車一樣，誰都不會想用購買“夏利”的錢買到“奔馳”。可是現在有不少用戶卻將性價比停留在口頭上，不能真正落實。還有些用戶通過招標方式采購產品，招標沒有底價，評標者對燃燒器了解不多，因而就造成招標只是為了壓價，這樣怎么能選購到性價比高的產品？在這種情況下，就需要決策者的有識，會算大帳，將性價比真正落到實處。現在是每個供應商都說自己的產品好，到底是真好還是假好，這需要靠實踐去回答。如廣東惠州光大水泥有限公司5000t/d生產線因換用一只噴燃管花約40多萬元，產量就由5700t/d提高到6000t/d，一年增收的經濟效益1600萬元［1］，這是個什么比例？就算是50萬元，每年還增收1550萬元，兩年就是3100萬元。哪個大哪個小，不是十分清楚嗎！
3．要樹立“沒有最好，只有更好”的觀念。
現在有不少廠對生產線已達標達產就心滿意足，豈不知還有潛力沒有得到發揮。如廣東云浮亨達利水泥制品有限公司φ4×60m預分解窯生產線，熟料設計能力為2500t/d，運轉不久就達到了2700～2750t/d，比設計能力提高了8％～10％。按理應該滿足了，可是該單位經過分析認為還有潛力，而限制潛力沒有充分發揮出來的瓶頸就是燃燒器。于是決定訂購了TJB-KP-6型四風道煤粉燃燒器，更換后產量達到了3000t/d，質量大大改善、節煤節電、火磚壽命延長，每年增收1000多萬元。這樣的實例很多，不勝枚舉。
二．訂購兩只噴燃管輪換使用是精細管理的重中之重
煤粉燃燒器的噴燃管要伸入到氣體溫度高達1700～1800℃的窯內工作，噴燃管必須打耐火澆注料保護，否則什么耐熱鋼也無濟于事。但澆注料極易損壞，國家規程規定其使用壽命為3～8個月［2］。當澆注料損壞露出扒釘后，導熱系數增大。不僅使頭部件發生變形，其中的氣體和煤粉受熱也要發生變化，導致噴燃管過早損壞，降低其使用壽命。澆注料的損壞并不是整圈均勻的，這種情況則更為嚴重，甚至發生偏火現象。現在各水泥企業，都將燒成車間人員的收入與窯的主要技術經濟指標掛鉤。當窯運轉很正常時，明明已發現澆注料有損壞露出扒釘的情況，本該將窯停下來進行處理或更換，可誰也不愿這樣做，造成雪上加霜拼設備的嚴重后果。另外，打好澆注料后至少需三天的時間養護。因為沒有備用，為了減少停窯時間，就急忙推進窯里使用，造成惡性循環，澆注料的使用壽命越來越短。如果有備用噴燃管，打好澆注料后放置在窯旁，并且明確規定遇有上述情況必須立即更換，有2～3個小時就可完成。因此，凡有經驗的管理者都同時訂購兩只噴燃管，輪換使用，上述情況便可避免。
當前有許多水泥廠，不到迫不得已時不訂購備用噴燃管，這是因小失大的做法。表面上看好像能省些錢，可實際上損失不知要大多少倍。究其原因有兩種可能：一是出于資金考慮：二是出于對所訂購的燃燒器有所擔心，不敢同時訂購兩只噴燃管。在投產后，如果發現現用的噴燃管使用效果不好，應馬上改弦更張，重新訂購質量好的。拖的時間越長，所受的損失越大。如果認為現用的噴燃管效果不錯，就應該盡快訂購備用的噴燃管，以創造兩根輪換使用的條件，避免拼設備的現象發生。廣東云浮中材亨達水泥有限公司一線5000t/d發現原用噴燃管存在問題較多，馬上另購了天津博納的TJB-KP-14型四風道噴燃管，使用效果滿意后，又很快訂購了第二根噴燃管作為備用。二線5000t/d在籌建時，窯頭窯尾的煤粉燃燒器就都訂購了天津博納的產品，而且窯頭同時訂購兩只噴燃管，窯尾訂購了四只燃燒器，均是一用一備。
由上述可見，做到精細管理均應該有備品。不僅會收到縮短停窯時間的優越性，而且會大大提高它們的使用壽命，同時對應對突發問題具有更大的主動權，可見訂購兩只噴燃管輪換使用，一舉三得，是精細管理的重中之重。
三．澆注料的精細管理是保證噴燃管可靠度的關鍵
澆注料一旦損壞，便出現了唇亡齒寒的嚴重后果。如不及時處理，噴燃管的損壞便會大大加快。可見，對澆注料的精細管理是延長噴燃管使用壽命、保證其可靠度的關鍵。
澆注料的使用壽命與正確選擇、妥善保管與儲存、模具的設計與制作、正確施工及精心養護等均有密切關系。在澆注料選擇方面，推薦按表1選購。一次訂購不要太多，因為澆注料超過3個月質量下降。
適用于噴燃管使用的耐火澆注料主要技術參數表1
購買到廠的澆注料應妥善保管，儲存在低溫干燥之處。模具的設計與制作必須精心，斷面形狀要合理。現在有不少廠在噴燃管前端部上面有粉沙料堆積，嚴重者可觸到窯皮，這是引起噴燃管彎曲的一個很重要原因。現在發現有些廠在打澆注料時，將其上面打出一個平臺面（圖1a），這會加劇粉沙料的堆積，應該嚴格避免。如果打成上面帶凸起的形狀（圖1b），對緩解和避免粉沙料的堆積會起很大作用。上面的凸起部分，可以與澆注料分開施工，這樣模板會簡單不少。待起模后，再進行這部分凸起的堆抹，除了保證形狀合理之外，表面還要抹得平整光滑。當有粉沙料落在其上，便能沿著光滑的斜面向下滑落，不致于堆積過高。噴燃管前端0～1000mm段下面是澆注料最容易損壞之處，因為受有攜帶熟料粉塵高溫二次風入窯時的沖刷。為了延長這部分澆注料的使用壽命，在其下部也應打成帶有凸起的形狀。國外已有這樣的實例，如圖2a所示，國內還沒有見到過。為了減輕這部分澆注料的過快損壞，也應采用這種形狀，如圖2b所示。這部分凸起的澆注料與噴燃管保護層必須一起施工，在設計模具時就應考慮，不能像上面凸起部分采用二次施工。因為這部分澆注料是最容易損壞的，也就是說使用條件是惡劣的。如果在這部分澆注料中摻入一些碳化硅粉，效果可能會更好。若是三次風從窯頭罩的斜上方抽取，這時沖刷最嚴重的部位不在最下方，而是要偏斜一個角度α。在這種情況下，澆注料的凸起部分就應偏斜一個同樣的角度，如圖2c所示。另外，模具應開合方便，聯結牢固，振搗時不變形。模具用完后要注意清洗干凈，表面涂油防銹。噴燃管打澆注料部分表面及扒釘要徹底除銹，保證結合牢靠。在澆注料攪拌時，必須嚴格控制加水量，滿足其摻水要求，參見表1。這一點，許多廠都不易做到。因為澆注料要求的加水量很小，保證成形和振搗相當困難。可是加水量增多，施工確實方便不少，但對澆注料質量的影響卻相當大。應堅持寧肯困難一時，也不要放松要求，造成壽命縮短。澆注料一定要使用專用攪拌機進行攪拌，保證攪拌充分均勻。澆注料打好后還要注意保證足夠的養護時間，一般來說最少應養護三天72小時以上。現在許多廠為了減少停窯時間，養護時間均難以保證，這也是造成澆注料壽命縮短的一個重要因素。單從這個角度看，有兩根噴燃管輪換使用，確實不失為上策。
在這里需要特別注意：澆注料一旦損壞露出扒釘后，必須立即更換噴燃管。千萬不要拼設備，否則再堅持使用就會將外風套和外管燒壞。現在已發現有4～5個廠將外風套和外管燒漏的情況。這種情況一旦發生，用戶自己就很難處理。即使勉強修復上，也很難保證各風道出口間隙的均勻和合格，影響使用性能。一般都需要拉回制造廠修復，企業會受到很大的經濟損失。
四．準備足夠的備品配件是精細管理重要一環
對于一臺煤粉燃燒器來說，最易損壞的就是噴燃管的頭部件。除了個別供應商為了以低價競爭而采用廉價代用材料外，其余均采用當前最好的耐熱鋼制造。可是，由于當前材料工業的發展水平所限，耐熱鋼只耐熱而不耐磨，耐磨鋼只耐磨而不耐熱。對噴燃管來說卻既要求耐熱又要求耐磨，從而形成了很大矛盾。為解決這個問題，國內外都在攻關。盡管如此，還仍然不能如人所愿，長的在一年左右，短的則幾個月就磨壞。尤其是帶有攏焰罩的噴燃管，攏焰罩更容易沖出溝而磨壞。根據這種情況，曾有人建議不用攏焰罩，這是舍重拾輕的觀念。攏焰罩是一種先進技術，對抑制火焰過早擴散、降低峰值溫度、使火焰形狀更加合理的作用相當明顯，對延長窯口護板、窯口筒體及其澆注料和窯頭罩火磚的壽命等均具有特殊的意義。國外引進產品和國內的攏焰罩都容易沖出溝，嚴重時沖漏，有些使用者不理解這種現狀，產生埋怨情緒。天津博納經過多方多次研究，取得了一些進展，已有應用三年多而無太大磨損的實例，超過了引進產品。其它頭部件也都有不同程度的損壞，而且規律性不同。因此，準備足夠的備品配件以應對突發的問題十分必要。可見，這是精細管理的重要一環。
五、合理配風是精細管理的基礎
合理配風是指為煤粉燃燒器配用的兩臺或三臺風機的主要參數要合理，大了不好，小了不行。應將這兩臺或三臺風機的供風稱為“一次風”，以與由冷卻機入窯的高溫二次風和由篦冷機或者窯頭罩抽取到窯尾的次高溫三次風相區別。國外將為燃燒器供給的凈風稱為一次風，而不計煤風，這樣概念不清晰，所以本文所說的一次風是含煤風在內的。
從一般的道理上講，好像都知道一次風越小越好。大與小是相對的，究竟多少算大，多少算小就比較模糊不清了。所以，一到具體選型時，現在幾乎所有的設計部門、用戶、甚至一大部分燃燒器供應商都誤認為一次風選用越大些越可靠，適應能力越強。結果造成當前已運轉和正在建設的生產線，其一次風量（包括煤風）都大很多，尤其煤風一般都大50%左右，少數有大一倍的。不僅影響窯的主要技術經濟指標的正常發揮，容易發生不應出現的工藝問題，特別是大大加劇了噴燃管機件的磨損。
一次風大了有百害而無一利，主要害處如下：
1．一次風大了，必然少用高溫二次風，不僅浪費能源，而且降低冷卻機的熱效率和二、三次風溫。
2．一次風大了，窯內的廢氣生成量增大，窯尾廢氣排放的熱損失增加，這是熱耗增高的又一個重要因素。
3．一次風過大，會降低由噴燃管噴出煤粉燃燒的環境溫度，影響煤粉的燃燒速率和燃盡率，破壞窯內溫度的合理分布。這一點對于燒低質煤（劣質煤、低揮發分煤、無煙煤、褐煤、內水大的煤等）和石油焦尤顯重要。
4．一次風過大，會阻止窯內的熱煙氣返混，增大有害氣體NOx的形成和排放。
5．一次風過大，會增大噴燃管機件的磨損
研究表明，機件的磨損速率ω與其風速V的2～6次方成正比，即ω∝V2～6。現不按6次方計算，僅按3次方計算，如速度V增大一倍，則磨損速率ω就會增大7倍，即ω=23=8。這一規律不僅對于頭部件是這樣，對尾部下煤處也是如此。云南麗江水泥有限公司2500t/d熟料水泥生產線，海拔高度1370m，使用天津博納的TJB-KP-6型四風到煤粉燃燒器。天津博納要求的配風與現場實際的配風出入很大，尤其煤風大一倍之多，詳見表2。
為燃燒器配套兩臺羅茨風機的主要參數表2
由表2可見，現場實際的煤風風量比博納要求的大一倍之多。結果使用5個月時將噴燃管變徑節處磨漏冒煤，見圖3。此處在其它廠已有使用5～6年而沒有發生磨漏磨穿的現象，結構和耐磨處理是相同的，設計是按保證2年壽命考慮的。此處的磨損暫按速度V的三次方計算，如果在博納要求風量下使用，其壽命肯定超過2年，即24個月。可是當實際使用的風量比要求風量大近一倍半，則管內的風速就大近一倍半，即ω∝V3=（91.6/36.9）3=15.3。這就是說機件的磨損速率增大到15.3倍。很明顯，在要求風量下如果能用24個月，而在風量增大了1.48倍的情況下只能使用24/15.3=1.57個月。可實際使用了5個月才磨漏，這充分表明這種噴燃管的可靠度是相當高的，包括頭部件。如果煤風量合理，使用3年甚至4年也沒有問題。
由于一次風選擇的過大，不僅噴燃管的壽命受到嚴重影響，而且窯的主要技術經濟指標所受的影響更大，只是“如鮑魚之肆”罷了。現在窯的產量達2600t/d，熟料單位熱耗達810kcal/kg?cl。如果將一次風降低，產量還會提高，即使達不到3000t/d，達到2700～2800t/d應該沒有問題。熱耗也會大大降低，降到750kcal/kg?cl是有把握的。
圖3云南麗江水泥有限公司噴燃管變徑節磨漏處部位
六、正確操作和維護維修是精細管理的保證
如果精細管理到位，又能正確操作，二者相輔相成，才能使企業真正獲得最大的效益。有人認為，由于科學的發展，技術的進步，自動化水平的提高，只要按儀表指示進行操作就行了，實際上并非如此。有很多使用天津博納燃燒器的廠家，調試人員一去就好，一走就壞，這表明這些廠還不能達到純熟操作的水平。
1．噴燃管與窯空間方位的控制
現有兩種觀點：第一種是傳統觀點，因為窯截面有物料占據，所以噴燃管與窯的空間方位既有在窯口截面的坐標要求，又有噴燃管中心線延長線與窯內壁交點的要求［3］。并且總結出以下規律：要求火焰外廓既近料又不觸料，既近窯皮又不觸窯皮；噴燃管中心線上揚即火焰抬頭，窯皮短，飛沙料多，火焰低頭窯皮長，飛沙料少；火焰靠近料窯皮厚，火焰遠離料窯皮薄；火焰向后伸，容易結長厚窯皮，結圈結大塊，短焰急燒易出黃心料。
另一種觀點是近年拉法基水泥公司堅持并提出的，要求噴燃管的中心線必須與窯的中心線重合，也就是燃燒器的噴燃管在回轉窯的正中心，噴燃管中心線的傾斜度與回轉窯一致。
根據我們產品在300多個廠的使用經驗來看，對于大多數大型窯來說，噴燃管中心線與回轉窯中心線基本重合要好些。但也不是絕對的，有時也需要進行調節，在x軸和y軸坐標上都偏離一些好。對于小型窯，更沒有必要要求完全一致。從現在的具體操作實踐看，還沒有得出最后的確定結論。在具體操作中往往是二者兼用，都根據窯情的實際狀況靈活操作為宜。
2．噴燃管伸入窯口距離的控制
在正常操作時，噴燃管端部伸入到窯口內的距離控制在100～300mm為宜。這樣，既能保證出窯熟料的高溫，受篦冷機急冷后提高熟料的質量，又能提高二、三次風溫，提高冷卻機的熱效率，還會降低窯頭罩耐火磚的溫度，延長其使用壽命。噴燃管端部伸入窯口內過長，使出窯熟料溫度降低，雖然對保護窯口護板，窯口筒體及其澆注料有利，但會降低二、三次風溫度，影響熟料質量的提高，對整個系統工況不利。噴燃管端部拉出窯口外操作，出窯熟料溫度過高，一是容易出現篦冷機堆雪人現象；二是影響窯口護板，窯口筒體及其澆注料的使用壽命；三會造成窯頭罩溫度過高，縮短其耐火磚的壽命。
關于噴燃管前端伸入窯口內的距離對有關部位溫度的影響，曾有人做過測定。以窯口的熱態點O為基點，往窯口內伸為“負”，往窯口外拉為“正”時，則測定出各有關部位的溫度變化與噴燃管前端面位置的關系示于圖4。由圖可以看出，將噴燃管前端面往窯口外拉的距離Ln越大，則窯頭罩的火磚表面和窯口護板的溫度越高。當Ln=1400mm時，窯頭罩與窯口護板相對應處的火磚表面A2溫度達到最高，約為1570℃，窯頭罩火磚的上表面A1處溫度達到1500℃，窯口護板外緣B1處的溫度達到1350℃，窯口護板端面B2處的溫度達到1155℃，出窯熟料溫度達到1200℃。
圖4噴燃管前端面拉出窯口的距離Ln與各部溫度的關系曲線
3．保持熱工制度穩定，控制窯內溫度分布合理
熱工制度是指風、煤、料的合理匹配，窯情變化時應先動風煤后動物料，最后再改變窯速。這一切都要保證窯內溫度分布合理，該高處應高，該低處應低，保持合理的窯皮長度，避免溫度倒掛，使熱工制度紊亂。為達到這一目的，就必須控制火焰形狀。過去叫看火工，看火工看什么？最主要的就是要看住火焰形狀。為此，就要求有一個性能好的調節方便靈活的煤粉燃燒器，要什么樣的火焰就能調制出什么樣的火焰。否則，操作者便無能為力，不能得心應手。
4．應熟練掌握所用燃燒器的結構、性能和調節功能
由于現在的煤粉燃燒器結構多種多樣，性能差別很大，調節方式不同，所以在操作時就要熟練掌握所用燃燒器的結構、性能和調節方法。這就好像一輛自行車，不會騎者上去就摔跤，不熟練者上去雖能走，但碰到溝溝坎坎也會摔跤，熟練者上去便可疾馳如飛，若是雜技演員上去，則花樣繁多，最后剩一個輪子也能行走自如。這是什么？這就是技術。同樣一條窯，熟練的操作人員就能夠使產量高，質量好，相反則反之。
5．應配備有經驗豐富的看火工
由于自動水平的提高，操作人員按看儀表指示進行操作也能達到基本要求。如果有一個經驗豐富的看火工配合，便會取得錦上添花的效果。但由于水泥工業的迅速發展，有經驗的看火工已經很少，多由操作人員進行獨立操作，很難達到理想要求。因此，供貨廠家的調試人員一去窯運轉的就正常，一離開就出現問題，往往一時半會兒還不容易解決。
煤粉燃燒器的正確操作是一個技術要求很高很復雜的問題，本文只能提出上述幾點供大家參考。
七、結語
回轉窯煤粉燃燒器與龐大的窯體相比，不論在體形上，重量上抑或造價上都是小巫見大巫，九牛一毛。然而它對燒成系統產質量的提高、節煤省電、火磚壽命的延長、運轉率的增高、有害氣體排放的減少等七大主要技術經濟指標的作用卻舉足輕重，不可小覷。不僅搞好它不是易事，而且要管理好和操作使用好它也是一項難度很大的工作。尤其當前水泥工業發展如此迅速，經驗豐富的管理者和操作者一時有些跟不上，形成薄弱環節。現以此文提綱挈領地拋磚引玉，引起有關人士的重視，提高管理和操作水平，奏出更好更美的樂章。為企業增產降耗、提高效益，為我國早日實現節能減排目標做出更大的貢獻！
參考文獻
［1］姚國鏡、劉華鋒：基于無煙煤為燃料的TJB燃燒器的使用效果及性能分析，《新世紀水泥導報》，2010年第2期。
［2］陸純煊、丁抗生、曾大凡主編：《水泥回轉窯用耐火材料使用規程（試行）及參考資料文集》，水泥回轉窯用耐火材料使用規程編寫組印刷，1995年11月。
［3］江旭昌編著：《回轉窯多風道煤粉燃燒器培訓教材》，中國磷肥工業協會、中國硫酸工業協會，1999年4月。
【作者：天津市博納建材高科技研究所? 江明昱】
回轉窯煤粉燃燒器與龐大的窯體相比，無論在體形上、重量上抑或造價上都是小巫見大巫，九牛一毛。然而，它對水泥生產在某種意義上說比回轉窯還要重要。回轉窯只要能穩定、安全地運轉就完成了自己的使命，與主要技術經濟指標的產量、質量、煤耗、電耗、火磚壽命、有害氣體的排放等關系不大。可是，煤粉燃燒器就不同了，與上述主要技術經濟指標卻息息相關。使用天津市博納建材高科技研究所TJB-KP型旋流式高效低NOx四風道煤粉燃燒器的廠家體會尤深，他們把煤粉燃燒器的重要作用形象地喻為“大窯一根槍，頭尾兩把火”。無數事實都證明，確實把這根槍選對了，耍好了，牽住了頭尾兩把火這個牛鼻子，企業可獲得巨大的經濟效益、社會效益和環保效益。廣東云浮中材亨達水泥有限公司一線5000t/d的φ4.8×72m預分解窯，因改換一只好的TJB-KP-14型噴燃管，每年就增收了1600多萬元［1］。
但是，從目前看不少水泥企業還沒有引起足夠的重視，對煤粉燃燒器重要性的認識淡薄。因而，在管理上談不到精細，在操作上也說不上純熟。有許多企業，供貨廠家的調試人員一離開，沒有多久效果就變樣。煤粉燃燒器再好，畢竟是個硬件，要使其優越性能得到充分發揮還必須軟件相輔，即是精細管理和操作。這就好像賽馬一樣，光有一匹好馬還不夠，還必須有一位好騎手，才能奪冠。為了將煤粉燃燒器管好用好，充分發揮出其潛力，現撰此文供有關人士參考。
一．正確選型是精細管理的核心
工欲善其事，必先利其器。當前回轉窯煤粉燃燒器市場混亂，國外的有4～5家，有的是原裝，有的是在中國建廠制造。國內的有30多家都能提供這種設備，有的購買圖紙生產，有的獨立研發制造。論其質量良莠不齊，論其價格高低懸殊，論其結構各有不同，因此，使用效果也就大不一樣。從國產煤粉燃燒器在同一條窯上代替國外引進產品來看，有的無論從性能上和可靠度上已經達到引進產品的水平，甚至還超過他們。從價格上看，最便宜的國外引進產品比國產最高價產品還要高出許多。所以，有許多有關專家和中國建材聯合會的領導都疾呼：“國產的回轉窯煤粉燃燒器已經過關，再沒有必要花高價購買國外引進產品！”
在國內外紛雜的燃燒器市場中，怎樣才能正確選購到質量好的燃燒器呢？依筆者之見，應堅持以下幾點：
1．加深認識，了解市場
對煤粉燃燒器的重要性必須加深認識。它雖然很小，但對燒成系統的正常運行卻舉足輕重，對發揮燒成系統的潛力關系重大，絕對不像有人誤認的那樣：“不就是那么一根管么！”只有對它重要性加深了認識，才能有意識地去了解燃燒器市場，選購到相對較好的燃燒器產品，使企業獲得盡可能大的效益。
2．要會算大帳，真正落實性價比
花少錢又能購買到好的產品，這是所有用戶的心理。但是，一般情況下好的產品科技含量高，投入大，用料講究，做工精細，成本相對較高，因而售價肯定就要貴些。這就像汽車一樣，誰都不會想用購買“夏利”的錢買到“奔馳”。可是現在有不少用戶卻將性價比停留在口頭上，不能真正落實。還有些用戶通過招標方式采購產品，招標沒有底價，評標者對燃燒器了解不多，因而就造成招標只是為了壓價，這樣怎么能選購到性價比高的產品？在這種情況下，就需要決策者的有識，會算大帳，將性價比真正落到實處。現在是每個供應商都說自己的產品好，到底是真好還是假好，這需要靠實踐去回答。如廣東惠州光大水泥有限公司5000t/d生產線因換用一只噴燃管花約40多萬元，產量就由5700t/d提高到6000t/d，一年增收的經濟效益1600萬元［1］，這是個什么比例？就算是50萬元，每年還增收1550萬元，兩年就是3100萬元。哪個大哪個小，不是十分清楚嗎！
3．要樹立“沒有最好，只有更好”的觀念。
現在有不少廠對生產線已達標達產就心滿意足，豈不知還有潛力沒有得到發揮。如廣東云浮亨達利水泥制品有限公司φ4×60m預分解窯生產線，熟料設計能力為2500t/d，運轉不久就達到了2700～2750t/d，比設計能力提高了8％～10％。按理應該滿足了，可是該單位經過分析認為還有潛力，而限制潛力沒有充分發揮出來的瓶頸就是燃燒器。于是決定訂購了TJB-KP-6型四風道煤粉燃燒器，更換后產量達到了3000t/d，質量大大改善、節煤節電、火磚壽命延長，每年增收1000多萬元。這樣的實例很多，不勝枚舉。
二．訂購兩只噴燃管輪換使用是精細管理的重中之重
煤粉燃燒器的噴燃管要伸入到氣體溫度高達1700～1800℃的窯內工作，噴燃管必須打耐火澆注料保護，否則什么耐熱鋼也無濟于事。但澆注料極易損壞，國家規程規定其使用壽命為3～8個月［2］。當澆注料損壞露出扒釘后，導熱系數增大。不僅使頭部件發生變形，其中的氣體和煤粉受熱也要發生變化，導致噴燃管過早損壞，降低其使用壽命。澆注料的損壞并不是整圈均勻的，這種情況則更為嚴重，甚至發生偏火現象。現在各水泥企業，都將燒成車間人員的收入與窯的主要技術經濟指標掛鉤。當窯運轉很正常時，明明已發現澆注料有損壞露出扒釘的情況，本該將窯停下來進行處理或更換，可誰也不愿這樣做，造成雪上加霜拼設備的嚴重后果。另外，打好澆注料后至少需三天的時間養護。因為沒有備用，為了減少停窯時間，就急忙推進窯里使用，造成惡性循環，澆注料的使用壽命越來越短。如果有備用噴燃管，打好澆注料后放置在窯旁，并且明確規定遇有上述情況必須立即更換，有2～3個小時就可完成。因此，凡有經驗的管理者都同時訂購兩只噴燃管，輪換使用，上述情況便可避免。
當前有許多水泥廠，不到迫不得已時不訂購備用噴燃管，這是因小失大的做法。表面上看好像能省些錢，可實際上損失不知要大多少倍。究其原因有兩種可能：一是出于資金考慮：二是出于對所訂購的燃燒器有所擔心，不敢同時訂購兩只噴燃管。在投產后，如果發現現用的噴燃管使用效果不好，應馬上改弦更張，重新訂購質量好的。拖的時間越長，所受的損失越大。如果認為現用的噴燃管效果不錯，就應該盡快訂購備用的噴燃管，以創造兩根輪換使用的條件，避免拼設備的現象發生。廣東云浮中材亨達水泥有限公司一線5000t/d發現原用噴燃管存在問題較多，馬上另購了天津博納的TJB-KP-14型四風道噴燃管，使用效果滿意后，又很快訂購了第二根噴燃管作為備用。二線5000t/d在籌建時，窯頭窯尾的煤粉燃燒器就都訂購了天津博納的產品，而且窯頭同時訂購兩只噴燃管，窯尾訂購了四只燃燒器，均是一用一備。
由上述可見，做到精細管理均應該有備品。不僅會收到縮短停窯時間的優越性，而且會大大提高它們的使用壽命，同時對應對突發問題具有更大的主動權，可見訂購兩只噴燃管輪換使用，一舉三得，是精細管理的重中之重。
三．澆注料的精細管理是保證噴燃管可靠度的關鍵
澆注料一旦損壞，便出現了唇亡齒寒的嚴重后果。如不及時處理，噴燃管的損壞便會大大加快。可見，對澆注料的精細管理是延長噴燃管使用壽命、保證其可靠度的關鍵。
澆注料的使用壽命與正確選擇、妥善保管與儲存、模具的設計與制作、正確施工及精心養護等均有密切關系。在澆注料選擇方面，推薦按表1選購。一次訂購不要太多，因為澆注料超過3個月質量下降。
適用于噴燃管使用的耐火澆注料主要技術參數表1
購買到廠的澆注料應妥善保管，儲存在低溫干燥之處。模具的設計與制作必須精心，斷面形狀要合理。現在有不少廠在噴燃管前端部上面有粉沙料堆積，嚴重者可觸到窯皮，這是引起噴燃管彎曲的一個很重要原因。現在發現有些廠在打澆注料時，將其上面打出一個平臺面（圖1a），這會加劇粉沙料的堆積，應該嚴格避免。如果打成上面帶凸起的形狀（圖1b），對緩解和避免粉沙料的堆積會起很大作用。上面的凸起部分，可以與澆注料分開施工，這樣模板會簡單不少。待起模后，再進行這部分凸起的堆抹，除了保證形狀合理之外，表面還要抹得平整光滑。當有粉沙料落在其上，便能沿著光滑的斜面向下滑落，不致于堆積過高。噴燃管前端0～1000mm段下面是澆注料最容易損壞之處，因為受有攜帶熟料粉塵高溫二次風入窯時的沖刷。為了延長這部分澆注料的使用壽命，在其下部也應打成帶有凸起的形狀。國外已有這樣的實例，如圖2a所示，國內還沒有見到過。為了減輕這部分澆注料的過快損壞，也應采用這種形狀，如圖2b所示。這部分凸起的澆注料與噴燃管保護層必須一起施工，在設計模具時就應考慮，不能像上面凸起部分采用二次施工。因為這部分澆注料是最容易損壞的，也就是說使用條件是惡劣的。如果在這部分澆注料中摻入一些碳化硅粉，效果可能會更好。若是三次風從窯頭罩的斜上方抽取，這時沖刷最嚴重的部位不在最下方，而是要偏斜一個角度α。在這種情況下，澆注料的凸起部分就應偏斜一個同樣的角度，如圖2c所示。另外，模具應開合方便，聯結牢固，振搗時不變形。模具用完后要注意清洗干凈，表面涂油防銹。噴燃管打澆注料部分表面及扒釘要徹底除銹，保證結合牢靠。在澆注料攪拌時，必須嚴格控制加水量，滿足其摻水要求，參見表1。這一點，許多廠都不易做到。因為澆注料要求的加水量很小，保證成形和振搗相當困難。可是加水量增多，施工確實方便不少，但對澆注料質量的影響卻相當大。應堅持寧肯困難一時，也不要放松要求，造成壽命縮短。澆注料一定要使用專用攪拌機進行攪拌，保證攪拌充分均勻。澆注料打好后還要注意保證足夠的養護時間，一般來說最少應養護三天72小時以上。現在許多廠為了減少停窯時間，養護時間均難以保證，這也是造成澆注料壽命縮短的一個重要因素。單從這個角度看，有兩根噴燃管輪換使用，確實不失為上策。
在這里需要特別注意：澆注料一旦損壞露出扒釘后，必須立即更換噴燃管。千萬不要拼設備，否則再堅持使用就會將外風套和外管燒壞。現在已發現有4～5個廠將外風套和外管燒漏的情況。這種情況一旦發生，用戶自己就很難處理。即使勉強修復上，也很難保證各風道出口間隙的均勻和合格，影響使用性能。一般都需要拉回制造廠修復，企業會受到很大的經濟損失。
四．準備足夠的備品配件是精細管理重要一環
對于一臺煤粉燃燒器來說，最易損壞的就是噴燃管的頭部件。除了個別供應商為了以低價競爭而采用廉價代用材料外，其余均采用當前最好的耐熱鋼制造。可是，由于當前材料工業的發展水平所限，耐熱鋼只耐熱而不耐磨，耐磨鋼只耐磨而不耐熱。對噴燃管來說卻既要求耐熱又要求耐磨，從而形成了很大矛盾。為解決這個問題，國內外都在攻關。盡管如此，還仍然不能如人所愿，長的在一年左右，短的則幾個月就磨壞。尤其是帶有攏焰罩的噴燃管，攏焰罩更容易沖出溝而磨壞。根據這種情況，曾有人建議不用攏焰罩，這是舍重拾輕的觀念。攏焰罩是一種先進技術，對抑制火焰過早擴散、降低峰值溫度、使火焰形狀更加合理的作用相當明顯，對延長窯口護板、窯口筒體及其澆注料和窯頭罩火磚的壽命等均具有特殊的意義。國外引進產品和國內的攏焰罩都容易沖出溝，嚴重時沖漏，有些使用者不理解這種現狀，產生埋怨情緒。天津博納經過多方多次研究，取得了一些進展，已有應用三年多而無太大磨損的實例，超過了引進產品。其它頭部件也都有不同程度的損壞，而且規律性不同。因此，準備足夠的備品配件以應對突發的問題十分必要。可見，這是精細管理的重要一環。
五、合理配風是精細管理的基礎
合理配風是指為煤粉燃燒器配用的兩臺或三臺風機的主要參數要合理，大了不好，小了不行。應將這兩臺或三臺風機的供風稱為“一次風”，以與由冷卻機入窯的高溫二次風和由篦冷機或者窯頭罩抽取到窯尾的次高溫三次風相區別。國外將為燃燒器供給的凈風稱為一次風，而不計煤風，這樣概念不清晰，所以本文所說的一次風是含煤風在內的。
從一般的道理上講，好像都知道一次風越小越好。大與小是相對的，究竟多少算大，多少算小就比較模糊不清了。所以，一到具體選型時，現在幾乎所有的設計部門、用戶、甚至一大部分燃燒器供應商都誤認為一次風選用越大些越可靠，適應能力越強。結果造成當前已運轉和正在建設的生產線，其一次風量（包括煤風）都大很多，尤其煤風一般都大50%左右，少數有大一倍的。不僅影響窯的主要技術經濟指標的正常發揮，容易發生不應出現的工藝問題，特別是大大加劇了噴燃管機件的磨損。
一次風大了有百害而無一利，主要害處如下：
1．一次風大了，必然少用高溫二次風，不僅浪費能源，而且降低冷卻機的熱效率和二、三次風溫。
2．一次風大了，窯內的廢氣生成量增大，窯尾廢氣排放的熱損失增加，這是熱耗增高的又一個重要因素。
3．一次風過大，會降低由噴燃管噴出煤粉燃燒的環境溫度，影響煤粉的燃燒速率和燃盡率，破壞窯內溫度的合理分布。這一點對于燒低質煤（劣質煤、低揮發分煤、無煙煤、褐煤、內水大的煤等）和石油焦尤顯重要。
4．一次風過大，會阻止窯內的熱煙氣返混，增大有害氣體NOx的形成和排放。
5．一次風過大，會增大噴燃管機件的磨損
研究表明，機件的磨損速率ω與其風速V的2～6次方成正比，即ω∝V2～6。現不按6次方計算，僅按3次方計算，如速度V增大一倍，則磨損速率ω就會增大7倍，即ω=23=8。這一規律不僅對于頭部件是這樣，對尾部下煤處也是如此。云南麗江水泥有限公司2500t/d熟料水泥生產線，海拔高度1370m，使用天津博納的TJB-KP-6型四風到煤粉燃燒器。天津博納要求的配風與現場實際的配風出入很大，尤其煤風大一倍之多，詳見表2。
為燃燒器配套兩臺羅茨風機的主要參數表2
由表2可見，現場實際的煤風風量比博納要求的大一倍之多。結果使用5個月時將噴燃管變徑節處磨漏冒煤，見圖3。此處在其它廠已有使用5～6年而沒有發生磨漏磨穿的現象，結構和耐磨處理是相同的，設計是按保證2年壽命考慮的。此處的磨損暫按速度V的三次方計算，如果在博納要求風量下使用，其壽命肯定超過2年，即24個月。可是當實際使用的風量比要求風量大近一倍半，則管內的風速就大近一倍半，即ω∝V3=（91.6/36.9）3=15.3。這就是說機件的磨損速率增大到15.3倍。很明顯，在要求風量下如果能用24個月，而在風量增大了1.48倍的情況下只能使用24/15.3=1.57個月。可實際使用了5個月才磨漏，這充分表明這種噴燃管的可靠度是相當高的，包括頭部件。如果煤風量合理，使用3年甚至4年也沒有問題。
由于一次風選擇的過大，不僅噴燃管的壽命受到嚴重影響，而且窯的主要技術經濟指標所受的影響更大，只是“如鮑魚之肆”罷了。現在窯的產量達2600t/d，熟料單位熱耗達810kcal/kg?cl。如果將一次風降低，產量還會提高，即使達不到3000t/d，達到2700～2800t/d應該沒有問題。熱耗也會大大降低，降到750kcal/kg?cl是有把握的。
圖3云南麗江水泥有限公司噴燃管變徑節磨漏處部位
六、正確操作和維護維修是精細管理的保證
如果精細管理到位，又能正確操作，二者相輔相成，才能使企業真正獲得最大的效益。有人認為，由于科學的發展，技術的進步，自動化水平的提高，只要按儀表指示進行操作就行了，實際上并非如此。有很多使用天津博納燃燒器的廠家，調試人員一去就好，一走就壞，這表明這些廠還不能達到純熟操作的水平。
1．噴燃管與窯空間方位的控制
現有兩種觀點：第一種是傳統觀點，因為窯截面有物料占據，所以噴燃管與窯的空間方位既有在窯口截面的坐標要求，又有噴燃管中心線延長線與窯內壁交點的要求［3］。并且總結出以下規律：要求火焰外廓既近料又不觸料，既近窯皮又不觸窯皮；噴燃管中心線上揚即火焰抬頭，窯皮短，飛沙料多，火焰低頭窯皮長，飛沙料少；火焰靠近料窯皮厚，火焰遠離料窯皮薄；火焰向后伸，容易結長厚窯皮，結圈結大塊，短焰急燒易出黃心料。
另一種觀點是近年拉法基水泥公司堅持并提出的，要求噴燃管的中心線必須與窯的中心線重合，也就是燃燒器的噴燃管在回轉窯的正中心，噴燃管中心線的傾斜度與回轉窯一致。
根據我們產品在300多個廠的使用經驗來看，對于大多數大型窯來說，噴燃管中心線與回轉窯中心線基本重合要好些。但也不是絕對的，有時也需要進行調節，在x軸和y軸坐標上都偏離一些好。對于小型窯，更沒有必要要求完全一致。從現在的具體操作實踐看，還沒有得出最后的確定結論。在具體操作中往往是二者兼用，都根據窯情的實際狀況靈活操作為宜。
2．噴燃管伸入窯口距離的控制
在正常操作時，噴燃管端部伸入到窯口內的距離控制在100～300mm為宜。這樣，既能保證出窯熟料的高溫，受篦冷機急冷后提高熟料的質量，又能提高二、三次風溫，提高冷卻機的熱效率，還會降低窯頭罩耐火磚的溫度，延長其使用壽命。噴燃管端部伸入窯口內過長，使出窯熟料溫度降低，雖然對保護窯口護板，窯口筒體及其澆注料有利，但會降低二、三次風溫度，影響熟料質量的提高，對整個系統工況不利。噴燃管端部拉出窯口外操作，出窯熟料溫度過高，一是容易出現篦冷機堆雪人現象；二是影響窯口護板，窯口筒體及其澆注料的使用壽命；三會造成窯頭罩溫度過高，縮短其耐火磚的壽命。
關于噴燃管前端伸入窯口內的距離對有關部位溫度的影響，曾有人做過測定。以窯口的熱態點O為基點，往窯口內伸為“負”，往窯口外拉為“正”時，則測定出各有關部位的溫度變化與噴燃管前端面位置的關系示于圖4。由圖可以看出，將噴燃管前端面往窯口外拉的距離Ln越大，則窯頭罩的火磚表面和窯口護板的溫度越高。當Ln=1400mm時，窯頭罩與窯口護板相對應處的火磚表面A2溫度達到最高，約為1570℃，窯頭罩火磚的上表面A1處溫度達到1500℃，窯口護板外緣B1處的溫度達到1350℃，窯口護板端面B2處的溫度達到1155℃，出窯熟料溫度達到1200℃。
圖4噴燃管前端面拉出窯口的距離Ln與各部溫度的關系曲線
3．保持熱工制度穩定，控制窯內溫度分布合理
熱工制度是指風、煤、料的合理匹配，窯情變化時應先動風煤后動物料，最后再改變窯速。這一切都要保證窯內溫度分布合理，該高處應高，該低處應低，保持合理的窯皮長度，避免溫度倒掛，使熱工制度紊亂。為達到這一目的，就必須控制火焰形狀。過去叫看火工，看火工看什么？最主要的就是要看住火焰形狀。為此，就要求有一個性能好的調節方便靈活的煤粉燃燒器，要什么樣的火焰就能調制出什么樣的火焰。否則，操作者便無能為力，不能得心應手。
4．應熟練掌握所用燃燒器的結構、性能和調節功能
由于現在的煤粉燃燒器結構多種多樣，性能差別很大，調節方式不同，所以在操作時就要熟練掌握所用燃燒器的結構、性能和調節方法。這就好像一輛自行車，不會騎者上去就摔跤，不熟練者上去雖能走，但碰到溝溝坎坎也會摔跤，熟練者上去便可疾馳如飛，若是雜技演員上去，則花樣繁多，最后剩一個輪子也能行走自如。這是什么？這就是技術。同樣一條窯，熟練的操作人員就能夠使產量高，質量好，相反則反之。
5．應配備有經驗豐富的看火工
由于自動水平的提高，操作人員按看儀表指示進行操作也能達到基本要求。如果有一個經驗豐富的看火工配合，便會取得錦上添花的效果。但由于水泥工業的迅速發展，有經驗的看火工已經很少，多由操作人員進行獨立操作，很難達到理想要求。因此，供貨廠家的調試人員一去窯運轉的就正常，一離開就出現問題，往往一時半會兒還不容易解決。
煤粉燃燒器的正確操作是一個技術要求很高很復雜的問題，本文只能提出上述幾點供大家參考。
七、結語
回轉窯煤粉燃燒器與龐大的窯體相比，不論在體形上，重量上抑或造價上都是小巫見大巫，九牛一毛。然而它對燒成系統產質量的提高、節煤省電、火磚壽命的延長、運轉率的增高、有害氣體排放的減少等七大主要技術經濟指標的作用卻舉足輕重，不可小覷。不僅搞好它不是易事，而且要管理好和操作使用好它也是一項難度很大的工作。尤其當前水泥工業發展如此迅速，經驗豐富的管理者和操作者一時有些跟不上，形成薄弱環節。現以此文提綱挈領地拋磚引玉，引起有關人士的重視，提高管理和操作水平，奏出更好更美的樂章。為企業增產降耗、提高效益，為我國早日實現節能減排目標做出更大的貢獻！
參考文獻
［1］姚國鏡、劉華鋒：基于無煙煤為燃料的TJB燃燒器的使用效果及性能分析，《新世紀水泥導報》，2010年第2期。
［2］陸純煊、丁抗生、曾大凡主編：《水泥回轉窯用耐火材料使用規程（試行）及參考資料文集》，水泥回轉窯用耐火材料使用規程編寫組印刷，1995年11月。
［3］江旭昌編著：《回轉窯多風道煤粉燃燒器培訓教材》，中國磷肥工業協會、中國硫酸工業協會，1999年4月。
【作者：天津市博納建材高科技研究所? 江明昱】