评判喷煤管的卓越性与合理性,核心在于其能否有效发挥一次风的两大关键效能:一是促进燃料与空气的充分混合,二是确保火焰的持久稳定。为达成上述目标,喷煤管的设计应遵循以下思路:
①喷煤管需具备充足的推力。合理的推力设计不仅能优化火焰控制,使高温区域分布得当,从而延长窑衬料的使用寿命,提升熟料品质,还能有效降低一次风量,大幅度削减热耗。
②喷煤管应确保一次风能有效促进燃料与空气的充分混合。在喷嘴处,一次风与空气的混合速度极为迅速,同时,还需将二次风顺利引入一次风与燃料的喷射气流中。这一过程中,二次风被携带的速率取决于一次风与燃料喷射流的动量与二次风动量的比例。因此,增大一次风的流量与速度,将显著提升燃料与空气的混合效率。
③喷煤管的设计还需注重火焰的稳定性。火焰的形状受到煤粉粒度、挥发分含量、窑内气氛以及喷出速度等多种因素的影响,当火焰喷出速度过高时,难以形成稳定的火焰。然而,性能卓越的喷煤管能够确保火焰的稳定性。其关键技术在于在燃气喷嘴前方构建一个内部再循环区,使燃烧的气体从火焰下游被回拉,持续点燃新进入的燃料,从而将火焰稳定地锚定在喷嘴上。