熱風(fēng)爐的熱煙氣一般用來(lái)烘干礦石、石灰石、磷酸鹽、石膏、礦渣粘土、原煤等多種物料。早期的熱風(fēng)爐用原煤作燃料，爐內(nèi)設(shè)置爐篦子，人工或機(jī)械加煤和清渣。煤塊難于燃盡，煤渣清理困難，熱風(fēng)爐熱效率低，難于大型化。在此基礎(chǔ)上，有些生產(chǎn)企業(yè)將臥式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)改為煤粉燃燒，雖節(jié)省了人力，但燃燒效率仍然有待提高，此外還存在難于將工業(yè)廢料作代用燃料的缺陷。

提高熱風(fēng)爐熱效率的另一途徑是采用燃油和天然氣，燃料易完全燃燒，熱效率高，可大型化，但燃料價(jià)格幾乎是燃煤的3～4倍，發(fā)展受到限制。

為提高燃煤效率，滿足大型化生產(chǎn)需求，出現(xiàn)了100%燃燒燃煤的立式燃燒爐（圖1、圖2）。其優(yōu)點(diǎn)是：

可燃燒各種不同熱值和揮發(fā)分（＜10%～60%）的燃煤，也可燃燒各種代用固體燃料（揮發(fā)分30%～80%），如廢木屑、肉骨粉、稻殼等。

熱風(fēng)爐的發(fā)熱量可大可小，其發(fā)熱能力從3MW～＞60MW。

熱風(fēng)爐控制的自動(dòng)化程度較高，一般設(shè)置出口煙氣溫度、溫度監(jiān)視系統(tǒng)、燃燒器、燃料細(xì)度控制和PLC故障安全系統(tǒng)等。

1 立式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)

圖1 立式煤粉燃燒爐

立式熱風(fēng)爐為圓柱體，頂部為拱型，有利于火焰集中和牢固耐火材料。下部為錐體，便于煤灰卸出。圓柱體中上部為燃料燃燒區(qū)，而中部和下部為煙氣與空氣混合部位，一方面未完全燃燒的燃料在此部位繼續(xù)燃燒，另一方面所產(chǎn)生的煙氣和空氣混合，以控制煙氣數(shù)量和溫度。

圓柱體高度與燃料性能有關(guān)，更與燃料揮發(fā)分、熱值、含水量有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，燃料的揮發(fā)分越低，含水量越高（含水量中結(jié)晶水越高），則燃料燃燒的時(shí)間越長(zhǎng)，圓柱體高度越高。燃燒器為多風(fēng)道燃燒器。內(nèi)風(fēng)控制旋流角度，外風(fēng)控制軸流風(fēng)速，火焰穩(wěn)定且溫度高，不與燃燒室內(nèi)部周邊的耐火磚接觸，以免損壞耐火磚。燃燒室內(nèi)設(shè)置耐火磚，耐火磚外設(shè)置隔熱板，最外層為鋼筒體。耐火磚必須承受較高的火焰和煙氣溫度及燃燒產(chǎn)生的硫化合物所產(chǎn)生的熱化學(xué)侵蝕。隔熱板必須具備較低的導(dǎo)熱系數(shù)以阻止熱損失，采用鋼筒體可減少漏風(fēng)熱損失，且有利于環(huán)保。

熱煙氣從爐底排除，通過(guò)管道進(jìn)入烘干裝置，在熱煙氣排除部位，設(shè)置事故排氣煙囪。當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，可經(jīng)事故排氣煙囪排出熱煙氣。

2 燃燒室操作

為使火焰溫度高且穩(wěn)定，煤粉細(xì)度必須合適，含水量及煤粉量穩(wěn)定。

燃燒室下部煙氣出口溫度可從150～1000℃進(jìn)行控制，主要是控制燃燒器火焰形狀和溫度，以及混合空氣量。

燃燒器點(diǎn)火是由油、氣點(diǎn)火，投產(chǎn)初期，需慢速升溫，一般約需幾小時(shí)，當(dāng)溫度超過(guò)750℃以上時(shí)，轉(zhuǎn)入煤粉燃燒。其原因是逐步升溫可排出耐火磚內(nèi)水分，防止水蒸氣因溫度增加過(guò)快而使耐火磚碎裂。此外，750℃已達(dá)到不同揮發(fā)分燃煤的燃點(diǎn)，可使煤粉完全燃燒。

煤粉必須在燃燒室內(nèi)全部燃盡，避免在熱煙氣管道內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生結(jié)皮阻塞。

燃燒產(chǎn)生的粉煤灰需及時(shí)卸出，防止灰分過(guò)多堵塞熱風(fēng)管。

3 燃煤熱風(fēng)爐設(shè)置注意事項(xiàng)

熱風(fēng)爐使用煤粉，煤粉供應(yīng)必須充足且數(shù)量穩(wěn)定。若設(shè)置煤粉粉磨車間必須系統(tǒng)考慮裝備的工藝需求。必須按所在地有關(guān)煤粉燃燒的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。若在水泥廠設(shè)置，可考慮利用冷卻機(jī)廢氣作燃燒空氣。