多風道煤粉燃燒器是指3個以上風道的燃燒器，其技術水平越來越高，結構越來越復雜。然而，經常會遇到同樣規格型號的燃燒器在不同廠家同樣型號回轉窯上使用效果不一樣，甚至同樣工業分析數值的燃料卻達不到同樣效果的現象。造成這種現象的主要原因是燃燒器結構選擇和工藝參數，與回轉窯工況條件的針對性不強。筆者根據自己多年的生產經驗和體會對此問題進行分析和探討。

　　燃燒器不同風嘴形狀的燃燒特點
　　煤風出口基本都是環形，所不同的是另外3個出風口。
　　1.外軸流風風嘴
　　有圓形和扇形兩種。早期的三風道燃燒器外軸流風風嘴也有環形的，四風道燃燒器出現后大多不用。圓形又有直接在噴頭上開圓孔的和單做成風嘴用螺口裝在噴頭上的，采用螺口的優點是風嘴具有可更換性。任何形狀的風嘴其出口夾角都是至關重要的，角度大、射程近；角度小、射程遠。具體確定多大角度，與窯型和所要求的火焰長度或者說高溫帶長度有關，高溫帶長度與所燃燒的物料有關。低溫長火焰和急火快燒火焰的噴嘴角度相差甚遠，要求設計者認真計算或根據經驗確定。
　　2.旋流風風嘴
　　也有圓形和扇形兩種。形狀不是其性能的決定因素，而旋流角度才是決定因素。旋流角度大，徑向噴射能力強；旋流角度小，軸向噴射能力強。旋流角度的確定與回轉窯直徑及燃料性能和所煅燒的物料都有關系。同樣的窯型，同樣工業分析數值的燃料，忽視了熟料配料方案，也就是說忽視了熟料的易燒程度，設計出來的燃燒器就達不到回轉窯的設計產量。再就是如果煤的工業分析數值相似，一個用的是原煤，另一個是用好煤和劣質煤按一定比例搭配成的，這兩種煤的燃燒性能肯定不一樣，那么燃燒器上使用效果肯定不一樣，甚至同樣工業分析數值的燃料卻達不到同樣的效果。旋流角度一般在22觷～46觷之間，一般窯徑小旋流角度小，窯徑大旋流角度大；煤的燃燒性能好，旋流角度小，煤的燃燒性能差，旋流角度大。具體選擇多大角度，需要設計者根據自己的經驗確定。
　　3.內軸流風風嘴
　　第二種排列形式的燃燒器內軸流風風嘴出口為環形，風速高，風量大，主要作用是加快煤與空氣的混合接觸速度。第一種和第三種排列形式的燃燒器內軸流風風嘴出口為多孔板形式，風口為圓形，風速低，風量小，主要作用是穩定火焰，同時也有降低火焰中心溫度，減少NOx排放的作用，也有叫做火焰穩定器的。
　　風壓和風量對燃燒的影響
　1.煤風的風量和風壓
　　風量和風壓主要是起輸送煤粉的作用。一般來說煤與風比例大，要求風壓高，反之風壓低。當煤與風比例大時，進入回轉窯的冷空氣少，有利于煤粉燃燒，但是濃度過大不利于煤粉擴散，影響煤粉與空氣的接觸速度，同樣不利于煤粉燃燒。煤粉輸送管道的風速同樣也是一個不可忽視的數據，除了保證煤粉不沉積以外，還應盡量保證與燃燒器內風速一樣，否則會引起煤粉噴出不均勻而造成回火。
　　2.凈風的風量和風壓
　　通常1臺凈風風機供外軸流風、旋流風和內軸流風，風量大小靠各風道的閥門調節。風速則是燃燒器設計者按照自己設定的風量計算得出的。在計算時若將外軸流風風速設計的過高，就會出現其送不過去或風壓過高引起風機和管道發熱、震動，并有怪聲，其取值應在200～260m/s之間。關于凈風風量也不是一成不變的。早期的三風道燃燒器一次空氣量在12％～15％以上，四風道燃燒器一次空氣量已經降到了6％～8％。但是按這個比例設計的四風道燃燒器，對于小回轉窯、干法中空窯、濕法窯和老的余熱發電窯等不適用。目前仍有燒特種水泥的這些窯型在運行，在為這些窯型設計四風道燃燒器時應該引起充分重視。

　　多風道燃燒器的設計
　　要根據窯型、燃料、所燒物料等基本情況有針對性地選擇各風道排列形式和適合的噴嘴。
　　在風量的分配上，外軸流風占入窯總風量的1.6％～3％，旋流風占2％～2.6％，煤風占2.1％～2.5％，內軸流風占1.5％～2.4％。遇到上述落后窯型時應將一次風量再加大30％～200％。因為同直徑的窯，窯內通風量都是一樣的，即二次風量都一樣多，因窯型的差別可使窯頭加煤量差別很大。丹麥某公司提出用“相對動量”來表征燃燒器推力的表達式為一次空氣量的百分數（不包括煤風）與噴出速度的乘積（％·m/s），其取值范圍在1200～1500（％·m/s）內，這也是有條件的，若不管回轉窯的大小及加煤量多少一概取這個值肯定不行。因為推力是針對加煤量而言的，推力小就不能實現煤粉與空氣的快速接觸混合。噴出速度受一定條件限制，不可能無限提高。當噴出速度一定時要提高燃燒器的推力只有加大一次空氣量。老的余熱發電窯的熟料燒成用煤及發電用煤都從窯頭加入，一次風量自然要加大200％。對老的余熱發電窯燃燒器的凈風機按同直徑預分解窯燃燒器的凈風機配備，就是失敗的設計。具體加大數應通過計算確定，盡可能的降低一次風量。

　　多風道燃燒器的不同結構特點決定了其不同的燃燒性能，不存在哪個最好和哪個最差的說法。本文所介紹的幾種結構形式大部分都使用很好，但也有裝在回轉窯上不能使用的失敗例子。要設計制造一個高質量的燃燒器，必須依據回轉窯的窯型特點、物料煅燒要求及燃料性質等基本條件，有針對性的選擇燃燒器的結構和合理的工藝參數。在風速的確定上，外軸流風風速180～260m/s，旋流風風速80％～150％，煤風風速20～30m/s，內軸流風風速40～60m/s。在確定外軸流風風嘴出口夾角時，為使噴出的軸流風有足夠遠的穿透能力，風嘴出口夾角不應大于18觷（角度太大，會使外軸流風形成噴霧狀，而不是向前噴）。要使軸流風嘴有足夠的向前誘導力，噴嘴長度不能小于30mm，最好在50mm以上，噴嘴太短，穿透能力差，噴出距離很短就失去前噴能力。旋流器的旋流角度應在25觷～42觷，選擇角度的因素很多，應根據具體情況確定。

　  燃燒器各風道布置形式及燃燒特點
　　1.各種燃燒器風道排列形式
　　三風道燃燒器的布置形式基本一致，即從外向內為外軸流風、煤風和旋流風，中間加一點火（油槍）通道。一般情況下中心通道不用，通常將其封死。四風道燃燒器都是把最外層作為外軸流風道，中心通道用作點火通道。
　　2.不同風道排列形式的燃燒器燃燒特點
　　第一種排列形式：旋流風和外軸流風在出口處混合，使軸流風有趨向中心的流場，對旋流風具有較強的穿透力，以利一次風保持很高的旋流強度，有助于對燃燒煙氣的卷吸回流。由于煤風置于旋流風和軸流風的雙重包圍之中，借以適當提高火焰根部CO2濃度，減少O2含量。同時在不影響著火速率的條件下，維持較低溫度水平，有效抑制熱力NOx的生成。而中心風則是為抵消高旋流強度在火焰根部可能產生的剩余負壓，防止未點燃的煤粉被卷吸而壓向噴嘴出口造成回火，影響火焰穩定燃燒。
　　第二種排列形式：煤風在外軸流風與內軸流風之間，低速噴出的煤粉出燃燒器就遇到高低速不同的兩道直流風，大差速的風速有利于煤粉和空氣的接觸與混合，不同風速的兩道軸流風產生的相對運動很快將煤粉軸向分散，再由旋流風將煤粉徑向分散，使煤粉快速接觸空氣，加快了煤粉燃燒速度。內軸流風還將有規律的定向旋流風部分改變方向，使旋流風變得紊亂，使煤粉分散程度更好。同時，在中心部位的旋流風一般比內直流風的風量大、風速高，和第一、第三種排列形式相比較，火焰中心溫度更低，有利于抑制熱力NOx的生成，不會產生未點燃的煤粉被卷吸而壓向噴嘴出口，造成回火影響火焰穩定燃燒的現象，對于低揮發分煤和無煙煤的燃燒非常有利。
　　第三種排列形式：煤風在外直流風和旋流風之間。煤粉出燃燒器后立即被旋流風沿一定角度擴散。這種形式布置的燃燒器很重視旋流強度對火焰的影響。當射流中心的旋流強度增大到某一值時會在射流中心建立起一個具有環形漩渦形狀的回流區。火焰穩定性以及燃燒強度等參數均依賴于漩渦的尺寸和強度。改變旋流強度由調節內外風比例來實現。當旋流強度增加時，射流束各速度分量沿軸線方向衰減量增大，射程變短，擴散角增大，相應的火焰形狀粗短，反之則火焰形狀細長。而內軸流風則對調節中心負壓值起到一定的作用，其中心負壓調節范圍為0～2kPa。