２００１年，由南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的水泥回轉(zhuǎn)窯新型燃燒器“火”遍了全國(guó)的水泥企業(yè)，全年共完成近３０臺(tái)（套）。
臨近歲未，又有寧夏賽馬水泥有限公司、廣西魚峰集團(tuán)水泥有限公司等一批企業(yè)的燃燒器正在或?qū)⒁度脒\(yùn)行。這種新型燃燒器技術(shù)上的先進(jìn)性和適應(yīng)性已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)水泥業(yè)同行的普遍認(rèn)同。通過這項(xiàng)科技成果，我國(guó)水泥工業(yè)北煤南運(yùn)的格局得到了有效改變，優(yōu)化了國(guó)內(nèi)能源消耗結(jié)構(gòu)，緩解了運(yùn)輸壓力。水泥企業(yè)充分利用本地的無煙煤、劣質(zhì)煤資源，大幅度降低了水泥生產(chǎn)成本，從中得到了實(shí)實(shí)在在的效益。
這項(xiàng)科技成果的誕生，凝結(jié)著南京水泥院廣大科技人員多年來不懈的努力與付出。
完全照搬 “洋火”不服中國(guó)水土
有專家告訴記者，水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒器作為整個(gè)水泥燒成系統(tǒng)的一部分，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)并未引起業(yè)內(nèi)專家的重視。我國(guó)實(shí)際應(yīng)用新型燃燒器是在２０世紀(jì)８０年代初從國(guó)外引進(jìn)的水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線。也就是從這時(shí)起，南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院的專家、技術(shù)人員開始了新型燃燒器的研究和開發(fā)。他們?cè)趯?duì)大量數(shù)據(jù)分析研究后認(rèn)為，引進(jìn)的新型燃燒器雖然有著許多優(yōu)點(diǎn)，但最為突出的缺點(diǎn)是不能適應(yīng)中國(guó)南北方不同煤質(zhì)的煤炭資源，無煙煤、劣質(zhì)煤不能被有效利用。此外，引進(jìn)設(shè)備價(jià)格昂貴，備品備件磨損后無法及時(shí)供應(yīng)。
據(jù)了解，２０世紀(jì)最早出現(xiàn)在丹麥的水泥回轉(zhuǎn)窯，就是一根單通道燃燒器。此后的７０多年間，這種燃燒器從外形到內(nèi)部結(jié)構(gòu)都沒有本質(zhì)上的變化。直到２０世紀(jì)７０年代末，世界性能源危機(jī)爆發(fā)和新的水泥生產(chǎn)方式的問世，才使得一批有實(shí)力的水泥企業(yè)和設(shè)備制造商開始尋求新的技術(shù)途徑，開發(fā)燃燒性能更強(qiáng)、燃燒效率更高，并可用于劣質(zhì)煤的燃燒器。其中，比較著名的有法國(guó)皮拉德公司，于上世紀(jì)７０年代末開發(fā)出第一代三通道燃燒器。這種新型燃燒器火焰調(diào)節(jié)方便靈活，一次風(fēng)率較低，可使用一些劣質(zhì)煤，節(jié)約能源的效果比較明顯。此后，丹麥的史密斯、德國(guó)洪堡、奧地利尤里薩以及日本的宇部公司等，在７０年代后期新建的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，全都采用了這種新型燃燒器。
數(shù)載攻關(guān) “神火”綻放在自我創(chuàng)新中
１９８６年，南京水泥設(shè)計(jì)研究院向國(guó)家計(jì)委申請(qǐng)了《三通道燃燒裝置》的“七五”攻關(guān)項(xiàng)目。立項(xiàng)后，該院主要對(duì)引進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)行了消化吸收，做了大量的冷態(tài)試驗(yàn)和熱態(tài)試驗(yàn)，從最初的感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)過渡。
１９８８年，南京水泥院的科技人員設(shè)計(jì)出了第一臺(tái)ＮＣ型三通道煤粉燃燒裝置全國(guó)產(chǎn)化樣機(jī)。新的樣機(jī)雖然已經(jīng)具備了多通道煤粉燃燒器的諸多優(yōu)點(diǎn)，但也暴露出一些比較突出的問題，主要是：煤粉輸送不穩(wěn)，計(jì)量不準(zhǔn)；一次風(fēng)率雖已達(dá)到１１％，但仍偏高，火焰調(diào)節(jié)的范圍不夠大；對(duì)劣質(zhì)煤的適應(yīng)性仍比較差。
１９９２年，該院自行投入資金，開發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的湍流氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，在計(jì)算機(jī)上就可模擬出煤粉在各種條件下的燃燒狀態(tài)。他們還在南京建立起自己的冷模試驗(yàn)臺(tái)，可以更加直觀地模擬出燃燒器運(yùn)行狀態(tài)。這時(shí)的研究開發(fā)與“七五”時(shí)期相比，更加注重整個(gè)燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化配置和適應(yīng)性，其中包括煤粉輸送和計(jì)量、一次風(fēng)機(jī)的配備、窯頭冷卻機(jī)的配置以及窯頭罩的優(yōu)化。同時(shí)，對(duì)燃燒器本身的工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)也進(jìn)行了不斷改進(jìn)、不斷優(yōu)化。
１９９８年，南京水泥院研制開發(fā)出第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多通道煤粉燃燒裝置，在福建永安水泥廠得到成功應(yīng)用。該新型燃燒裝置１００％使用無煙煤，一次風(fēng)率可降到８％以下，火焰調(diào)節(jié)靈活，調(diào)節(jié)范圍大，燃燒器的使用壽命也大大延長(zhǎng)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。福建省原副省長(zhǎng)將此稱之為“水泥行業(yè)的一次革命”。
如今，南京水泥院新型燃燒器技術(shù)更臻成熟，并已形成了完整的系列，既能適應(yīng)國(guó)內(nèi)無煙煤、劣質(zhì)煤等不同燃料，也能適應(yīng)引進(jìn)回轉(zhuǎn)窯設(shè)備、國(guó)產(chǎn)小型回轉(zhuǎn)窯及國(guó)產(chǎn)大型回轉(zhuǎn)窯等不同類型的設(shè)備，并已在國(guó)內(nèi)上百條回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線上得到應(yīng)用，為我國(guó)水泥工業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)。
