圣火公司技术优势及产品亮点

圣火公司技术优势及产品亮点

第一章 南京圣火水泥新技术工程有限公司的技术优势

南京圣火水泥新技术工程有限公司由原南京水泥工业设计研究院部分技术

人员和江苏省建筑材料研究设计院、邯郸中材建设有限公司、江苏兴化兴东特种

钢厂于2001年共同投资组建。是专业从事水泥工业新技术新装备研发、工程设

计和生产服务的科技型公司。

公司拥有并发展了水泥行业知名专家多年来在水泥熟料煅烧领域积累的国

内外先进技术，致力于各种回转窑燃烧装置、预分解系统、熟料冷却机等热工技

术设备的研发、制造，形成了本公司独特的专利技术产品。

南京圣火科技公司是南京市高新技术企业、江苏省高新技术企业、国家级高

新技术企业，公司拥有七项专利技术，三个高新技术产品。

一 公司拥有顶级的燃烧器开发专家，有独立的研发能力

本公司技术领头人孔学标先生是我国最早从事水泥窑燃烧器研究人员之一，

在原南京水泥工业设计研究院期间曾主持国家“七.五”重点攻关课题“水泥窑

燃烧装置”，和主要参加建材行业重点公关项目—水泥窑劣质煤、无烟煤燃烧。

先后成功地开发设计了多种规格的大中型燃烧器广泛成功应用于国内外水泥熟

料新型干法生产线和氧化铝、氧化球团、有色金属冶炼生产线，并积累了丰富的

生产调试经验。曾获多项国家科技进步奖和“国家有突出贡献中青年专家”（国

家人事部授予）、国务院特殊政府津贴专家、江苏省人大代表等荣誉称号。

二 有代表着国际技术发展方向和水平的最新技术产品

本公司研发的KBN新型双通道燃烧器是公司三通道、四通道燃烧器的换代升

级高新技术产品，是国内唯一技术，处于国际领先水平，是代表着国际技术发展

方向和水平的最新技术产品，该产品应用了公司三项国家专利。80年代初期法国

Pillard和日本UBE等公司开发了四通道或五通道燃烧器曾流行一时，目前国际

上最新推出的号称第三代燃烧器的新型双通道燃烧器只有奥地利Unitherm的

M.A.S燃烧器。

近期开发的新型双通道燃烧器可以进一步改善火焰形状，实现火焰热流分布

和熟料煅烧要求最佳匹配，取消了内风通道，通过采用可调式旋流器（国家专利）

使外风通道旋流强度可根据窑煅烧工况精确控制。

新型双通道燃烧器由于明显增加了环形射流厚度，延缓了煤粉和二次风混合

速率，降低火焰峰值温度，可延长烧成带耐火砖寿命达30%以上。由于环形射流

厚度明显增加，火焰“刚度”增加，使火焰的热流分布和熟料煅烧要求达到理想

的匹配程度，熟料的质量和产量将有明显提高，和传统多通道燃烧器相比，可提

高熟料产量3-5%。

新型双通道燃烧器基于可调式旋流器的发明，取消了传统燃烧器内外风调节

阀，明显节约一次风机能耗。同时全部的一次风都作为燃烧器外套管的冷却风，

使燃烧器的外套管得到充分冷却，不会发生因过热变形导致的浇注料应力增加，

过早损坏。

三 自主知识产权，独有的个性化技术服务体系

1．为达到满意的使用效果，确保燃烧器和窑系统达到理想的空气动力学匹

配，每台燃烧器均根据用户工况资料进行专门设计和制造。

2．燃烧器喷嘴材质采用高质量的耐热钢中渗入稀土元素，以提高耐高温、

耐磨性能，火焰稳定器采用刚玉镶嵌，大大延长喷嘴使用寿命。

3．喷嘴采用可更换设计，用户可通过定期更换喷嘴以维持优良的燃烧器性

能，延长燃烧器整体寿命，降低工厂长期设备投资。

4．免费提供长期技术支持和服务。

5．专业调试队伍对客户免费进行设备系统、系统调试。

第二章 南京圣火公司的产品亮点

一 我们对燃烧器的理解

燃烧器运行的好坏关键是设计，加工制造是基本功，材料是基础。

1．我们的设计理念是：满足长焰顺烧，追求煤粉燃烬，参数长期稳定，调

节灵活可靠、可追溯，系统工艺匹配，拓宽劣质煤范围。

2．我们有强烈的创新意念，有专业的、专门的设计队伍，有快捷的信息渠

道，有能力消化吸收国内、外众多先进技术，即时更新技术、优化设计，

3．选用优质材料精心加工确保燃烧器性能稳定，设备关键部位采用刚玉质、

ZG40Cr25Ni20、炭化钨等高档优质材料确保参数稳定。

4．我们不是简简单单的制造燃烧器，我们提供的是扩能空间大、工艺先进

且系统匹配好、系统运行经济的系统技术服务和至诚的商业服务。

5．公司产品性能优势和质量优势给使用着带来的实惠赢得了业界的支持，

同时使公司业绩处于良好的成长态势。

二 新双通道效果明显、亮点突出。

1．火焰刚度好，受窑况干扰小，不会因火焰扰动“舔窑皮”。

2．火焰形状方便灵活、可视、参数彼此对应。

3．窑皮保护，无明显火焰峰值温度，窑皮平整，不易脱落，可延长运转周

期30%以上。

4．改善熟料质量，长焰顺烧薄料快转延长熟料的受热时间和受热面，晶相

发育完整，有利于提高熟料质量和产量，克服三通道、四通道天生的短焰急烧现

象。

5．自冷却能力好，因所有一次风均通过外层管道，自冷却好不易变形，明

显延长燃烧器浇注料寿命。

6．窑皮均匀、厚度和长度适中，不易出现局部高温，筒体安全。

7．该装备特别适宜无烟煤等低发热量媒质，对比效果特别明显。KBN可适应

煤粉:A≤ 35%，V≥8%，Q≥4000Kcal/Kg煤的煅烧

8．在风量不变的前提下，旋流强度可通过独特的可调旋流器调整。（多通道

要通过改变风量来调整，无法确定对应关系，且调整时参数间要相互干扰）。

9．对多种燃料混合燃烧的适应性强。

三 开发新型双通道烧器的必要性

自回转窑水泥生产技术出现以来，煤粉燃烧器技术的发展大约有3个阶段，

每个阶段的设计理念都有很大的差别。

第一代燃烧器：是旋流强度不可调整的单通道和双通道燃烧器。其设计理念

是要求煤粉的品质来适应燃烧器的技术性能。因而在使用过程中要求煤粉挥发份

含量应大于20%，热值大于23000kj/kg。另外这种燃烧器一次风用量占25%～30%，

火焰温度低，燃烧效率低，火焰形状不可调整，熟料产量和质量都不理想。自上

世纪80年代中期，这种燃烧器已基本淘汰。

第二代燃烧器：即多通道燃烧器，包括三通道、四通道甚至是五通道燃烧器。

其设计理念是强化煅烧，或叫做“短焰急烧”。其一次风占8%～16%，火焰短粗，

在一定程度上能够适应无烟煤、劣质煤等的燃烧要求，但是这种燃烧器火焰峰值

温度高，对窑皮损伤较大，熟料煅烧时间偏短。

第三代燃烧器：以可调整旋流强度为特征的新一代双通道燃烧器。其设计理

念着重强调了火焰形状“粗细均匀，长度适中”，以形成合理长度的燃烧带。根

据这个设计理念，其一次风占6%～8%，火焰形状理想，不存在明显的火焰峰值

温度，火焰热流分布和熟料煅烧要求能够很好地吻合。

从国外煤粉燃烧器技术的发展状况看，奥地利Unithem公司研制开发出的新

型双通道燃烧器、丹麦F.L.Smidth公司在其传统三通道燃烧器基础上将旋流风

和直流风合并为一个通道，以减少燃烧器出口通道数。由于其调节性能、火焰形

成能力及燃烧效率等方面的优良性能，正作为一种新的发展方向。这一发展的技

术创新点在于发明了不同形式的可调节旋流器。

随着技术进步，窑一次风用量不断被减少以有效利用低挥发份煤或劣质煤和

提高二次风利用率。然而为维持燃烧器一定的动量通量，在减少一次风的同时必

须提高一次射流速度。因此多通道燃烧器不可避免地就出现如下方面的问题：

1．过多的通道数使射流核心速度衰减过快，射流股穿透深度不够，导致火

焰刚度不足、成形效果差、火焰调节不灵活。

2．多股风在出口处相互干扰，增加不必要湍流使出口阻力增大。

3．因出口缝隙小，机加工和使用过程中难以保证较高的同轴度要求，引起

火焰变形偏转。

4．过多的通道数减少了外风通道通过风量，使燃烧器外套管得不到

KBN系列新型双通道燃烧器

却而过热变形，引起浇注料应力增加，过早损坏。有效地克服了上述多通道器的

不足，同时具有以下方面显著优点：

1．取消了内风通道，采用可调式旋流器（国家专利）使外风通道旋流 强度

可以根据窑煅烧工况随意调整。

2．由于明显增加了环形射流厚度（是三通道燃烧器的两倍），新型双通道燃

烧器可延缓煤粉和二次风混合速率，降低火焰峰值温度，有效地延长烧成带耐火

砖寿命。

3．由于环形射流厚度明显增加，火焰“刚度”增加，使火焰的热流分布和

熟料煅烧要求可达到③理想的匹配程度，熟料的质量和产量将有明显提高。

新型双通道燃烧器火焰 传统多通道燃烧器火焰

四 南京圣火公司燃烧器系列产品特点

KB公司保证本公司所提供设备和服务的工业产权归本公司所有，不受第三

方提出的侵犯专利权、商标权和工业设计权的起诉。

KB公司所提供设备的技术标准，有国家标准的按国家标准执行，没有国家

标准而有专业（部）标准的，按专业（部）标准执行，没有国家标准及专业（部）

标准的，按图纸技术要求或企业标准执行，若需要有特殊要求的按供需双方在合

同中商定的技术条件或补充的技术要求执行。

（一）KBF系列多通道煤粉燃烧器

1．合理的动量通量和旋流强度

动量通量和旋流强度是旋窑燃烧器设计和操作的重要参数，正确的动量通量

和旋流强度设计应考虑燃料品质、煅烧方法、窑规格、二次风温和冷却机形式等

多种因素，因此本公司针对每一台燃烧器进行个性化设计，现场调试。

2．良好的火焰稳定性

采用钝体稳焰和大速差稳焰双重措施，产生理想的内回流区，保证了火焰从

根部稳定，有效提高了对煤质和窑工况波动的适应性。

3．有效的火焰整流措施

控制二次空气混合速度以降低火焰峰值温度，延长烧成带耐火砖寿命，并有

利于减少NOX排放。

4．煤粉通道抗磨损处理

燃烧器入口处由于煤粉通道方向、截面形状和截面积的改变，受煤粉冲刷、

磨损十分严重。对此国内外许多燃烧器制造商采用渗炭、渗硼和可更换耐磨件等

技术，一般可延长使用期限超过一年。KB燃烧器在上述部位进行刚玉质瓷贴面，

可数十倍地提高其使用寿命。

燃烧器喷嘴采用可更换设计，工厂可通过定期更换喷嘴以维持优良的燃烧器

性能，延长燃烧器寿命，降低工厂长期设备投资。

（二）KBN新型双通道燃烧器的性能特点和结构特点

KBN新型双通道煤粉燃烧器是本公司代表国际技术发展方向和水平的专利产

品。燃烧器通道数的减少是目前国际水泥窑燃烧技术发展方向。这一发展的技术

创新点在于发明了不同形式的可调节旋流器。

新型双通道燃烧器可以进一步改善火焰形状，实现火焰热流分布和熟料煅烧要求最佳匹

配，提高燃烧器对窑况和煤质的适应性，有效地延长烧成带耐火砖寿命、提高熟料产量和质

量。

1．精确可靠的空气动力学参数设计

动量通量和旋流强度是旋窑燃烧设计和操作的重要参数。动量通量过小将导

致二次空气和煤粉混合不好，燃烧不完全，煤灰沉落不均而影响熟料质量，甚至

出现结圈。此外火焰易碰撞窑皮，损坏耐火砖。动量通量过大将影响火焰下游燃

烧空间和氧浓度，同样导致燃烧不完全，窑尾温度升高，CO排放高。

增加旋流强度，火焰变粗、变短，可强化火焰对熟料热辐射，达到强化煅烧

目的。但过强的旋流会引起双峰火焰，易使局部窑皮过热、剥落，影响耐火砖寿

命，也易引起“黑火头”消失，烧坏喷嘴。

正确的动量通量和旋流强度设计应考虑燃料品质、窑型和窑径、二

次风温及冷却机形式等多种因素，所以每一个燃烧器都需要针对性设计

和调试。

2．超强的火焰稳定方式

在稳焰器下游产生相应的内回流区域，使高温烟气不断被引流至火

焰根部以持续加热、点燃出口煤粉。即使在窑工况波动时（例如二次风温和风量、

喂煤量等波动），这一措施保证了火焰根部十分稳定，有效地提高了对煤质和窑

工况波动的适应性，可燃烧各种无烟煤、多种劣质煤及工业可燃垃圾。

3．增设整流罩有效的火焰整流措施，好处在于：

3．1阻止二次风过早进入射流股，以降低火焰峰值温度，避免窑皮因局部高温

而频繁脱落，有利于延长烧成带耐火砖寿命。

3．2强化了内回流区，使火焰更加稳定。

3．3有效地减少NOX排放量。

KBN火焰旋流数指示仪及调节手轮 KBN净风出口截面积调节机构

4．由于发明了可调式旋流器，取消了传统燃烧器旋流风和直流风调节阀，可明

显节约一次风机能耗

5. 燃烧器喷嘴采用可更换设计。工厂可通过定期更换喷嘴以维持优良的燃烧器

性能，延长燃烧器寿命，降低工厂长期设备投资

6. 净风通道出口截面积可在线调整方便现场调试

7. 消除了煤粉进口磨损隐患

燃烧器入口处由于煤粉通道方向、截面形状和截面积的改变，受煤粉冲刷、磨损十分严重。 KBN燃烧器煤粉进口刚玉瓷贴面

对此国内外许多燃烧器制造商采用渗炭、渗硼和可更换耐磨件等技术，一般可延长使用期限

超过一年。

KBN在上述部位进行刚玉质瓷贴面，可数倍地提高其使用寿命。值得提出的是KBN-X的独特

设计在于煤粉环形通道外管内侧也进行了刚玉质瓷贴面处理，确保了燃烧器的整体寿命。

8．多种燃料混烧

可根据用户需要，在KBN燃烧器设计中，预留第三种燃料通道以满足煤粉和各种工业可燃垃圾混合燃烧或单独燃烧的需要。

工业可燃垃圾，即各种工业可燃废料废液，包括范围十分广泛。

水泥窑火焰温度高、物料停留时间长，加之熟料质量对各种燃烬物影响并不

十分敏感，这为繁多的工业垃圾和生活垃圾甚至各种有毒废料处理提供了十分理

想条件。

国外多数公司开发的水泥窑燃烧器具有多种燃料混烧功能。可以预计今后几

年内处理各种工业垃圾和生活垃圾将成为水泥窑燃烧技术发展热点。

我公司开发的KBN第三代燃烧器是在保持KB系列多通道煤粉燃烧器优点的

基础上，引入了我公司专利技术的可调节旋流器，其与多通道燃烧器技术特征对

比见下表。

KBN新型双通道燃烧器与多通道燃烧器技术特征对比 比较内容 多通道燃烧器 KBN新型双通道燃烧

器

火焰形状 粗短，穿透性差 均匀、刚度好、穿透后者受窑况干扰小，不会因

性强

燃煤适应性 较强 更强 火焰扰动“舔窑皮” KBN可适应煤粉:

A≤ 35%，V≥3%， 备 注

经验表明：以2500TPD水泥熟料生产线为例，KBN新型双通道燃烧器可比传统的多通道燃烧器年节约生产成本超过200万元。

（三）KC系列移动小车

KC系列小车定位可靠，调节精度高，可根据窑的操作需要对燃烧器进行水平，垂直以及轴线方向调节。

KC系列小车采用两台螺旋升降机调节控制燃烧器偏转位置，使其可围绕中心线上下左右偏转3º，并有水平轴向和垂直轴向标尺定位系统控制精度大大提高。 移动小车轨道长度根据工艺布置要求进行配置，小车前后移动由减速电动机驱动。

根据用户需要，移动小车分悬挂式和落地式两种。

（四）自动点火燃油枪

IE系列点火油枪是本公司最新开发的国内首创新产品，是在I系列燃油枪上装配了高能点火器，可实现回转窑及分解炉点火自动化，从而告别了长期以来采用火把点火的历史。只需按动点火按扭，处于燃油枪旁的高频点火咀将发出持续高能火花，点燃雾化柴油形成稳定火焰。当窑内达到一定温度时，继而点燃回转窑主燃烧器。

IE系列点火油枪的开发，使回转窑及分解炉点火变得简单，干净，更重要的是保障了窑炉系统和操作人员的安全，消除了喷窑伤人等隐患。

IE系列点火油枪特点是以高能电火花直接点燃雾化油，流程简单可靠。 KB、KBF、KBN系列燃烧器均可配备点火油枪。

（五）远程火焰形状控制器

窑烧成工况受风、煤、料等多重因数影响变化较快，需要窑头及时调节火焰形状以响应窑况变化。因此采用远程火焰形状控制器将十分实用和必要。正常工况条件下远程火焰形状控制器可以切换至自动档位，周期性缓慢改变火焰热点以使该区域窑皮交替生长，从而不至于损伤耐火砖；非正常工况情况下由人工及时调节火焰形状以适应煅烧要求，最大限度地防止过烧、欠烧甚至串料情况发生。 KBNC系列远程火焰形状控制器仅限于KBN系列燃烧器使用。

第三章 我方奉献给该项目设备的特点和建议

一 安全可靠自动混合

公司产品采用特别结构设计，保证在燃料进入喷嘴前燃料在混合段，在助燃气流引射作用，利用射流和速度差原理实现自动混合，在经过旋流器强化混合，之后进入喷嘴再进入燃烧区实现辉焰扩散燃烧，因此不发生紊流和相互窜流。

二 独特合理的结构设计、选用优质材料确保燃烧器的使用寿命

1．输送介质在燃烧器管道内采用合理的低风速，减少煤粉等对燃烧器管道的

磨损，从而延长其使用寿命。

2．在燃烧器的进口处和风向改变的位置均安装耐磨陶瓷贴片，减少物料的冲刷。

3．燃烧器结构流线型设计，气流运动平滑圆润，减少摩擦，减少磨损。

4．关键部位采用优质材料延长部件使用寿命

4．1笼焰罩采用既耐高温又耐磨的ZG40Cr25Ni20耐热不锈钢作为基材，并做固熔处理，内表面采用最新工艺技术---激光喷焊炭化钨，保证笼焰罩使用寿命2年以上。

4．2燃烧器喷嘴采用既耐高温又耐磨的ZG40Cr25Ni20耐热不锈钢作为基材，并做固熔处理，在其易磨损位置采用纲玉质陶瓷挂片，杜绝该部位的磨损，如不是人为因素，使用寿命至少在3年以上，该技术是国内唯一技术。

4．3稳焰器采用既耐高温又耐磨的ZG40Cr25Ni20耐热不锈钢作为基材，并做固熔处理，还在其易磨损位置表面采用最新工艺技术---激光喷焊炭化钨，保证笼焰罩使用寿命2年以上。

三 个性化参数设计，确保窑内热能的传递效率

1．我方对每条生产线用燃烧器均采取个性化设计，不是千篇一律的、简单的设备制造。综合煅烧物料特性、系统热能消耗总量和单耗、二次风温、一次风参数、燃料参数、窑型、窑径等参数精确计算后确定燃烧器的个性化参数，首先必须保证燃料的燃烬率，统筹热交换率和设备的安全性。

2．合理的动量通量和旋流强度参数设计确保热能驱替速度。

3．灵活、多项、范围大的火焰调整措施、足够的火焰刚度，保证火焰形状系数时时满足瞬间多变的热工参数，保证燃烧充分，杜绝煤灰沉落而导致结圈严重、扫窑皮而导致损坏耐火砖的现象发生。

4．小车行走行程大、调整角度大、火焰形状调整范围大，便于高温点移动范围广，有利于采取冷热交替法解决结圈问题。