隧道窑燃烧过程中的天然气燃烧器与风机管理优化分析
结合 Brictec 工程实践经验

一、引言
随着“双碳”战略的深入推进与砖瓦行业绿色转型升级的加速，天然气作为清洁、高效的能源在隧道窑系统中的应用日益广泛。Brictec公司在多个国家（如马来西亚、伊拉克、乌兹别克斯坦等）实际工程项目中，已成熟推广天然气燃烧系统，特别是在隧道窑窑顶一体化燃烧器与变频送风系统集成方面，取得了良好成效。本文基于Brictec项目一线经验，围绕隧道窑中天然气燃烧器与风机协同控制策略进行系统性总结，旨在为行业提供可落地、可复制的工艺优化路径。

二、Brictec隧道窑天然气燃烧系统概述：
1. 燃烧器结构特点：Brictec自主设计的隧道窑专用天然气燃烧器采用一体化集成式直喷设计，布置于窑顶高温烧成段与升温段，可实现精准点火与段控燃烧。喷火角度、火焰长度均可调节，支持0~100%燃气流量调控，火焰贴坯性好，升温效率高。
2. 控制系统集成：配套采用PLC+触控屏控制系统，可实现温度闭环控制、比例阀调节、风燃联动、自动巡检与报警。部分项目引入DCS系统，支持远程云端调度。
3. 燃烧安全保障：系统配有双重电磁阀、火焰探测器、管道回火抑制器、过压保护等多重安全机制，并通过欧标/国标双重认证。

三、天然气燃烧与风机系统协同管理要点
1. 段控分区燃烧策略：基于砖坯热敏特性，Brictec建议将烧成段划分为多个温控区域（如：升温段、保温段、高温段、冷却段），每一区域配置独立燃烧器，并分别设定升温速率与目标温度，实现分区升温、柔性烧结。实践中，烧结温区温差可控制在±5℃以内，有效避免了“过烧”或“欠烧”问题。
2. 风燃比例联动控制：天然气燃烧器依赖空气助燃，风量大小直接决定燃烧效率与热值利用率。Brictec系统采用风机变频 + 比例阀联动控制策略，在点火、升温、保温、降温四阶段动态匹配风/燃比，避免局部富氧或贫氧导致的NOₓ超标及热损失：
(1) 点火阶段：燃气先行，引风延迟启动，确保稳定着火；
(2) 升温阶段：风燃比控制在1:1.05左右，保证氧化气氛充分燃烧；
(3) 保温阶段：适当降低风速，减少热量流失；
(4) 降温段：停止供燃，仅保留风机低频运行辅助换热。
3. 风道与热场设计一体化优化：根据Brictec多个项目现场反馈，隧道窑风机管理的核心在于实现“精准通风 + 稳态热流”。风机设计不应单纯追求大功率，而应与砖坯垛型、纵横风道结构、砂封系统、排潮策略协同优化。尤其在宽断面窑炉中，侧封风与底部横向风道的联动对保障热场均匀性尤为关键。
4. 含氧量控制与环保数据优化：现代砖厂广泛采用在线烟气分析系统监测O₂、NOₓ、CO、颗粒物等关键指标。Brictec建议将18%含氧量作为燃烧控制基准，通过程序设定将燃烧器开度、风机频率与实际含氧数据闭环联动。实测结果显示，NOₓ排放可控制在150mg/Nm³以下，达到中国生态环境部A级绩效标准。

四、结语
天然气燃烧与风机系统的高效协同，是实现现代隧道窑“高质量、低排放、自动化”运行的核心保障。Brictec凭借多年实践经验，围绕燃烧器结构优化、智能控制系统、风燃动态平衡及环保合规性，构建了一套可复制、可落地的技术体系。未来，该模式将在更多绿色砖厂项目中推广应用，引领行业迈向更智能、更低碳的发展阶段。