CN118129147A - 一种分级燃烧的回转窑燃烧器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分级燃烧的回转窑燃烧器及其控制方法，涉及回转窑技术领域，燃烧器包括：回转窑，包括窑体；燃烧器，所述燃烧器设置在窑体的内腔，所述燃烧器包括设置在燃烧器喷枪出口的主燃烧喷嘴和周向设置在所述燃烧器喷枪侧壁上的多级补烧喷嘴；将所述燃烧器喷枪在喷射方向上依次划分为对应窑体中段区域的A段、对应窑体前段区域的B段和对应窑体顶段区域的C段；所述多级补烧喷嘴包括周向设置在所述A段的多个一级补烧喷嘴、设置在所述B段的多个二级补烧喷嘴以及设置在所述C段的多个三级补烧喷嘴。本发明优化了燃烧效率，降低了氮氧化物的排放，实现了火焰在水平方向和周向的可控分布，提升了火焰的集中度和刚度，减少了污染物排放。

Description

一种分级燃烧的回转窑燃烧器及其控制方法

技术领域

本发明涉及回转窑技术领域，具体涉及一种分级燃烧的回转窑燃烧器及其控制方法。

背景技术

在现代工业生产过程中，尤其是在石油压裂支撑剂的生产过程中，回转窑起着至关重要的作用。传统的石灰回转窑在处理非石灰石材料时，如石油压裂支撑剂，面临着包括温度控制的复杂性、原料的热稳定性、以及高质量产品的生产要求的新需求。这些非石灰石材料往往需要在特定温度下进行精确和均匀的热处理，以保证其物理和化学性质符合更严格的工业应用标准。

传统的回转窑燃烧器面临着多项挑战，如火焰长度不足、燃烧分布不均匀以及燃料利用效率低下等问题。这些问题不仅影响了生产效率和产品质量，而且导致了能源的浪费和环境污染物的增加。目前回转窑的分级燃烧通过在不同阶段或不同位置引入燃料，以优化热效率，提高温度均匀性，降低能耗，减少NOx排放。还有通过结合预热器和回转窑的设计，提前预热原料，减少在回转窑内部所需的能量，从而提高能效和降低燃烧过程中的污染物排放。还有部分是通过富氧技术提升燃烧效率和煅烧过程的质量，同时尝试降低NOx的生成。

然而，目前回转窑燃烧器的设计主要集中于窑炉内部的整体内部结构调整进行分级燃烧，因此其应用于回转窑燃烧器带来了适用性狭窄的问题，同时其增加了系统整体的复杂性，其控制整体炉膛较为困难。此外由于回转窑内部的运动的原因，物料在其中会呈现一定角度，因此其存在利用火焰燃烧能量不充分的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种分级燃烧的回转窑燃烧器及其控制方法，以解决现有回转窑燃烧器在燃烧过程中存在的火焰长度不足、燃烧分布不均匀以及燃料使用效率低下的问题。

本申请实施例提供以下技术方案：一种分级燃烧的回转窑燃烧器，包括：

回转窑，包括窑体，所述窑体为中空筒状结构；

燃烧器，所述燃烧器设置在所述窑体的内腔中，所述燃烧器包括设置在燃烧器喷枪出口的主燃烧喷嘴和周向设置在所述燃烧器喷枪侧壁上的多级补烧喷嘴；

将所述燃烧器喷枪在喷射方向上依次划分为A段、B段和C段，所述A段的位置对应所述窑体的中段区域，所述B段的位置对应所述窑体的前段区域，所述C段的位置对应所述窑体的顶段区域；所述多级补烧喷嘴包括周向设置在所述A段的多个一级补烧喷嘴、周向设置在所述B段的多个二级补烧喷嘴以及周向设置在所述C段的多个三级补烧喷嘴；

还包括燃烧器输送系统，所述燃烧器输送系统包括分别与所述主燃烧喷嘴和所述多级补烧喷嘴连接的输送管道，以及设置在所述窑体内腔中的传感器，所述输送管道上分别设置调节阀，所述燃烧器输送系统还包括控制系统，所述控制系统分别连接所述传感器和所述调节阀，用于根据所述传感器采集的实时数据，对所述调节阀的开启程度进行动态控制。

根据本申请一种实施例，将所述燃烧器喷枪的纵向最低点逆着所述回转窑的旋转方向偏移20-30°的区域定义为偏转区域，所述多级补烧喷嘴在所述燃烧器喷枪侧壁上的排布密度从纵向最高点至纵向最低点逐渐增大，并且在所述偏转区域时排布密度达到最大。

根据本申请一种实施例，所述一级补烧喷嘴的设置位置距离所述主燃烧喷嘴为13D-15D，所述二级补烧喷嘴的设置位置距离所述主燃烧喷嘴为7D-8D，所述三级补烧喷嘴的设置位置距离所述主燃烧喷嘴为3D-4D；其中，D为所述主燃烧喷嘴的直径。

根据本申请一种实施例，所述传感器包括温度传感器和压力传感器，用于实时采集窑内的温度和压力数据。

根据本申请一种实施例，所述燃烧器输送系统还包括过滤器和流量计，所述过滤器和所述流量计分别设置在所述输送管道上。

根据本申请一种实施例，所述一级补烧喷嘴、所述二级补烧喷嘴和所述三级补烧喷嘴的喷嘴尺寸依次减小，且所述一级补烧喷嘴、所述二级补烧喷嘴和所述三级补烧喷嘴的喷嘴尺寸均不超过0.15D，D为所述主燃烧喷嘴直径，且喷嘴的喷射角度和喷射速度均可调节。

根据本申请一种实施例，所述燃烧器还包括火焰监控系统和燃烧效率监控系统，所述火焰监控系统设置在窑体的燃烧罩上方，用于检测窑内的火焰稳定程度；所述燃烧效率监控系统包括所述火焰监控系统，以及设置在窑内的温度监控系统，用于通过所述火焰监控系统和所述温度监控系统测定窑内的燃烧效率。

本申请还提供一种分级燃烧的回转窑燃烧器的控制方法，应用于如上述的分级燃烧的回转窑燃烧器，包括：

在所述窑体的中段区域、前段区域和顶段区域分别设置若干传感器；

通过传感器实时采集窑内各区域的温度值，若采集到的所述温度值低于对应区域设定的第一温度阈值，则增大该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；若采集到的所述温度值高于对应区域设定的第二温度阈值，则减小该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；

通过传感器实时采集窑内各区域的压力值，若采集到的所述压力值低于对应区域设定的第一压力阈值，则增大该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；若采集到的所述压力值高于对应区域设定的第二压力阈值，则减小该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量。

根据本申请一种实施例，所述控制方法还包括：通过火焰监控系统检测窑内的火焰稳定程度，若所述火焰稳定程度不满足设定的稳定标准，则调整所述主燃烧喷嘴或所述多级补烧喷嘴的空气与燃料的比例；其中，所述火焰稳定程度包括火焰颜色和火焰稳定性。

根据本申请一种实施例，所述控制方法还包括：通过燃烧效率监控系统检测窑内的燃烧效率，当监测到的燃烧效率低于设定的效率标准时，则首先调节所述主燃烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，若燃烧效率仍未达到所述设定的效率标准，再依次调节所述三级补烧喷嘴和所述二级补烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，最后调节所述一级补烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，直至燃烧效率满足所述设定的效率标准。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例通过设计一种具有多级补燃功能的回转窑燃烧器，通过更先进的分级燃烧技术以及对燃烧器喷头的改进，进一步优化燃烧效率和降低氮氧化物的排放，实现火焰在水平方向和周向的可控分布，提升火焰的集中度和刚度，使得燃烧分布更均匀，优化能量利用，减少污染物排放。在此基础上，本发明实施例与传统的分级燃烧技术相比，这种燃烧器设计强调了操作的灵活性和维护的简便性。其设计考虑到了易于调节和快速响应生产过程变化的需求，同时在结构上更为简化，降低了维护难度和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明第一实施例的回转窑燃烧器结构示意图；

图2是本发明第二实施例的回转窑燃烧器结构示意图；

图3是本发明实施例的回转窑燃烧器的控制方法示意图；

其中，1-窑体，2-多级补烧喷嘴，2-1-一级补烧喷嘴，2-2-二级补烧喷嘴，2-3-三级补烧喷嘴，3-主燃烧喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种分级燃烧的回转窑燃烧器，包括：回转窑，包括窑体，所述窑体1为中空筒状结构；燃烧器，所述燃烧器设置在所述窑体1的内腔中，所述燃烧器包括设置在燃烧器喷枪出口的主燃烧喷嘴3和周向设置在所述燃烧器喷枪侧壁上的多级补烧喷嘴2；将所述燃烧器喷枪在喷射方向上依次划分为A段、B段和C段，所述A段的位置对应所述窑体1的中段区域，所述B段的位置对应所述窑体1的前段区域，所述C段的位置对应所述窑体1的顶段区域；所述多级补烧喷嘴2包括周向设置在所述A段的多个一级补烧喷嘴2-1、周向设置在所述B段的多个二级补烧喷嘴2-2以及周向设置在所述C段的多个三级补烧喷嘴2-3；还包括燃烧器输送系统，所述燃烧器输送系统包括分别与所述主燃烧喷嘴3和所述多级补烧喷嘴2连接的输送管道，以及设置在所述窑体1内腔中的传感器，所述输送管道上分别设置调节阀，所述燃烧器输送系统还包括控制系统，所述控制系统分别连接所述传感器和所述调节阀，用于根据所述传感器采集的实时数据，对所述调节阀的开启程度进行动态控制。

本发明实施例采用分级燃烧技术，通过在窑体不同的阶段引入燃料和空气，并通过实时监测以及调整各段的燃烧参数来控制燃烧过程，从而实现优化的热效率和减少污染物的排放。其核心原理在于：温度控制：通过分段控制燃料和空气的供给，可以更准确地控制窑内温度，从而满足回转窑区间内的燃料供给更为准确。氮氧化物减排：分级燃烧能够在源头上减少NOx的生成，使得燃料的适应范围更为集中。燃烧效率：通过优化燃烧过程，分级燃烧技术能够提高热效率，降低能源消耗。

本发明实施例中的分级燃烧，对主燃烧喷嘴3和多级补烧喷嘴2进行设计，重点关注能量的区域分布，通过主燃烧喷嘴3和侧向的多级补烧喷嘴2的群协同工作，通过动态调整，对窑内的热量分布进行精细控制。

具体实施时，本发明实施例中的窑炉燃烧器喷嘴包括位于燃烧器侧向的主燃烧喷嘴3，多级补烧喷嘴2包括周向设置于窑体顶段C段的多个三级补烧喷嘴2-3、周向设置于窑体前段B段的多个二级补烧喷嘴2-2和周向设置于窑体中段A段的多个一级补烧喷嘴2-1。其中，位于窑体顶段C段的三级补烧喷嘴2-3负责为窑内提供辅助的火焰，增加火焰在周向的覆盖范围；其有助于均匀加热窑内物料，特别是对窑壁附近的物料。可以通过调整喷嘴的角度和喷射速度，控制火焰的长度和形状。位于窑体前段B段的多个二级补烧喷嘴2-2：为窑内提供正向的火焰推力，帮助火焰向窑内深部扩展，对窑内前端的物料进行预热，以优化后续的热处理效果；通过不同的喷嘴配置，可调节火焰的分布和热量密度。位于窑体中段A段的一级补烧喷嘴2-1：在窑体1的中段提供辅助燃烧，保持窑内温度均匀，有助于减少窑内高温区域的局部化，从而降低NOx的生成，以及调节窑内气氛，促进燃烧过程的稳定和燃料的充分燃烧。

在整体运行过程中，燃烧器通过侧向的多级补烧喷嘴2群的协同作用，形成一个三维的火焰控制系统，实现对火焰行为和热量分布的精确调控。

本发明实施例的分级燃烧技术允许在不同的区域(A段、B段、C段)独立调节燃料和空气的混合比，优化燃烧参数，实现环境排放的控制和能效的提升。主燃烧喷嘴3提供了窑内主要的热量来源，而侧向多级补烧喷嘴2群辅助调节燃烧状态，确保热处理过程的连续性和均匀性。其设计为能够产生高温、高速、集中的火焰，以满足回转窑内部高温热处理的要求。主燃烧喷嘴3通常较大，能够提供稳定的火焰和热流，保持燃烧的连续性。主燃烧喷嘴3在启动时首先点火，为窑体提供初始的热量，并形成基础的燃烧火焰。

本发明实施例通过引入多级补燃区对应的多级补烧喷嘴2，配合主燃烧区的主燃烧喷嘴3，该设计实现了燃烧过程的高效和可控性。这种分级燃烧技术不仅提升了火焰的水平方向刚度，还能够根据需求控制火焰的扩展和强度，优化了燃烧效率，减少了能耗。

在一种实施例中，将所述燃烧器喷枪的纵向最低点逆着所述回转窑的旋转方向偏移20-30°的区域定义为偏转区域，所述多级补烧喷嘴2在所述燃烧器喷枪侧壁上的排布密度从纵向最高点至纵向最低点逐渐增大，并且在所述偏转区域时排布密度达到最大。本实施例通过侧面多个喷嘴对于火焰的精确控制，并且控制火焰整体侧向偏移，其能够有更高的效率，利用非均匀布置的小喷嘴在多级补燃区，使燃烧过程更加符合物料在窑内的分布情况，优化了回转窑内部的温度分布，提高了煅烧物料的质量和均匀性。

在一种实施例中，所述一级补烧喷嘴2-1的设置位置距离所述主燃烧喷嘴3为13D-15D，所述二级补烧喷嘴2-2的设置位置距离所述主燃烧喷嘴3为7D-8D，所述三级补烧喷嘴2-3的设置位置距离所述主燃烧喷嘴3为3D-4D；其中，D为所述主燃烧喷嘴3的直径。所述一级补烧喷嘴2-1、所述二级补烧喷嘴2-2以及所述三级补烧喷嘴2-3分别对应的窑内的不同区域，通过对窑内不同区域位置的温度、压力等参数进行实时监测，进而实时调整对应各级的补烧喷嘴的燃气流量、空气与燃料比例、喷嘴角度等参数，实现窑内燃烧的精细控制，提高燃烧效率，降低能耗。

本发明实施例中，所述燃烧器输送系统负责将燃料和空气输送至主燃烧喷嘴3和多级补烧喷嘴2。具体实施时，所述燃烧器输送系统包括燃料泵、输送管道、调节阀和控制系统，确保燃料供应的稳定性和可调性。控制系统集成有传感器和执行器，用于实时监测和调整燃烧参数，以实现最优的燃烧效果。燃烧器输送系统在整个燃烧过程中起到了中心作用，它根据窑内的温度和压力变化自动调整燃料和空气的供给。输送系统的设计确保了燃料在达到喷嘴前的有效混合，在运行过程中，系统通过反馈控制环路及时调整供给参数，以应对原料性质变化或生产工艺要求的变动。

在现有的燃烧系统中，燃烧器输送系统均具备自动化控制功能，能够根据实时监测的燃烧参数自动调整燃料流量和供给速率。该系统的控制功能已属成熟技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述传感器包括温度传感器和压力传感器，用于实时采集窑内的温度和压力数据。具体实施时，可在窑内不同区域的不同位置上分别设置传感器，采集不同区域的温度和压力值，进而实现更加精准的控制。

所述燃烧器输送系统还包括过滤器和流量计，所述过滤器和所述流量计分别设置在所述输送管道上。所述过滤器用于对燃料和空气进行过滤，以保证喷嘴长期使用后不被堵塞以及保证窑内燃烧的洁净度。所述流量计用于精准显示及控制各个喷嘴的流量，进而使燃烧过程更加符合物料在窑内的分布情况，优化了内部温度分布，提高了煅烧物料的质量。

根据本申请一种实施例，所述一级补烧喷嘴、所述二级补烧喷嘴和所述三级补烧喷嘴的喷嘴尺寸依次减小，且所述一级补烧喷嘴、所述二级补烧喷嘴和所述三级补烧喷嘴的喷嘴尺寸均不超过0.15D，D为所述主燃烧喷嘴直径，且喷嘴的喷射角度和喷射速度均可调节。

根据本申请一种实施例，所述燃烧器还包括火焰监控系统和燃烧效率监控系统，所述火焰监控系统设置在窑体的燃烧罩上方，用于检测窑内的火焰稳定程度；所述燃烧效率监控系统包括所述火焰监控系统，以及设置在窑内的温度监控系统，用于通过所述火焰监控系统和所述温度监控系统测定窑内的燃烧效率。具体实施时，所述火焰监控系统为设置在窑炉燃烧罩左上方的高温红外热像仪，高温红外热像仪能够观察到从主燃烧喷嘴方向的整个火焰情况，以及同时可以观察窑的侧壁、顶部和底部的火焰情况。

本发明实施例通过更先进的分级燃烧技术和喷嘴设计，可以进一步优化燃烧效率，并且优化了火焰的形态和热量分布，确保火焰“细而强劲”，同时避免产生过高的局部温度，从而降低NOx的生成，这对于石油压裂支撑剂的制备过程中要求高能效水平和低环境影响尤为重要。与传统的分级燃烧技术相比，本发明实施例的燃烧器设计强调了操作的灵活性和维护的简便性。其设计考虑到了易于调节和快速响应生产过程变化的需求，同时在结构上更为简化，降低了维护难度和成本。

如图3所示，本申请还提供一种分级燃烧的回转窑燃烧器的控制方法，应用于如上述的分级燃烧的回转窑燃烧器，包括：

在所述窑体的中段区域、前段区域和顶段区域分别设置若干传感器；

通过传感器实时采集窑内各区域的温度值，若采集到的所述温度值低于对应区域设定的第一温度阈值，则增大该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；若采集到的所述温度值高于对应区域设定的第二温度阈值，则减小该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；

通过传感器实时采集窑内各区域的压力值，若采集到的所述压力值低于对应区域设定的第一压力阈值，则增大该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；若采集到的所述压力值高于对应区域设定的第二压力阈值，则减小该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量。

具体实施时，各区域的所述第一温度阈值和所述第二温度阈值，以及所述第一压力阈值和所述第二压力阈值的不同区间，根据原料的特性、所需产品质量以及设备的设计参数来确定。在石油压裂支撑剂生产过程中，各区域优选的第一温度阈值的范围为750℃-950℃，第二温度阈值的范围为1200℃-1400℃。

在具体实施时，优选的，在窑内的进料端、中窑、烧成带附近以及出料端均可布置温度传感器。进料端监测进入窑炉的物料的初始温度，这有助于控制加热速度和防止物料受到热冲击。中窑沿窑炉长度方向在多个位置设置温度传感器，用于监测温度曲线，这可确保材料受热均匀，并识别任何冷点。烧成带附近为窑炉最热的部分，即主要化学反应发生的区域。可能需要多个传感器来准确捕捉这一关键区域的温度变化。在出料端检查出窑物料的温度，确保产品达到完成必要反应所需的温度。

在具体实施时，优选的，在窑内的进料端、烧成带附近以及出料端布置压力传感器。进料端和出料端监测窑炉两端的压力，这有助于识别任何堵塞或异常气流模式；靠近燃烧区：此处的压力可显示燃烧效率以及整个窑内的气流是否平衡。

在一种实施例中，所述方法还包括：通过火焰监控系统检测窑内的火焰稳定程度，若所述火焰稳定程度不满足设定的稳定标准，则调整一级补烧喷嘴、二级补烧喷嘴、三级补烧喷嘴或主燃烧喷嘴的空气与燃料的比例。这一过程涉及到收集火焰监控系统的数据来分析火焰的稳定性，根据火焰的空间不稳定程度，选择相应的喷嘴进行调整。具体地，调整空气和燃料的比例可以通过增加或减少空气流量来实现，根据火焰颜色进行调节。

具体地，火焰监控系统采用高温红外热像仪，首先评估窑内火焰的颜色和稳定性。若火焰显示为偏蓝色，通常意味着燃烧较为充分，此时若稳定性不足，则需要减少空气供给量，增加燃料，以富化混合气，增强火焰稳定性。相反，如果火焰偏黄或橙色，表明燃烧不完全，此时应增加空气量，减少燃料供给，以提高燃烧效率和减少有害排放。

调整后，再次监测火焰稳定性，以确保达到最佳的燃烧状态。这个过程需要多次调整以及综合考虑其他因素，如窑内温度、压力和物料性质，来达到最佳效果。

在一种实施例中，所述方法还包括：通过燃烧效率监控系统检测窑内的燃烧效率，当监测到的燃烧效率低于设定的效率标准时，系统会首先调节主燃烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，如果燃烧效率仍未达到所述设定的效率标准，再依次调节所述三级补烧喷嘴和二级补烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，最后调节所述一级补烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量。每次调节后，系统都会重新评估燃烧效率，直至燃烧效率满足设定的效率标准。

本发明实施例通过对燃烧器的控制方法的设计，精细调整燃烧喷口，实现了火焰形状的精确控制，优化了火焰在周向的集中特性，降低了轴向的火焰集中特性，从而在保持强劲燃烧力度的同时，避免了局部过高温度，降低了热力型NOx的生成。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，包括：

回转窑，包括窑体，所述窑体为中空筒状结构；

燃烧器，所述燃烧器设置在所述窑体的内腔中，所述燃烧器包括设置在燃烧器喷枪出口的主燃烧喷嘴和周向设置在所述燃烧器喷枪侧壁上的多级补烧喷嘴；

将所述燃烧器喷枪在喷射方向上依次划分为A段、B段和C段，所述A段的位置对应所述窑体的中段区域，所述B段的位置对应所述窑体的前段区域，所述C段的位置对应所述窑体的顶段区域；所述多级补烧喷嘴包括周向设置在所述A段的多个一级补烧喷嘴、周向设置在所述B段的多个二级补烧喷嘴以及周向设置在所述C段的多个三级补烧喷嘴；

还包括燃烧器输送系统，所述燃烧器输送系统包括分别与所述主燃烧喷嘴和所述多级补烧喷嘴连接的输送管道，以及设置在所述窑体内腔中的传感器，所述输送管道上分别设置调节阀，所述燃烧器输送系统还包括控制系统，所述控制系统分别连接所述传感器和所述调节阀，用于根据所述传感器采集的实时数据，对所述调节阀的开启程度进行动态控制。

2.根据权利要求1所述的分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，将所述燃烧器喷枪的纵向最低点逆着所述回转窑的旋转方向偏移20-30°的区域定义为偏转区域，所述多级补烧喷嘴在所述燃烧器喷枪侧壁上的排布密度从纵向最高点至纵向最低点逐渐增大，并且在所述偏转区域时排布密度达到最大。

3.根据权利要求1所述的分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，所述一级补烧喷嘴的设置位置距离所述主燃烧喷嘴为13D-15D，所述二级补烧喷嘴的设置位置距离所述主燃烧喷嘴为7D-8D，所述三级补烧喷嘴的设置位置距离所述主燃烧喷嘴为3D-4D；其中，D为所述主燃烧喷嘴的直径。

4.根据权利要求1所述的分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，所述传感器包括温度传感器和压力传感器，用于实时采集窑内的温度和压力数据。

5.根据权利要求1所述的分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，所述燃烧器输送系统还包括过滤器和流量计，所述过滤器和所述流量计分别设置在所述输送管道上。

6.根据权利要求1所述的分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，所述一级补烧喷嘴、所述二级补烧喷嘴和所述三级补烧喷嘴的喷嘴尺寸依次减小，且所述一级补烧喷嘴、所述二级补烧喷嘴和所述三级补烧喷嘴的喷嘴尺寸均不超过0.15D，D为所述主燃烧喷嘴直径，且喷嘴的喷射角度和喷射速度均可调节。

7.根据权利要求1所述的分级燃烧的回转窑燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括火焰监控系统和燃烧效率监控系统，所述火焰监控系统设置在窑体的燃烧罩上方，用于检测窑内的火焰稳定程度；所述燃烧效率监控系统包括所述火焰监控系统，以及设置在窑内的温度监控系统，用于通过所述火焰监控系统和所述温度监控系统测定窑内的燃烧效率。

8.一种应用于如权利要求1至7任一项所述的分级燃烧的回转窑燃烧器的控制方法，其特征在于，包括：

在所述窑体的中段区域、前段区域和顶段区域分别设置若干传感器；

通过传感器实时采集窑内各区域的温度值，若采集到的所述温度值低于对应区域设定的第一温度阈值，则增大该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；若采集到的所述温度值高于对应区域设定的第二温度阈值，则减小该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；

通过传感器实时采集窑内各区域的压力值，若采集到的所述压力值低于对应区域设定的第一压力阈值，则增大该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量；若采集到的所述压力值高于对应区域设定的第二压力阈值，则减小该区域对应的补烧喷嘴的燃气流量。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

通过火焰监控系统检测窑内的火焰稳定程度，若所述火焰稳定程度不满足设定的稳定标准，则调整所述主燃烧喷嘴或所述多级补烧喷嘴的空气与燃料的比例；其中，所述火焰稳定程度包括火焰颜色和火焰稳定性。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

通过燃烧效率监控系统检测窑内的燃烧效率，当监测到的燃烧效率低于设定的效率标准时，则首先调节所述主燃烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，若燃烧效率仍未达到所述设定的效率标准，再依次调节所述三级补烧喷嘴和所述二级补烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，最后调节所述一级补烧喷嘴的喷嘴角度和喷嘴流量，直至燃烧效率满足所述设定的效率标准。