煤粉燃燒的充分，會(huì)大大提高回轉(zhuǎn)窯的煅燒效果，河南鄭礦機(jī)器有限公司工程師就為大家分析一下回轉(zhuǎn)窯煤粉燃燒的過(guò)程。水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃料所形成的火焰屬湍流擴(kuò)散火焰，其燃燒進(jìn)程可分為燃料與空氣混合，燃料與空氣加熱到發(fā)火溫度，揮發(fā)分*先起火燃燒和焦炭燃燒及燃盡等4個(gè)階段。

由于燃料混合需要的時(shí)間大于加熱、發(fā)火、燃燒需要的時(shí)間，因此，氣體擴(kuò)散速度控制著燃料與空氣混合的速率，也就控制著燃燒的整個(gè)速率。在煤粉加熱過(guò)程中，揮發(fā)分的發(fā)火溫度與煤的品種有關(guān)，這是在選購(gòu)燃料時(shí)應(yīng)該注意的。

揮發(fā)分的發(fā)火溫度又與其加熱速率有關(guān)，這則與燃燒器結(jié)構(gòu)及一二次風(fēng)溫有關(guān)，因此燃燒器的選擇必須同所用的煤粉品種、質(zhì)量相匹配，這也是改進(jìn)燃料燃燒器以充分利用低質(zhì)燃料關(guān)鍵之所在。

同時(shí)，在揮發(fā)分燃燒后，殘余焦炭的燃燒與周圍空氣中的氧氣同焦粒表面以及燃燒產(chǎn)物向炭粒表面擴(kuò)散有關(guān)，因此其擴(kuò)散速率決定了燃料燃盡速度，它又受著下列因素控制:即炭粒的多孔性、燃料粒徑、氧氣分壓及周圍溫度等。由于在高溫范圍內(nèi)(如窯內(nèi))，燃燒是由顆粒邊界層擴(kuò)散速度控制(簡(jiǎn)稱為擴(kuò)散控制)，而在較低溫度范圍內(nèi)(如分解爐內(nèi))，燃燒反應(yīng)速率是受化學(xué)反應(yīng)速度控制(簡(jiǎn)稱為化學(xué)控制)，因此，煤粉的揮發(fā)分含量對(duì)窯內(nèi)燃燒反應(yīng)速率的影響較小，而對(duì)分解爐內(nèi)燃料燃燒反應(yīng)速度影響較大。

煤粉燃燒有2個(gè)連續(xù)過(guò)程，即揮發(fā)分的揮發(fā)和燃燒及殘余焦炭的燃燒。一般煤粉燃盡時(shí)間定義為焦炭粒子燃盡所需的時(shí)間。煤粉顆粒加溫?fù)]發(fā)后，一般在較低的溫度下即可與周圍空氣混合并迅速起火燃燒。在其達(dá)到燃點(diǎn)后，在0.1S即可燒完，余下的則為疏松的焦炭顆粒。焦炭燃盡時(shí)間與其孔隙度、細(xì)度、氧氣分壓、溫度等有密切關(guān)系。對(duì)所有化學(xué)反應(yīng)都適用的公式為Arrhenius公式，即r∝E×P(-Ea/RT)。反應(yīng)速度隨溫度的增加而增加。對(duì)焦炭來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度上升約70℃時(shí)，燃燒反應(yīng)速度可提高1倍。但邊界層中擴(kuò)散速度僅按r∝3T/2公式進(jìn)行。

在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫帶，燃燒是由擴(kuò)散控制，即煤粉和助燃空氣的混合速率及火焰區(qū)的湍流強(qiáng)度。故煤的揮發(fā)分高低對(duì)燃燒速率的影響不大明顯。但是在分解爐較低的溫度狀況下，燃燒是受化學(xué)反應(yīng)速度控制的，揮發(fā)分含量高低的煤粉之間則存在明顯差異。因此，對(duì)窯、爐燃燒器及燃燒環(huán)境的要求即有所差別。

窯內(nèi)煤粉燃盡時(shí)間與煤粉粒徑平方成正比，而在分解爐內(nèi)僅與煤粉顆粒徑成正比，因此窯內(nèi)使用低揮發(fā)分煤時(shí)，煤粉細(xì)度影響相對(duì)較大。同時(shí)，火焰長(zhǎng)度主要決定燃燒器的推力:即燃燒器推力＝一次空氣百分?jǐn)?shù)(%)×燃燒器出口風(fēng)速(m/s)當(dāng)加大燃燒器推力時(shí)，火焰縮短，溫度增高，這些就是預(yù)分解窯(尤其在使用低揮發(fā)分煤粉時(shí))研發(fā)新型多通道燃燒器的重要作用。