TSD型分解炉的研究开发及工程应用_下_

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TSD型分解炉的研究开发及工程应用[1]

TSD型分解炉的研究开发及工程应用天津水泥工业设计研究院陶从喜彭学平胡芝娟刘继开余锦辉(300400)摘要：通过理论及试验研究,，开发了适用于无烟煤煅烧的TSD型分解炉，并结合工程实践应用，将TSD型分解炉成功应用于2500～5000 t/d水泥熟料生产线，取得了成功。

关键词：TSD炉研究开发应用1. 前言随着市场经济的不断发展，越来越多的水泥企业要求采用就近取材的相对价格合适的无烟煤作为水泥熟料煅烧用燃料，因此，天津水泥工业设计研究院（以下简称天津院）于20世纪90时年代开始对无烟煤的燃烧特性进行了大量的研究工作，针对无烟煤“着火温度高、着火及稳燃困难”的燃烧特性，提出了适应无烟煤煅烧的几种分解炉炉型，并展开了相应的开发研究工作，其中TSD炉（带旁置旋流预燃室的组合式分解炉）正是在无烟煤燃烧特性研究基础上开发而来的性能优良的分解炉之一。

分解炉是预分解系统的核心，其功能的发挥直接影响回转窑系统的产质量。

分解炉内主要完成燃料燃烧、碳酸盐分解、气固两相的输送、混合（分散）、换热、传质等一系列过程，并且伴有物料浓度、颗粒粒径的变化以及气体流量、成分和温度场的变化。

分解炉的结构形式多种多样，到目前为止，国际上各种类型的分解炉已有30多种，大体上可分为喷腾型、流态化型、管道型和旋流型等四类，并通过各种组合变化产生各种型式的分解炉。

就其总体性能而言，均能满足生料分解和煤粉燃烧的要求，但各有其特点及优缺点。

对分解炉的研究，天津院已形成了一套从原燃料特性研究、机理分析、冷态模拟试验、CFD研究、现场测试等完整的研究开发体系。

天津院目前的主导炉型为双喷腾的TDF炉，我们用各种方式对其进行了大量的研究工作，根据燃料的燃烧特性与预分解系统开发设计的相关性研究，我们在TDF炉型基础上衍生开发适应各种不同煤质的分解炉（见图1），并列出燃料特性与预分解系统相关性于下图（图2）：中文名:双喷腾分解炉简称:TDF 英文名:Dual Spout Furnace中文名: 带旁置旋流预燃室的组合式分解炉简称:TSD英文名:Combination Furnace with spin Pre-burning Chamber中文名:带下置涡流预燃室的组合式分解炉简称:TWD 英文名:Combination Furnace with WhirlpoolPre-burning Chamber中文名: 带旁置流态化悬浮炉的组合式分解炉简称:TFD 英文名: Combination Furnace with Fluidized- bed中文名:带流态床的悬浮分解炉简称:TSF 英文名:SuspensionFurnace with Fluidized- bed本文在此仅对TSD型分解炉的研究开发及工程实践应用作一详细介绍。

天津院TTF分解炉

天津水泥工业设计研究院有限公司(以下简称天津院）目前已有57条5000t／d级生产线相继投入运行,这些生产线均已达到或超过设计指标。

在工程实践、试验及理论研究的基础上，天津院对已投产的大量5000t／d生产线的预分解系统进行了归纳总结和不断的优化改进，在此基础上进行了新型低能耗型第三代5500t／d预分解系统的研究开发，并已应用于工程项目.2 5000t／d烧成系统运行现状天津院的第一条5000t／d预分解系统2002年6月于池州海螺1号生产线投产运行，2002年10月21-2413进行了烧成系统热工标定及考核验收工作,标定结果为产量：5518t／d、烧成热耗2963.62kJ ／kg熟料、烧成系统电耗23。

68kWh／t熟料。

此套系统为国内第一条考核验收的国产化的5000t／d 系统，在当时的原燃料条件下,生产线完全达到设计的各项指标要求.随着5000t／d生产线大量的普及应用，很多生产线设计阶段的原燃料与实际使用的差别很大,部分生产线实际运行指标较池州考核指标有一定的差距.为此,天津院在大量实践反馈的基础上进行了针对性的优化改进。

从实践情况反映，改进后的生产线运行状况有一定幅度的改善。

表1为实测部分生产线在产量为5500t／d左右时预热器的出口温度及压力分布情况。

表1 部分5000t/d生产线预热器出口温度及压力3 第三代5500t／d预分解系统的研究开发及应用为了从根本上解决5000t／d烧成系统对原燃料的适应性较差的问题,天津院进行了新型低能耗型5500t／d烧成系统的研究开发,即在保持回转窑规格不变的前提下，通过采用优化改进的第三代预分解系统、高效篦冷机及燃烧器等烧成技术与装备使整个烧成系统能力达到额定5500t／d，性能指标达更优，其主要技术方案及特点如下：3．1 5500t／d系统设计指标烧成系统总体设计指标如下:烧成热耗：2967.8 kJ／kg熟料;预热器出口温度:305±15℃；出口压力：-4800±300Pa;预热器出口含尘浓度：〈65g／m3（标);预热器出口NOx：<500 mg／m3（标)（10％O2）。

2500td+TSD分解炉燃烧极难烧无烟煤的实践

２００９．ＮＯ．２杠渤倒刖Ｔ２５００ｔ／ｄＴＳＤ分解炉燃烧极难烧无烟煤的实践陈远胜１，王红霞２（１．福建省永定闽福建材有限公司，福建永定３６４１２０；２．天津水泥上业设计研究院有限公司，天津３００４００）中图分类号：ＴＱｌ７２．６２２．２６文献标识码：Ｂ文章编号：１００２—９８７７（２００９）０２—００２５—０２福建省永定闽福建材有限公一ｊ２ｘ２５００ｔ／ｄ乍产线由天津水泥．亡业设计研究院设计，一线于２００４年９月投产，二线于２００７年１０月投产。

两条生产线均１００％采用当地无烟煤，煤的挥发分３％，燃点在７５０℃以上，９０％燃尽时间为６４．８ｓ，属极难烧无烟煤。

目前，生产线运转良好，平均日产量达到２８５０ｔ／ｄ，熟料２８ｄ抗压强度平均在６０ＭＰａ以上。

１烧成系统介绍采用天津院专为燃烧劣质煤开发的１’ＳＤ分解炉。

烧成系统主机设备配置见表１，分解炉的结构示意见图ｌ。

表ｌ烧成系统主机设备项目一线二线Ｃｌ：２ｘ０４７００ｒａｍ，Ｃ２：０６６００ｍｍ，项热器Ｃ３：０６８００ｒａｍ．Ｃ４：ｑｂ６８００ｒａｍ，Ｃ，：中７０００ｍｍ中５６００ｍｍ．高３１０５０ｒａｍ，０５６００ｒａｍ，高３１０５０ｍｍ．分解炉预燃炉０４９００ｍｍ预燃炉０５５００ｒａｍ篦冷机ＴＣ—１１６４ＴＣ—１２６８窑气图１分解炉结构示意ＴＳＤ分解炉实际上是ＲＳＰ型的预燃室加ＴＤＦ炉的组合。

来自窑头的高温三次风切向进入旋流预燃室，煤粉采用特制的三通道燃烧器喷入预燃室并在纯空气的高温环境中稳定着火并快速燃烧，来自Ｃ４的热物料喂入预燃室三次风入口，出预燃室的未燃尽煤粉及物料经斜烟道进入主炉中继续边燃烧边分解，最一２５一后出炉进入Ｃｓ进行气固分离后人窑。

２生产控制实践２．１原燃材料及配料方案原燃料的化学成分见表２，原料配比及熟料率值见表３，煤的工业分析见表４。

表２原燃料化学成分％巧！目ＬｏｓｓＳｉ０２Ａ１２０３Ｃａ０Ｆ０２（＇３ＭｇＯＫ２０ＮａｚＯＳＯｊＣｌ－“灰五３９．９５６．２６１．５７５０．２６Ｏ．７２Ｏ．７８Ｏ．２３Ｏ．０６Ｏ．１４Ｏ．ＯＯＪ低硅粉５．６４６６．６４１７．３０１．０４４．３４Ｏ．９５２．６３Ｏ．３５０．０９Ｏ．００ｌ砂岩商硅粉３．１０７８．１６１０．３１０．４９４．１５０．７４２．２７Ｏ．（）６０．０２Ｏ．（）（Ｊ２砂岩铁矿粉７．９７３７．９５１１．６８８．０１３０．０４２．６０Ｏ．３６０．０４Ｏ．１２Ｏ．００２煤灰４８．３８１８．０７“．９２９．９６２．５０２．０２０．２８６．９８（）．０００表３原料配比及熟料率值、矿物组成配比／％熟料率值熟料矿物组成／％低硅粉高硅粉石灰石铁矿粉ＫＨｓＭｆＭＣｊｓＣ参Ｃ３ＡＣ４ＡＦ砂岩砂岩８７．７３．２５．９３．２Ｏ．９２２．６５１．５５５８．２９Ｊ９．１５７．８５９．７７表４煤的工业分析Ｉ帆，％Ｍｄ｜％ｒＡ＾Ｉ／％Ｖ＿Ｉ／％ＦＣ＿｜％仉．。

TSD分解炉预燃炉结皮原因及预防

２１操作原因．（）预燃炉温度控制太高，料发粘，易结１物容皮。由于使用无烟煤作燃料，着火温度高，其再加上三次风温不稳定，因此为使窑尾煤粉能完全燃烧，要控制预燃炉有较高的温度。但往往因为热电耦反映的温度不准或是操作员经验不足（如调节幅度过大造成分到预燃炉的料太少、对预燃炉内的温度变化
的。
经过此次增产调试，已实现了月达产．还存虽但
在不完善之处，需要我们在今后工作中予以解决。（）目前辊压机工作压力在５８ａ间波动，１ＭＰ
而且左右辊压力不同，边料回料量达４％左右．５使得辊压机负荷增加．压效果也不理想．挤因此辊压机
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史高勇：ＳＴＤ分解炉预燃炉结皮原因及预防
中图分类号：Ｑ１２６Ｔ７．２
文献标识码：Ｂ
文章编号：０７０８（０７０一０８０１０－３９２０）４Ｏ４＿２
Ｃ喷入预燃炉的煤粉入口一Ｄ进入分解炉底部的二次风入口一
图１ＴＤ分解炉及风、、入口示意图Ｓ煤料
主要有以下几个方面原因造成。
沿下部斜出口进入分解炉主炉。在主炉内气流以底
部缩口首次喷腾为主．有较强的涡流和回流．伴使物料在气流中再次分散，充分加热和分解后的物料，经

TSD型分解炉的研究开发及工程应用(上)

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分解炉
简称：ｓ）１ｒ英史名：ｍｂｎｔｎＣｏｉａｉｏ
水泥技术
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发研究工作，中ＴＤ炉（其Ｓ带旁置旋燃室经斜烟道进入主炉中继续边燃
流预燃室的组合式分解炉）正是在来的性能优良的分解炉之一。分解炉是预分解系统的核心，的产质量。分解炉内主要完成燃料烧边分解，最后出炉进入末级旋风分分解的物料喂入回转窑中；回转
ｉｌｌｋｒｐｏｕｌｎｌｅ．ｌｌｉｅｒｄｃｉ ห้องสมุดไป่ตู้ ｉｓｅＪｎｏｎ
ｗｏｄ：ＴＤｅｌｉｅ：ＩｖｓｉｔｎＤｖｌｐｎ；ＡｐｋａｉｌｒｓＳａｅｎｌｎｅｔａｉ：ｅｅｏｍｅｔｐｌ・Ｏｇｏｌｌ

TSD分解炉预燃炉结皮原因及预防

TSD分解炉预燃炉结皮原因及预防我公司燃无烟煤的5000 t／d熟料生产线采用双系列五级旋风预热器及双喷腾型TSD分解炉（带两个预燃炉）的窑外分解系统。

生产线于2005年6月点火投产以来，分解炉预燃炉内多次结皮，曾因结皮太多被迫停窑处理，严重影响正常生产。

本文就TSD分解炉的预燃炉结皮的原因和预防措施进行论述，愿与同类型厂家技术人员共同探讨。

1 TSD分解炉系统介绍TSD分解炉有两个预燃炉，有四种风、料和煤的进入口（见图1）。

煤粉和C4下料管的全部或部分生料从预燃炉顶部喂入，切向进入预燃炉的三次风使物料旋转并均布，在富氧的热气体中煤粉迅速燃烧,沿下部斜出口进入分解炉主炉。

在主炉内气流以底部缩口首次喷腾为主．伴有较强的涡流和回流．使物料在气流中再次分散，经充分加热和分解后的物料,伴随气体由设在炉顶的出口进入C5旋风筒。

图1 TSD分解炉及风、煤、料入口示意图2 结皮原因分析根据预燃炉的结构及工艺特点，笔者认为结皮主要有以下几个方面原因造成。

2.1 操作原因（1）预燃炉温度控制太高，物料发粘，容易结皮。

由于使用无烟煤作燃料，其着火温度高，再加上三次风温不稳定，因此为使窑尾煤粉能完全燃烧，要控制预燃炉有较高的温度。

但往往因为热电耦反映的温度不准或是操作员经验不足（如调节幅度过大造成分到预燃炉的料太少、对预燃炉内的温度变化预知不敏感）等原因，使预燃炉温度过高而导致物料提前出现液相而造成结皮（结皮部位见图1）。

（2）入预燃炉三次风量不足。

预燃炉是蜗壳旋流进风，三次风从切向进入，形成高速旋转气流逐渐向下推进物料。

如果风量小，则风速低，形不成旋流，或是旋流速度低而中途短路，那预燃炉就差不多是沉降室，容易在边壁、拐角积料甚至结皮。

我们在预燃炉中部检查孔处就经常能发现疏松结皮，而且有10 cm左右厚，应该就是风量不足造成的。

如果旋流风速很大，风是贴着边壁走的，足可以“飞砂走石”，不会在中部直筒部分形成结皮。

影响三次风量的因素除三次风门开度外，还有就是三次风管内的积灰量，积灰太多阻力变大，通风量就会减小。

TSD分解炉预燃炉结皮的防治

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２０年第４０８期
Ｎｏ．２０４０８
（世纪水泥导报（新ＣｍｅｔｉｅｆｒｅＥｏｈｅｎｄｗｐｃＧｕｏＮ
文献标识码：Ｂ文章编号：１０－４３０８４０３－ ‘０８７（０）－００２０２００
窑头排风机窑尾排风机
Ｙ — ３１Ｎ２．４２×７—４０．２３Ｆ，６万ｍ，Ｏ５５ｏＷｋＹ — ３ｌＮ２Ｆ，９万ｍ，３Ｐ，ｌ０４２×７一４０．９６．ｋａ０Ｗ８４ｋ
煤磨
中．× （＋．）３８７２ｍ，３ｔ５８ｈ／
窑头燃烧器Ｔ型四风道燃烧器，１．ｔ，１ｔｍａ）Ｃ０８／７／ｈｈ（ｘ窑尾燃烧器Ｔ型三风道燃烧器，７９ｔ，１￣（ａ）Ｃ．／ｌｍｘｈ
螺旋角
３。５４Байду номын сангаас ０
（／ｍｓ）
（ｓｍ／）
（ｓｍ／）
３０４５
２存在的问题（）２０￣１月２日停窑大修，检查发现左列预１０６２０热器的预燃炉结皮，积料很多。（）２０年３２０７月上旬右列预燃炉圆柱体烧红，面积有８２被迫停窑更换钢板，，ｍ重新砌筑高强耐碱砖，同时发现右列预燃室结皮严重，而且右列三次风管水平段积料（熟料细颗粒）高达１．ｍ。５（）２Ｉ月５３（７Ｋ年４日停窑检查，左右两列预燃炉的结皮相当严重，几乎把预燃炉堵满。３预燃炉结皮严重的危害性（）系统阻力变大，总风量变小，而窑内风速１提高了，表现为高温风进口压力由一６３０Ｐ升高到０ａ６９０Ｐ。窑尾煤粉燃烧不完全落人料中，烟室及０ａ

分解炉

四、常见故障与处理办法
现象产生原因处理方法注意事项 1、检修期间认真检查炉内各部位形状及尺寸 2、一些重要部位如溜管、撒料箱修补后一定要拆模验收 3、有燃烧器的分解炉一定要根据情况定期更换 1、分解炉内部 1、合理调整分料挡板，让物有局部高温现象料均匀分布在炉内 2、煤质变化大、 2、适当煤质变化及时调整用全硫高、挥发份风比例，通常可关小三次风挡高、发热量大板和燃烧器用风 3、各部位结构 3、检查各撒料箱和溜管形状发生变化、物料及时按图恢复分散度不好或分 4、操作上炉内温度应不大于料挡板卡死 900℃，炉出口温度应小于 4、操作原因， 880℃，只要入窑分解率在92长期高温 95%之间温度越低越好。

4、分解炉用煤调节控制
预分解窑的发热能力来源于两个热源，即窑头和分解炉，对物料的预烧主要由分解炉完成，熟料的烧结主要由回转窑来决定。因此在操作中必须做到以炉为基础，前后兼顾，炉窑协调，确保预分解窑系统的热工制度的合理与稳定。调节分解炉的喂煤量，控制分解炉出口温度在900℃ 左右，确保炉内料气的温度范围，保证入窑生料的分解率。
炉温控制
由于回转窑内燃料燃烧是受扩散控制的,增减10～ 20℃对于燃料的燃烧影响是甚微的。但在分解炉内则明显不同，如有的分解炉容积偏小,煤粉燃烬时间不足,以至还原气氛重,而降低分解炉的温度,减少分解炉用煤量, 以图改变煤粉燃烧不完全、还原气氛的问题,但往往是事与愿违。因在不减产量的情况下,分解炉用煤减少,分解炉温度降低,煤的燃烧速度随温度降低而迅速下降,煤粉始终是燃烧不完全。适当增大分解炉的容积已成为一个发展动向。在分解炉偏小煤质差的情况下,可适当降产量,而不宜降低分解炉的温度。
二、分解炉的主要设计参数

高硫低挥发份煤在5000t／d预分解窑上的应用

高硫低挥发份煤在5000t／d预分解窑上的应用作者: 张广峰，河南省同力水泥有限公司，鹤壁市 4580080 前言同力水泥公司新乡平原5000t／d熟料生产线于2005年4月建成投产，生产线投产初期，即面临煤炭价格上涨的大环境，每年熟料煅烧用煤约20万吨。

作为水泥熟料煅烧主要燃料的煤，占到了熟料生产成本的55％，因此其价格的上涨将对水泥的生产成本产生巨大影响。

高硫低挥发份煤，由于其燃烧特性差，燃烧后产生的大量SO2污染环境，极大的限制了其作为燃料的应用，因此价格相对较低。

如果在水泥熟料煅烧中加以利用，不仅可以降低企业的生产成本，而且由于水泥熟料对SO2的吸附作用，完全可以避免由于煤燃烧后产生的SO2对大气造成污染，将会取得经济效益与社会效益的双丰收。

1 生产实践过程项目实施之前，我们分析了采用高硫低挥发份煤将会对生产造成的影响：(1)由于天津水泥设计院设计用煤为中挥发份低硫煤(见表l)，配料设计均是以此计算得出，故使用高硫煤后，必将出现窑尾硫富集，产生烟室结皮和窑尾结圈的恶劣状况。

(2)由于低挥发份煤的燃点高、易燃性差、燃烬率低的特点，将会出现分解炉燃烧不完全的情况，导致窑尾系统煅烧困难。

基于以上两点，项目实施后，必须对配料和操作参数作出改变。

项目在实施过程中，为了减少对生产造成的危害，我们决定采用两种煤混合的方法，不完全使用煤矿直接生产的高硫煤，通过掺加一部分低硫中挥发份煤，来调整带入熟料中硫的比例，经实践最终确定为两种煤混掺，各种煤的化学分析见表1。

2 应用过程中出现的问题及解决办法(1)由于两种煤燃烧特性不一致，窑内燃烧产生双峰火焰，在烧成带形成断续的窑皮，并由于不断的涨落，对耐火砖产生极大的危害。

通过降低煤粉细度，调整喷煤管位置，加大一次风机风量和风速，减少直流风用量，增大内旋流风，使煤粉的扩散速度加大，在极短的时间内使煤粉完全燃烧，消除了两种煤在燃烧时间上的不一致性。

(2)由于刚开始高硫煤掺加较多，出现硫在窑尾及烟室的富集，产生后结圈，并伴随使熟料液相提前出现，结大蛋，出现黄心料，降低熟料强度并在窑尾密封漏料，停窑后在64m处取浮窑皮分析，发现有大量的SO3富集(见表2)。

项目3任务2分解炉的应用资料

10
✓半离线型
分解炉设于窑的一侧，称半离线型炉。这种布置方式中，分解炉内燃料在纯三次风中燃烧，炉气出炉后可以在窑尾上升烟道下部与窑气会合(如RSP、MFC等)，亦可在上升烟道上部与窑气会合(如N-MFC、 SLC—S等)，然后进入最下级旋风筒。这种方式工艺布置比较复杂，厂房较大，生产管理及操作亦较为复杂。其优点在于燃料燃烧环境较好，在采用“两步到位”模式时为燃料与料粉是以悬浮状态混合在一起的，
燃料燃烧放出的热量立即被物料所吸收。当燃料
燃烧快放热快时，料粉分解也就快；当燃烧慢时
，则放热也慢，分解也就慢。所以分解反应也抑
制了燃烧温度的提高，而将炉内温度限制在略高
于CaCO3平衡分解温度20-50℃的范围。
2020/7/13
16
炉的温度分布
1)分解炉的平面温度比较均匀。 2)炉内纵向温度由下而上逐渐提高，但变化不大。 3)炉的中心温度较高，边缘较低，除炉壁热损外，
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✓离线型
2020/7/13
分解炉自成体系，称为离线型炉。采用这种方式时，窑尾设有两列预热器，一列通过窑气，一列通过炉气，窑系列物料流至最下级旋风筒后再进入分解炉，同炉系列物料一起在炉内加热分解后，经炉系列最下级旋风筒分离后进人窑内。同时，离线型窑一般设有两台主排风机，一台专门抽吸窑气，一台抽吸炉气，生产中两列工况可以单独调节。
2020/7/13
5
按气体流动方式来分类
排风机
排风机
煤粉冷却机
2020/7/13
煤粉冷却机
排风机煤粉
冷却机
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(a)特点：分解炉所需助燃空气全部由窑内通过，无三次风管。优点是可节省投资、操作简便、冷却机选型不受限制。缺点是过多的空气通过窑内，影响窑的操作。 (b) —目前常用形式特点：分解炉所需助燃空气由三次风管提供，并在炉内与窑气混

分解炉的分类

分解炉的分类按分解炉与窑的连接方式大致分为三种类型1.同线型分解炉这种类型的分解炉直接坐落在窑尾烟室之上。

这种炉型实际是上升烟道的改良和扩展。

它具有布置简单的优点，窑气经窑尾烟室直接进入分解炉，由于炉内气流量大，氧气含量低，要求分解发炉具有较大的炉容或较大的气、固滞留时间长。

这种炉型布置简单、整齐、紧凑，出炉气体直接进入最下级旋风筒，因此它们可布置在同一平台，有利于降低建筑物高度。

同时，采用“鹅颈”管结构增大炉区容，亦有利于布置，不增加建筑物高度。

2.离线型分解炉这种类型的分解炉自成体系。

采用这种方式时，窑尾设有两列预热器，一列通过窑气，一列通过炉气，窑列物料流至窑列最下级旋风筒后再进入分解炉，同炉列物料一起在炉内加热分解后，经炉列最下级旋风筒分离后进入窑内。

同时，离线型窑一般设有两台主排风机，一台专门抽吸窑气，一台抽吸炉气，生产中两列工况可以单独调节。

在特大型窑，则设置三列预热器，两个分解炉。

3.半离线型分解炉这种类型的分解炉设于窑的一侧。

这种布置方式中，分解炉内燃料在纯三次风中燃烧，炉气出炉后可以在窑尾上升烟道下部与窑气会合（如RSP、MFC等），亦可在上升烟道上部与窑气会合（如N-MFC. SLC-S等），然后进入最下级旋风筒。

这种方式工艺布置比较复杂，厂房较大，生产管理及操作亦较为复杂。

其优点在于燃料燃烧环境较好，在采用“两步到位”模式时，有利于利用窑气热焰和防止粘结堵塞。

中国新研制的新型分解炉亦有采用这种模式的。

分解炉内的气流运动，有四种基本型式：即涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式。

在这四种型式的分解炉内，生料及燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流态化效应”分散于气流之中。

由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时间，达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的。

分解炉作为预分解窑的“第二热源”，承担着繁重的燃料燃烧和换热任务。

2500t_d(2000t_d)预分解窑系统分析与研究

Ｃｈｉｎａ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｆｏｒｅｉｇｎ８ｄｖａｎｃｅｄｐｒｅｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆ２０００ｔ／ｄｙｉｅｌｄｐｒｅｃａｌｃｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｅｓｌｉｎｅｉｎｃｈｉｎａ，ｔｈｅｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｏｆ２０００ｔ／ｄｃａｎｂｅ８ｃｈｉｅｖｅｄ８ｆｔｅｒ
ｄｅｆｉｎｉｔｅｌｙｓｔａｔｅｄｔｈａｔｃｅｍｅｎｔｉｎｄｕｓｔｒｙａｐｐｌｙｔｈｅｐｒｅｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ａｎｄｏｔｈｅｒｍｏｄｅｒｎａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｏｒｄｅｒｔｏｔｈｅｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｇｒｅａｔ
ｇｏａｌｏｆｔｈｅｍｏｒｄｅｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｅｍｅｎｔｉｎｄｕｓｔｒｙｏｆｃ量：ｌｉｎａｂｅｆｏｒｅｔｈｅｔｈｉｒｄ
加，窑热负荷大大降低，使得ＮＳＰ窑在热耗、生产稳定性、投资、ＮＯｘ排放量等
各项指标均较ＳＰ窑先进【２卜ｐＪ。同时ＮＳＰ技术的开发还为低质燃料及可燃废弃物
的使用开辟了广阔的前景。现在ＮＳＰ技术已成为水泥工业煅烧技术发展的主导方
向。正向建设“生态环境材料型”产业的可持续发展方向迈进ｆ４】。
悬浮预热和预分解技术从开发至今的三十多年间，在国际、国内主要经历了
我国对悬浮预热技术的研究起步亦早，于１９５８年在上海天祥水泥厂进行第一台四级旋风预热器的工业实验，并于６０年代在太原水泥厂建成第一台旋风预热窑。但由于“十年动乱”的干扰破坏而影响了我国悬浮预热技术的发展。
Ｍａｊｎｃｏｎｔｅｎｔ：ａｎａｌｙｓｅａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅａｂｏｕｔｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｔａｎｄ—ａｌｏｎｅｍａｉｎｆｒａｍｅ：ａｎａｌｙｓｅａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅａｂｏｕｔｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｎｈｅａｔｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍａｔｃｈｉｎｇ：ａｎａｌｙｓｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔａｂｏｕｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｓｃｏｐｅａｎｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ：ｅｓｔｉｍａｔｅａｂｏｕｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ：ａｎａｌｙｓｅａｂＯｕｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍ．

分解炉的工作原理

分解炉的工作原理分解炉是一种常见的化工设备，用于将有机物质进行高温分解，并产生有用的化学物质或能源。

其工作原理基于热分解反应和热传导的原理，本文将对分解炉的工作原理进行详细介绍。

一、热分解反应分解炉的核心是热分解反应，即将有机物质通过加热使其分解成更简单的化合物或元素。

这种热分解反应通常需要高温和催化剂的协同作用。

以有机废弃物的处理为例，分解炉中加入适量的催化剂，将废弃物加热至较高温度，使其分子间键断裂，产生气体、液体和固体产物。

例如，将废塑料通过热分解反应处理，可以得到可燃气体、液体燃料和固体残渣。

其中可燃气体可以作为燃料使用，液体燃料可以作为燃料或者进行进一步加工利用，固体残渣可以作为原材料进行再利用。

热分解反应的温度通常在300℃以上，以保证废弃物能够充分分解。

催化剂的选择和使用量也影响着反应的效果和产物的种类。

二、热传导在分解炉中，热传导是将加热源的热能传递给废弃物的重要方式。

通过加热源加热分解炉的反应室，产生高温环境，而后热能通过热传导的方式传递给废弃物，使其达到分解温度。

分解炉设计中需要考虑的一个关键问题就是热传导的效率。

提高热传导效率可以减少能源的损耗和提高废弃物的分解效率。

为了提高热传导效率，分解炉通常采用优良的热传导材料，如陶瓷材料、金属材料等。

这些材料具有较高的导热系数，能够更好地传递热能。

此外，还可以通过设计分解炉的结构和形式来增加热传导的表面积，提高加热源与废弃物之间的热传导效果。

三、工作过程分解炉的工作过程通常包括预热、分解和冷却等阶段。

首先，将废弃物投入到分解炉中，并启动加热源。

在预热阶段，加热源将反应室中的温度逐渐升高，以达到分解温度。

当分解温度达到后，热分解反应开始。

废弃物在高温和催化剂的作用下，分解成气体、液体和固体产物。

分解过程中，产生的气体和液体产物可经过处理后作为化学物品或能源进行利用。

固体产物可以作为原材料进行再利用或者进行处理。

最后，在分解过程完成后，关闭加热源，并进行冷却。

TSD型分解炉的研究开发及工程应用_下_

８０ＲＬＤ４
从湍流流动角度分析，分解炉计算机仿真开发
中解决了圆柱坐标非结构网格下极点处理这一国
图６分解炉主视图
图７分解炉平面图
２６
ＣＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ５／２００６设计Fra bibliotek研究ａ
ｂ
ｃ
ｄ
０～１８０°
ａ
ｂ
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图８剖面轴向的速度矢量，１７．１ｍ／ｓ
ａ
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ＴＳＤＣａｌｃｉｎｅｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＩｔｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（ Ⅱ）ＴＡＯＣｏｎｇ－ｘｉ，ＰＥＮＧＸｕｅ－ｐｉｎｇ，ＨＵＺｈｉ－ｊｕａｎ，ＬＩＵＪｉ－ｋａｉ，ＹＵＪｉｎ－ｈｕｉ（ＴｉａｎｊｉｎＣｅｍｅｎｔＩｎｄｕｓｔｒｙＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｔｅｓｔｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ，ＴＳＤｃａｌｃｉｎｅｒｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒａｎｔｈｒａｃｉｔｅｃｏａｌｆｉｒｉｎｇｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ，ＴＳＤｃａｌｃｉｎｅｒｓａｒｅｓｕｃｃｅｅｄａｐｐｌｉｅｄｏｎ２５００～５０００ｔ／ｄｃｅｍｅｎｔｃｌｉｎｋｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＳＤｃａｌｃｉｎｅｒY ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎY ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔY Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
图１１采用ＴＳＤ分解炉的典型操作画面

分解炉分级燃烧降氮脱硝技术的研究与应用

分解炉分级燃烧降氮脱硝技术的研究与应用谢胜【摘要】The combination of high temperature combustion technology of low NOx and decomposing furnace system with big cubage has the characteristics, such as the high heat efifciency, equality of decomposing furnace temperature, nitro-gen removal and denitration, low concentration of NOx emission. The paper introduces the application of high temperature&graded combustion technology in cement kiln, focusing on the application principle of graded combustion, nitrogen removal and denitration in decomposing furnace system and popularizing value.%低NOx高温燃烧技术与大容积分解炉系统有机结合，具有热效率高、分解炉温度分布均匀、降氮脱硝、NOx排放浓度低等特点。

文章介绍了高温分级燃烧技术在水泥窑中的应用，重点分析了分级燃烧、降氮脱硝在分解炉系统中的应用原理，以及推广的价值。

【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】5页(P25-29)【关键词】水泥窑;分解炉;降氮脱硝;分级燃烧;低NOx燃烧技术【作者】谢胜【作者单位】广州市越德企业管理咨询有限公司,广州,510460【正文语种】中文【中图分类】X7011 前言氮氧化物的生成是燃烧反应的一部分：燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2，统称为NOx。

TSD型分解炉

水泥厂TSD型分解炉性能分析与评议1 LLH-TSD分解炉的结构及特点 LLH水泥厂第二期技术改造工程（即2 500 t/d新型干法水泥生产线）分解炉和预热器采用天津水泥工业设计研究院开发的带TSD型分解炉五级预热器单系列系统。

它结合了RSP和DD炉的特点。

所谓RSP是强化悬浮预热器的英文名称Reinfored Suspensinon Preheater的缩写；所谓DD炉是双重燃烧和脱硝过程的英文Dal Combustion and Denitratior Process的缩写。

这种分解炉是在总结了许多窑外分解方法的丰富经验基础上研制的。

它是在窑与C5旋风筒之间增设一个TSD分解炉而成。

它主要由旋流预燃室、主炉及上升管道组成了分解炉区（如图１所示）。

在窑尾烟室与主炉之间有缩口以平衡窑与分解炉之间的压力。

缩口处风速一般可达30～50 m/s，负压为0.8～1.0 kPa。

从冷却机抽来的三次风，以一定的速度从预燃室上部以切线方向入炉。

从C4旋风筒下来的生料，在三次风入炉之前喂入气流之中，并在该处设有撒料器，使风、料混合入炉。

在其内产生激烈的涡旋运动，由于离心力的作用，使预燃室内中心部位成为物料浓度的衡相区，周边部位成为物料的浓相区。

由于浓稀相区的存在，在预燃室的中心部位就为燃料的燃烧创造了一个非常有利的燃烧空间，为燃料的稳定燃烧、提高燃尽率创造了理想条件。

喷煤燃烧器采用三通道喷煤管，从预燃室上部伸入，一次风占分解炉三次风总量的10%左右，将煤粉以30 m/s速度从上部喷入，使煤粉分散、燃烧。

在预燃室内，煤粉与新鲜三次风混合燃烧，故燃烧速度较快，反应温度及容积热负荷较高，一般出预燃室进入主炉的生料分解率可达40%～50%，预燃室内截面风速为10～12 m/s。

在TSD系统中无论是燃烧器，还是预燃室，其气固运动方式均为涡旋式。

另外在分解炉上设有看火孔，可观察火焰形成与长短。

图1 TSD型分解炉示意图由于涡旋运动，生料通过载体在预燃室内所形成的物料浓度梯度，实质是一个多层次运动着的粉状物料吸热反应保护屏障，由此也就形成了一个较大的温度梯度，其值约为700 ℃左右，即当火焰温度为1 600 ℃时，炉壁温度为900 ℃左右。

琉璃河TSD型预分解窑系统热工性能研究与改进的开题报告

琉璃河TSD型预分解窑系统热工性能研究与改进的开题报告一、选题背景和意义预分解窑是水泥生产过程中重要的设备，其热工性能对水泥生产的质量和效率有重要的影响。

目前市场上主要采用的是火线预分解法，但其存在热损失大、燃烧效率低等问题，不利于节约能源和保护环境。

随着低碳经济理念的深入推广，减少能源消耗、改进资源利用已经成为水泥生产企业的重要任务。

因此，我们选择了琉璃河TSD 型预分解窑系统进行热工性能的研究与改进，旨在提高窑系统的热效率，促进水泥生产的可持续发展。

二、研究内容和目标本次课题研究的内容主要涉及琉璃河TSD型预分解窑系统的热工性能，包括热利用、燃烧效率等方面的改进与调整。

具体研究目标如下：1.对琉璃河TSD型预分解窑系统进行热力学分析，了解系统热量分配情况。

2.分析系统中热损失的原因，确定系统中存在的问题。

3.基于上述分析，提出系统改进的方法和措施，以提高热效率。

4.在实际生产中，通过实施改进措施，提高窑系统的热效率和生产效率。

三、研究方法和步骤1.对琉璃河TSD型预分解窑系统进行热力学分析通过对琉璃河TSD型预分解窑系统的温度和热量数据进行收集和统计，利用热力学模型进行分析。

通过计算得到系统的热量分配情况，进而分析存在的问题。

2.分析系统中热损失的原因通过实际生产过程观察，同时结合热力学分析数据，找出系统中热损失的原因，确定存在的问题。

3.提出系统改进的方法和措施基于上述分析结果，结合系统实际情况，提出改进措施和方案，以提高系统热效率。

4.实施改进措施根据提出的改进方案，采取相应的措施和方法，在实际生产过程中实施改进，以提高窑系统的热效率和生产效率。

四、预期结果和成果通过对琉璃河TSD型预分解窑系统的热力学分析和改进，预期实现如下成果：1.深入了解系统热量分配情况，找出系统中存在的问题。

2.确定存在的问题，提出适合的解决方案和改进措施。

3.实施改进措施，提高窑系统的热效率和生产效率。

4.为水泥生产企业的可持续发展做出贡献。

新型DD分解炉

新型DD分解炉
彭宝利;张浩云
【期刊名称】《建材世界》
【年(卷),期】2006(027)002
【摘要】DD分解炉最早是由日本的神户制钢公司(会社)和原日本水泥公司(会社)共同研制成功的,我国天津水泥工业设计研究院曾经购买了该分解炉的专利技术,并且通过对该分解炉的再研发,推出了具有自身特色的TDF分解炉及其派生的一系列分解炉(TFD分解炉,TSD分解炉,TWD分解炉等).最近,日本的神户制钢公司和日本的太平洋水泥公司(其前身是日本水泥公司)又推出了DD分解炉新的型式.文中就是这些新型DD分解炉的分析与探讨.
【总页数】2页(P18-19)
【作者】彭宝利;张浩云
【作者单位】唐山学院;河南同力集团新乡水泥厂
【正文语种】中文
【中图分类】TQ054
【相关文献】
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2.DD分解炉燃烧与分解耦合过程的数值模拟
3.尿素喷射速度对DD分解炉SNCR脱硝效果影响的数值模拟
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5.DD分解炉流场仿真分析
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