预热器及分解炉系统简介
日产3000吨水泥熟料窑尾预热器与分解炉系统设计
1前言1.1水泥产业发展概述我国是水泥生产大国，水泥工业是我国国民经济建设的重要基础材料产业，在国民经济可持续发展中具有举足轻重的地位。
随着现代化建设的持续、稳定发展，我国水泥工业正面临着更好更快地发展、完善自身、节能环保的重任[1]。
水泥生产过程中，最重要的工艺环节是将化学成分合格的生料煅烧成既定矿物组成的熟料的过程[2]。
此过程所使用的设备包括旋风筒预热器、分解炉、回转窑和篦冷机等，这些设备即为构成窑尾系统的主要设备。
伴随着水泥工业生产技术的发展，熟料煅烧设备经历了立窑、干法中空窑、湿法窑、立波尔窑、预热器窑以及预分解窑的变化。
对于水泥工业窑炉，国内外主要研究机构均依据水泥熟料形成热、动力学机制，研究水泥窑炉工艺过程，并对各设备子系统工作机理和料气运动、换热规律进行探讨[3]。
通过建立单级和多级粉体悬浮热交换器热力学理论模型和分解炉系统热稳定性理论模型，建立全系统的热效率模型，系统研究了悬浮预热器和分解炉的热效率及其影响因素、悬浮预热器系统特性组合流程、流场、温度场、浓度场的合理分布和碳酸盐分解及固液相反应动力学特性，并以此为理论指导，开发出新型干法水泥熟料生产技术装备[4]。
1.2国内外研究现状天津水泥工业设计研究院有限公司开发的TDF分解炉，具有三喷腾和碰顶效应、湍流回流作用强、固气停留时间比大、温度场及浓度场均匀、物料分散及换热效果好、阻力系数低等特点[5]。
交叉料流型预分解法在保证全系统固气比不变的前提下，可使每级预热器单体的固气比提高，从而提高系统的热效率。
采用这种生产方法可提高生料入窑分解率，降低预热器出口气体温度及分解炉操作温度[6]。
整个系统在相对低温下操作可以减少钾、钠、氯盐及一些低熔点矿物形成，有利于系统稳定操作，减少预热器及分解炉结皮堵塞。
如西安建筑科技大学徐德龙院士团队发明的悬浮态高固气比预热分解技术[7]。
以Prepol和Pyro⁃clon型炉[8]为代表的管道式分解炉，主要依靠“悬浮效应”加强气固换热，炉内湍流强度较小，一般以增大炉容为主要措施，保证分解炉的功效发挥，故其单位容积热负荷及单位容积产量相对其他炉型来说，都是比较小的。
日产3000吨水泥熟料窑尾预热器与分解炉系统设计
日产3000吨水泥熟料窑尾预热器与分解炉系统设计一、设计要求：1.设计日产3000吨水泥熟料窑尾预热器与分解炉系统；2.构建高效节能的系统，提高水泥熟料预热效率；3.确保系统运行稳定可靠，维持生产连续性；4.设计具备保护设备和人员安全的控制系统。
二、系统组成1.窑尾预热器：窑尾预热器的设计旨在利用熟料窑尾烟气的余热，预热水泥熟料，以提高窑炉热效率并降低燃料消耗。
预热器采用多级筒体结构，能够使空气与水泥熟料充分接触，高效传热。
在筒体内设置合适的反向风道，以保证水泥熟料在预热器内的逗留时间，控制预热温度。
2.分解炉：分解炉的设计旨在将高温、燃烧后的熟料在适当的环境下进行分解，使其物理化学性质发生改变。
分解炉采用上升流式结构，利用高温煤气与熟料的直接接触，实现熟料的分解。
分解炉内部设置合理的板材和转动装置，以增加熟料与气体的接触面积和提高分解效率。
同时，设置排气系统，将分解后的气体及时排出，保证系统稳定运行。
3.控制系统：设计一套先进的自动控制系统，实时监测和调整窑尾预热器与分解炉的运行参数。
控制系统包括温度、压力、流量等传感器，PLC控制器，以及人机界面。
通过自动控制系统，实现燃烧过程的自动调整，提高系统的稳定性和能耗效率。
系统还要具备报警和安全保护装置，确保设备及人员的安全。
三、系统工作原理1.窑尾预热器工作原理：熟料窑尾的高温废气通过窑尾预热器进入多级筒体结构，与水泥熟料进行热交换。
同时，预热器内通过设置合适的反向风道，控制水泥熟料在预热器内的逗留时间和热风向上的流动方向。
通过热交换，把窑尾烟气中的余热传递给水泥熟料，使得水泥熟料的温度逐渐升高。
2.分解炉工作原理：经过窑尾预热器预热的水泥熟料进入分解炉内，在高温煤气的作用下完成分解过程。
分解炉内的高温煤气直接与水泥熟料进行接触，通过热量传导和导流作用，使水泥熟料中的矿物质发生分解反应，生成新的物质，提高熟料的活性和可磨性。
四、系统优势1.高效节能：通过窑尾预热器利用余热和分解炉的高温煤气，实现废热回收，提高熟料的热效率，降低能源消耗；2.环保节能：废气经过预热器与分解炉的处理，减少高温废气的排放；3.连续生产：系统能够保证稳定运行，实现连续生产；4.自动控制：系统设有自动控制装置，能够实现自动监测和调整参数，提高系统的稳定性和能耗效率。
预分解技术
NST-I型分解炉
NST-S型分解炉
RSP型分解炉
RSP分解炉是日本小野田水泥公司与川崎重工业公 司共同研制的。主要由涡流燃烧室SB、涡流分解室SC 和混合室MC三部分组成：
熟料
C1 C3 C5
煤喷嘴
生料
废气
预分解窑的技术原理
C1
１.在悬浮预热器与回转窑之间增
设一个分解炉；
C2
２.在分解炉上适当位置装设燃料
喷嘴，喷入煅烧所需60%左右
C3
的燃料；
C4
３.使燃料燃烧的放热过程与生料
中碳酸盐分解的吸热过程，在
C5 分
分解炉中以悬浮态或流化态下
解 炉
极其迅速地进行；
三次风
燃烧器
料粉去C5
来自C4的料粉 燃烧器 三次风
窑气
TC型分解炉系列：TWD、TFD、TSD炉
带下置涡流预燃 室的组合分解炉
带旁置流态化悬浮 炉的组合型分解炉
带旁置旋流预燃室 的组合式分解炉
NC型分解炉系列
由南京水泥设计研究院在Prepol、Pyroclon等分解炉的基础上开发。 包括NST-I同线分解炉和NST-S半离线分解炉两种。
PrePol管道型分解炉系列
AT
AS
AS-MSC
TC型分解炉系列：TDF炉
由天津水泥院在DD分解炉的基础 上，根据我国燃料燃烧特性，研制开 发的TDF型分解炉。
TDF炉直接安装在窑尾烟室上，窑 气由炉底喷射入炉。炉中部设有缩口， 以产生二次“喷腾效应”。三次风由 下锥体上部两侧切线涡旋入炉；两个 三通道燃烧器分别设于三次风入口上 部，使燃料斜喷入三次风气流中迅速 起火燃烧。在炉下部筒体周围不同高 度设置四个生料喂料口，以利物料分 散均匀。
预分解窑系统的组成
预分解窑系统的组成预分解窑系统是一种用于水泥生产的设备系统，由多个组成部分构成。
下面将详细介绍预分解窑系统的组成。
1. 窑体预分解窑系统的核心部分是窑体。
窑体通常由钢筋混凝土构成，具有较高的耐火性能和耐磨性能。
窑体内部分为多个区域，包括预热区、煅烧区和冷却区。
预热区用于将原料进行预热，煅烧区用于进行煅烧反应，而冷却区则用于将煅烧后的熟料进行冷却。
2. 窑头设备窑头设备主要包括煤粉仓、煤粉磨机和煤粉输送系统。
煤粉仓用于存放煤粉，煤粉磨机则将煤粉磨成所需的细度，最后通过输送系统将煤粉送入窑体。
3. 窑尾设备窑尾设备主要包括熟料冷却机和熟料破碎机。
熟料冷却机用于对煅烧后的熟料进行冷却，以提高熟料的质量。
熟料破碎机用于将冷却后的熟料进行破碎，以满足不同颗粒度要求的水泥生产工艺。
4. 窑内设备窑内设备包括煤粉喷燃器、预热器和分解炉。
煤粉喷燃器用于在窑体内部喷射煤粉并进行燃烧，提供热量供窑体内的反应进行。
预热器用于将煤粉喷燃后的高温烟气与未煅烧的原料进行热交换，提高窑体内部的温度。
分解炉则是窑体内的关键部分，用于进行煅烧反应，将原料分解成熟料。
5. 除尘系统除尘系统用于处理窑体产生的烟气中的灰尘和有害气体。
除尘系统通常包括电除尘器和袋式除尘器两种设备，可以有效净化烟气，保护环境。
6. 控制系统预分解窑系统还包括一个完善的控制系统，用于对整个生产过程进行监控和控制。
控制系统通常由PLC（可编程逻辑控制器）和DCS （分布式控制系统）组成，可以实现对窑体温度、煤粉供给、熟料质量等关键参数的自动控制。
总结起来，预分解窑系统的组成包括窑体、窑头设备、窑尾设备、窑内设备、除尘系统和控制系统。
这些组成部分密切配合，共同完成水泥生产的整个过程，确保生产过程的稳定性和水泥产品的质量。
预分解窑系统的应用不仅提高了水泥生产的效率，还减少了对环境的污染，具有重要的意义。
第三代TTF窑尾预热器系统简介
中天仕名科技集团有限公司 CEMTECK Group Ltd.
加强管道系统换热效果的措施 ： a. 适当提高管道风速（15～18m/s）
（经计算当管道内风速由15.5 m/s增至18
m/s时，其换热效果增强12.7%） b. 适当加宽撒料板的撒料宽度，增加物 料在管道中的分散度从而提高换热效果； c. 撒料板伸入风管中长度略加长，增强 物料的分散效果； d. 合理布置下料点的高度，在保证物料 不短路的前提下，尽量缩短下料点与旋 风筒顶盖的距离，增加管道换热的有效 长度，延长气固换热时间，从而提高换 热效果。 e. 合理布置物料下料点，充分考虑旋风 筒中气流旋向对物料换热的影响。
C4料
C4料
三次风
煤粉 煤粉
窑气
中天仕名科技集团有限公司 CEMTECK Group Ltd.
对于烟煤采用常规两钵TDF分解炉，当燃料为较难燃烧的无烟 煤或劣质煤时，采用三钵TTF型式的分解炉，综上所述，本项目分解 炉的工艺特点如下： ●三喷腾：TTF炉固气停留时间比大，在相同炉容下，炉流场大大优化，气
中天仕名科技集团有限公司 CEMTECK Group Ltd.
C、锁风阀、点火烟囱等
结构简单、维护方便、锁风效 果良好的锁风阀 密封效果良好、可远程精 确控制的点火烟囱
中天仕名科技集团有限公司 CEMTECK Group Ltd. 代别 第一代 第二代 第三代
分解炉： 容积较小，对煤 质要求较严，主 要型式类似RSP 、NSF。 预热器： 700t/d~1000t/d 采用靴形扁内筒 和阻流型导流板 ，2000t/d采用直 形圆内筒和矩形 进风口的常规结 构。 分解炉： 早期采用对撞进风双喷腾 TDF型分解炉，后期根据 煤质情况，在主炉TDF炉 基础上分别采取下置旋流 预燃室、旁置旋流预燃室 、前置流态化预燃炉和后 置延伸管道等结构型式。 预热器： 早期采用直形圆内筒和二 心蜗壳结构，单体阻力高 和分离效率高。后期采用 直形圆大内筒，270°大 蜗壳、斜切角进气口， d/D适当放大，蜗壳为等 高变角度，优化内筒结构 ，采用耐热钢制的悬挂分 片式圆内筒。 分解炉： 采用双喷腾或三喷腾 TDF型分解炉适应各种 煤质，操作维护简单。 分解炉考虑燃料分级及 三次风分级，降低系统 NOx排放。 预热器： 采用直形圆内筒，270° 二心大蜗壳、斜切角进 气口，内筒和连接风管 风速优化考虑，优化内 筒结构，采用耐热钢制 的悬挂分片式圆内筒。
水泥预热器及分解炉的发展历史
水泥预热器和分解炉的发展历史新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来的新技术，到目前日本、德国等发达国家，悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产装备率占95%。
我国第1台悬浮预热及预分解窑于1976年投产，目前这种新型干法水泥生产线生产能力达6000余万t。
(此为“九五”末数据)。
新型干法水泥生产技术发展的第一阶段为20世纪50年代初到70年代初，是悬浮预热技术诞生和发展阶段。
第二阶段是20世纪70年代初至今，是预分解技术诞生和发展阶段。
本文将分阶段叙述。
1 预热器1.1 最早的旋风预热器专利最早申请生料悬浮预热器专利权的是丹麦哥本哈根——弗利特力克堡的M·沃格尔·约根生工程师在1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和国布拉格的专利局提交“用细分散物料喂入回转窑的方法和装置”的专利申请书，于1934年7月25日获得专利证。
图1是该专利证说明书上示意图，说明四级旋风生料悬浮预热器的全部特征，这就是现在新型干法生产最普遍采用的预热器。
图1四级旋风预热器(捷克专利证说明书上的示意图)1.2 洪堡旋风预热器上述专利概念，经历了20年，德国洪堡公司(Humloldt)F·缪勒改进的第1台洪堡旋风预热器于1951年投入实际生产。
洪堡型旋风预热窑，是把生料的预热和部分分解由悬浮预热器来完成，代替回转窑部分回转筒体功能，达到缩短回转窑长度，同时使窑内以堆积滚翻状态进行气料热交换过程，转移到悬浮预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出炽热气流充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率，有利于降低熟料烧成热耗。
这可从图2中看出。
图2 干法窑与一般悬浮预热器的比较洪堡旋风预热器见图3。
生料由最上部1级旋风筒连接风管喂入，喂入量1650g/kg熟料。
根据对四级旋风预热器的热工制度研究证明，80%的热交换在连接风管中进行，只有20%的热交换在旋风筒中进行。
窑尾预热器与分解炉的功能及作用
2分解炉的功能和作用
分解炉的作用主要有三个:一是使燃料在炉内具有充分的燃烧时间，理论燃烬度应达到100%，以使燃料的热量得到最大释放。二是通过激烈的旋流、喷腾，使物料的分散度达到最大，促使其在分散悬浮状态中与热气体进行充分的热交换三是促使碳酸钙的快速分解，分解率应达到90%以上。
对于分解炉来说，分解率达到90%以上应该说已基本满足工艺要求，在分解炉已达到90%以上时，不应再追求更高的分解率。如追求更高的分解率，势必要提高分解炉的温度。炉温过高，将导致液相矿物C3A和C4AF的过早、过多产生，将造成C3、C4\C5级筒翻板阀板面因积料而动作失灵，也是C5级筒易发生结皮、堵塞的另外一种原因(原料与燃煤中的有害成分是正常因素)。
如C1、C2、C3、C4，C5级筒的收尘效率下降，将使本级筒内已进行充分热交换的生料又返回上级筒与低温稀固相气流混合，造成热量的损失和浪费。所以各级预热器的收尘效率是影响窑尾系统正常、高效运行的重要参数。从理论上讲各级预热器的收尘效率应当是越高越好，但追求过高的收尘效率将使系统阻力增加，导致过多的压力损失，窑尾风机功率的增加，同样是一种能量的损失。设计中已对预热器系统的阻力和风机功率进行了恰当配置保持收尘效率设计参数的稳定是十分必要和重要的。在正常生产中，影响各级预热器收尘效率的因素主要是内筒的长短，挂片的完好程度以及翻板阀的工作状态等，此外风量的变化，给料量的变化也都对收尘效率有或多或少的影响，因此提高操作水平，保持各级预热器较高的收尘效率是水泥企业生产管理上的一个重要课题。在预热器设计参数确定之后，内筒尺寸长短的变化将决定预热器的收尘效率。一般说，内筒长度不变，收尘效率不变，由于磨损、烧失，长度变短，收尘效率将随之呈线性下降，挂片磨损、烧失，部分进口气流易从出口短路，收尘效率则有较大的下降。
分解炉的工作原理与结构(二)
分解炉的工作原理与结构（二）引言：分解炉作为一种常见的工业设备，在化工、石油、能源等领域具有广泛的应用。
本文将进一步介绍分解炉的工作原理与结构，以帮助读者更好地了解和应用分解炉。
正文：1. 燃料供给系统：- 燃料输送管道：用于输送燃料到燃料预处理设备。
- 燃料预处理设备：对燃料进行预处理，包括脱硫、脱氮等过程。
- 燃料喷嘴：将燃料导入燃烧室，确保燃料均匀燃烧。
2. 空气供给系统：- 空气进气管道：将空气引入燃烧室，与燃料进行充分混合。
- 空气预处理设备：对空气进行预处理，包括除尘、降温等处理。
- 风机：提供足够的风力将空气送入燃烧室。
3. 反应炉：- 燃烧室：燃料和空气混合燃烧的区域，产生高温高压的气体。
- 反应室：气体在此处进行分解反应，产生所需的产物。
- 冷却室：将分解后的气体冷却至适宜的温度，以便后续处理。
4. 热交换系统：- 冷却水系统：通过冷却水对炉体进行冷却，同时回收部分热量。
- 加热系统：通过燃料燃烧产生的热量对炉体进行加热，保持反应温度。
- 废热回收系统：对废气进行热回收，提高能源利用效率。
5. 控制系统：- 温度控制：监测和调节反应炉内的温度，确保反应过程的稳定性。
- 压力控制：监测和调节反应炉内的压力，确保操作的安全性。
- 流量控制：对燃料和空气的流量进行控制，保证燃烧和反应的平衡。
总结：通过对分解炉的工作原理与结构进行详细介绍，我们了解到燃料供给系统、空气供给系统、反应炉、热交换系统和控制系统五个大点对于分解炉的工作起到重要作用。
深入了解和熟练运用分解炉，将为化工、石油、能源等领域的生产提供更高效的工具和技术支持。
水泥工艺中分解炉的结构及原理简介
（二）、分解炉的工作原理与结构概述分解炉是把生料粉分散悬浮在气流中，使燃料燃烧和碳酸钙分解过程在很短时间(一般1．5～3秒)内发生的装置，是一种高效率的直接燃烧式固相一气相热交换装置。
在分解炉内，由于燃料的燃烧是在激烈的紊流状态下与物料的吸热反应同时进行，燃料的细小颗粒呈一面浮游，一面燃烧，使整个炉内几乎都变成了燃烧区。
所以不能形成可见辉焰，而是处于820～900℃低温无焰燃烧的状态。
水泥烧成过程大致可分为两个阶段：石灰质原料约在900℃时进行分解反应(吸热)；在1200～1450℃时进行水泥化合物生成反应(放热、部分熔融)。
根据理论计算，当物料由750℃升高到850℃，分解率由原来的25％提高到85～90％时。
每千克熟料尚须1670千焦的热量。
因此，全燃料的60％左右用于分解炉的燃烧，40％用在窑内燃烧。
近几年来窑外分解技术发展很快，虽然分解炉的结构型式和工作原理不尽相同，它们各有自己的特点，但是从入窑碳酸钙分解率来看，都不相上下，一般都达到85％以上。
由此看来，分解炉的结构型式对于入窑生料碳酸钙分解率的影响是不太大的。
关键在于燃料在生料浓度很高的分解炉内能稳定、完全燃烧，炉内温度分布均匀，并使碳酸钙分解在很短时间内完成。
我国某厂烧煤分解炉的结构示意图3—18。
分解炉由预燃室和炉体两部分组成，预燃室主要起预燃和散料作用，炉体主要起燃料燃烧和碳酸钙分解作用。
在钢板壳体内壁镶砌耐火砖。
由冷却机来的二次空气分成两路进入预燃室。
三级旋风筒下来的预热料，由二次空气从预燃室柱体的中上部带入预燃室。
约四分之一的分解炉用煤粉，从预燃室顶部由少量二次空气带入并着火燃烧，约四分之三左右的煤粉在分解炉锥体的上部位置喂入，以此来提高和调整分解炉的温度，使整个炉内温度分布趋于均匀，担任分解碳酸钙的主力作用。
炉体内的煤粉颗粒，虽被大量的惰性气体CO2和N2所包围，减少了与O2接触的机会，煤粉的燃烧速度就会减慢。
但由于进入预燃室的煤粉不受生料粉的影响，而且在纯空气中燃烧，形成引燃火焰，起到火种的作用，使预燃室出口处有明火存在，对煤粉起着强制着火作用。
预分解窑系统的组成
预分解窑系统的组成预分解窑系统是一种用于水泥生产过程中的关键设备。
它由多个组成部分组成，每个部分都有特定的功能和作用。
本文将详细介绍预分解窑系统的组成。
预分解窑系统由预分解炉和旋风分离器组成。
预分解炉是整个系统的核心部分，它通过将原料在高温下进行预分解，将其分解为石灰石和煤气两部分。
预分解炉的主要组成部分包括炉筒、炉头、炉尾和燃烧器。
炉筒是原料在其中进行预分解的容器，炉头和炉尾分别用于进料和排料，燃烧器用于提供炉内所需的高温。
预分解窑系统还包括煤粉预热装置和煤粉输送系统。
煤粉预热装置用于将煤粉预热至一定温度，提高其燃烧效率。
煤粉输送系统则负责将预热后的煤粉输送到预分解炉中，与原料一起进入炉内进行反应。
这些部件的合理设计和运行状态对于保证预分解窑系统的正常运行至关重要。
预分解窑系统还包括烟气处理系统和尾气处理系统。
烟气处理系统主要用于处理预分解炉排出的烟气中的有害物质，以降低对环境的污染。
常用的烟气处理设备有除尘器和脱硫装置。
尾气处理系统则用于处理预分解窑系统排出的尾气，其中包含了大量的煤气和石灰石粉尘。
尾气处理系统中常用的设备有旋风分离器和电除尘器。
预分解窑系统还需要配备控制系统和监测系统。
控制系统用于监控和控制整个预分解窑系统的运行状态，确保各个部件的协调工作。
监测系统用于实时监测和记录预分解窑系统的关键参数，如温度、压力、流量等，以便及时发现和解决问题。
预分解窑系统是一个复杂的系统，由多个组成部分组成。
每个部分都承担着特定的功能和作用，共同协作完成水泥生产过程中的预分解工作。
通过合理的设计和优化运行，预分解窑系统能够提高水泥生产的效率和质量，减少对环境的污染，具有重要的意义和价值。
预热分解系统工作原理及巡检要领
预热分解系统工作原理及巡检要领预热器的主要功能是充分的利用回转窑和分解炉排出废气余热加热生料，使生料预热及部分的碳酸盐分解。
为了最大限度的提高气固间的换热效率从而实现整个煅烧系统的优质，高产，低耗，预热器必须具备分散均匀，换热迅速和高效分离三个功能。
新型干法窑用旋风预热器作为主要的预热设备，旋风预热器由旋风筒和连接管道组成的热交换器。
现在一般为五级预热器，也有六级预热器。
为使生料能够充分的分散悬浮于管道内的气流中，加速气固之间的传热。
1、在生料进入每级预热器的上升管道处，管道内应有物料分散装置。
2、选择生料进入管道的合适方位，使生料逆气流方向进入管道，以提高气固相的相对速度和生料在管道内停留时间。
3、两级旋风筒之间的管道必须有足够的长度，以保证生料悬浮起来，并在管道内有足够的停留运行距离，充分发挥管道传热的优势。
4、旋风筒下料管道上的翻板阀灵活不漏风，生料能连续卸出，有料封作用。
旋风筒的作用主要是气固分离，传热只完成6%-12.5%。
旋风筒的分离效率的高低，对系统的传热速率和热效率有重要影响。
旋风筒的分离效率愈低，生料在系统内、外循环量就愈高。
系统内生料循环量等于喂料量时，废气温度将升高38℃。
外循环量增加，势必增加收尘设备的负荷，降低热效率。
最高一级旋风筒的分离效率决定预热器系统的粉尘排出量，提高它的分离效率是降低外部循环的有效措施。
窑外分解窑不断地改进窑外分解窑又称预分解窑，是一种能显著提高回转窑生产能力的煅烧设备，是在悬浮预热窑的基础上发展起来的一种新型窑炉系统。
生料颗粒分散于分解炉内以最小的温度差进行传热，入窑的表观分解率达到85-95%，从而大大的减少窑的热负荷，使回转窑的生产能力成倍的增加。
从1971年第一台窑外分解窑建成以来，最大的窑外分解窑的生产能力已达到日产万吨，窑的安全周期也得到提高。
预热器工作原理：生料由C1与C2之间的上升管道喂入，在高温、高速气流中充分分散进行热交换后，带入C1筒进行气料分离。
分解炉
日本小野田RSP分解炉炉型结构：由预燃室SB，分解室SC和混合室MC组成；与窑联接方式：离线旁置型，SC室单独设置，MC室通过缩口与烟室联接；特点：SB：10～15%三次风进上部旋流腔，作为煤粉燃烧的外风，与煤粉混合着火，起助燃和稳火作用；SC：85～90%三次风吹送热生料，将C3喂入的热生料分散到SC室内，在旋流的作用下，SC室边壁形成防止过热引起粘料的低温保护区，中心形成高温的强化燃烧区。
SC室操作不合适，会引起局部过热导致粘结或烧坏设备。
混合室MC从SC室下端以旋转气流夹带生料进入混合室，与窑尾的喷腾窑气相混合，分解率达90%以上。
该炉对燃煤适应性较强，可烧劣质煤及无烟煤，但结构复杂，阻力较高。
天津院设计的TSD分解炉是带旁置预燃室分解炉，旁置预燃室类似于RSP的SC室，预燃室可以高温操作，低挥发份煤能较好地着火、稳燃和快速燃，大大缩短煤粉燃尽所需的时间。
该炉适合于烧低挥发份的无烟煤。
1、DD、TD、TDF属于同一类，一代更比一代好，双喷腾，脱硝。
2、RSP、TSD相似，都是由预燃室SB，分解室SC和混合室MC组成。
是唯一明焰燃烧的分解炉。
以前RSP炉的MC室设计太小了，对MC的混合作用认识不足，后来国内天津院的TSD的主炉TD比MC合理多了。
3、CSF、TWD、CDC相似。
都是涡流喷腾型。
4、NMFC、TFD都是采用流态化床。
两步到位，一般是离线型布置。
5、Prepoel和Pyroclon都是属于管道式分解炉，旋喷结构。
6、KSV与DD炉相似，但三次风入炉方式不同，一是切线，一是轴线CDC是属于涡旋喷腾（双喷腾）结合型分解炉。
有两种型式，一种是在线，适合烧烟煤，还有一种是半离线型，就是在CDC主炉旁加了一个旁置预燃炉，适合烧无烟煤。
不管怎样说，成都院的CDC炉设计还是非常合理的，物料与气体的停留时间都比较长，石灰石的分解效率还是比较高的。
CDC炉就是NSF炉的变形，把出口改成的U形管，从而解决了用低质煤时反应时间问题。
旋风预热器和分解炉系统衬料砌筑
旋风预热器和分解炉系统衬料砌筑由于旋风预热器和分解炉均是静止设备，且主要承受粉状物料的摩擦，其耐火衬料的强度要求可相应降低。
通常采用复合衬料，即采用有一定的耐火度，抗碱并能抵御粉体和高温气流冲刷的耐火材料作为工作层，用导热系数很低的保温材料作为保温层。
旋风预热器和分解炉使用的耐火材料制品种类比较多，尤其是各级旋风筒的锥形料斗，锥角不一，导致具有大量外形相像，颜色差别不大的耐火砖应用于预热器和分解炉系统。
应注意材质和外形的细微差别，按照设计逐一对照选择。
原则上直砖和锚固砖用于直墙，仅在一个方向上有锥度的楔形砖用于圆柱体表面，而在两个方向上有锥度的楔形砖用于锥形料斗的砌筑。
浇筑料一般用于大面积易于坍塌的直墙、顶板平面和形状复杂，若采用耐火砖砌筑易于脱落的部位。
隔热板、隔热砌块用于处在较高温度的耐火砖或浇筑料与钢制壳体之间，作为保温填塞材料。
由于是两层保温材料，砌筑时原则上应错缝砌筑，但实际中很难实行。
硅盖板的耐火砖砌筑时，两层材料各自的缝隙和两层材料之间的缝隙必须填塞和注满粘结剂和耐火泥。
如耐火砖或耐火浇筑料须设膨胀缝，应避免设置直通缝，以有效保护其中填塞的耐火纤维材料。
从工艺布置看，旋风预热器和分解炉是从上至下，温度按一定梯度升高的。
除耐火制品的适应温度有较大变化外，耐火砖的锚固件也有所不同。
最高温度在分解炉和窑尾烟室处，其锚固件的的耐热钢牌号应不低于Gr25Ni20，上部预热器锚固件采用1Gr18Ni9Ti即可。
旋风预热器和分解炉有凸起部分，如预热器进风口处和只是分解炉与混合室的结合部，这部分支撑较少，属于砌筑中的薄弱环节。
通常使用耐火浇筑料进行砌筑，应根据控制缝的设置原则，在凸起最高处的200mm部位，恰当设置控制缝，并适当加大控制缝两侧的扒钉分布密度。
尤其是凸起部位的扒钉分布密度。
在所有仪表、清灰孔相应埋件以及空气炮的炮管入端被固定好后，方可进行浇筑料的浇筑。
如有必要，可临时拆下窑尾下料锥形体的2～3块扇形板，为位于烟室密封处的框架浇筑提供足够的空间，待砌筑完成后恢复。
预热器回转窑篦冷机系统工作原理一次讲清
1.预热器及分解炉系统的工作原理预热器及分解炉系统是一种生料悬浮预热、分解的理想设备，生料粉在悬浮状态下与高温气体充分混合、迅速传热，传热面积大热效率高，生料的升温速度快。
生料由二级筒至一级筒管道喂入，随上升气流进入一级筒被收集，然后按照与系统高温气流相反的方向，依次经二级筒、三级筒、分解炉、四级筒，进行预热分解，分解率约达85-95%，最后由五级筒收集入窑，而高温气流则依次经过窑尾烟室、缩口、分解炉混合室、五级筒、四级筒、三级筒、二级筒、一级筒，与生料进行热交换，温度逐渐降低，最后由窑尾高温风机排出。
分解炉内喷入煤粉，由冷却机引来的三次空气助燃，供氧充足，煤粉燃烧快，燃烧后的高温气体进入混合室，与窑尾缩口来的气流汇合向上进入五级筒。
2.回转窑的工作原理水泥回转窑是低速旋转的圆形筒体，是用以煅烧水泥熟料的设备，它以一定斜度依靠窑体上的轮带，安放在数对托轮上，由电机带动或液压传动，通过窑身大小牙轮，使筒体在一定转速内转动。
生料自高端（窑尾）喂入，向低端（窑头）运动，燃烧自低端吹入形成火焰，将生料通过碳酸盐分解、放热反应，烧成和冷却四个自然带的复杂物理化学变化，烧成熟料，由窑头卸出，烟气由窑尾排出。
3. 篦冷机的工作原理篦冷机内部被3°倾斜的篦床分为两个主要的独立区域，即物料冷却和热气流通过煌篦上区和冷却空气进入并分隔成若干个隔室的篦下区，篦床由许多与水平面成一定角度并交叠排列的多孔篦板所组成，篦板分活动篦板及固定篦板，按“活动”、“固定”、“活动”……相间排列，并通过活动和固定篦板支承固定在活动框架和侧框架上，活动框架通过与其相连的滑块轴、由曲柄连杆机构传动，使其沿托轮导轨作往复直线运动，从而带动活动篦板往复移动，推动物料前进。
活动框架由二段组成，每段都有独自的传动装置，篦下各室由风机吹入冷风，冷却空气透过热料层进行充分热交换将物料有效冷却，熟料从卸料端经锤式破碎机破碎，达到要求粒度的熟料通过栅筛篦条卸到熟料输送机上运走，大块熟料抛回篦床再冷却、破碎。
烧成系统的组成环节
烧成系统的组成环节回转窑对生料连续加热，使其经过一系列物理化学反应变成熟料。
整个熟料生产过程可以分为以下四个阶段：①干燥、预热。
生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入五级旋风筒预热器，由热风进行干燥、加热到一定温度。
②分解。
经干燥预热后的物料进入分解炉，从冷却机抽来的热风送入分解炉旋涡室，使物料进一步升温，完成分解。
③煅烧。
经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入水泥回转窑进行煅烧。
④冷却。
煅烧后的熟料进入窑头蓖冷机系统进行熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库。
来自窑尾提升机的生料经双道电动锁风阀后喂入预分解系统的2#旋风筒上升管道，依次经1#—5#旋风筒、分解炉换热、升温及分解等过程使生料入窑表观分解率达到90%以上。
经预热分解的物料进入φ4.0×60m回转窑煅烧。
出1#旋风筒的废气（～3200C），大部分进入生料立式磨系统作为烘干介质，另一部分经多管冷却器冷却后进入袋收尘器前汇风室与出生料磨废气汇合后进袋收尘器净化排放。
出窑熟料落入控制流篦冷机冷却，熟料通过篦板的往复运动进入冷却机尾部破碎机，经破碎同拉链输送机来的物料一起由链斗输送机送入φ50m的熟料储存库，储存库储量25000吨，储期12.5d。
篦冷机冷却熟料后的热空气部分作为二次风入窑和作为三次风送入分解炉，部分供煤磨烘干原煤用，多余的废气经窑头袋收尘器净化处理后排放大气。
在回转窑生产工艺中，生料从窑尾进料，进窑的生料在回转窑不停旋转的运动状态下，随着窑体的旋转不断地翻转滚动。
由于窑尾高于窑头，生料同时也不停地向窑头移动，最后从窑头出料。
生料在窑内的温度也逐渐升高，发生了复杂的物理化学变化。
由于窑的转动，窑内在各个断面上的温度基本是一致的，所以在回转窑内，可以按物料的温度和物理化学变化划分为干燥预热带、碳酸盐分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。
燃料除供给热量外几乎与熟料煅烧反应无关。
①生料的烘干与脱水:硅酸盐水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要矿物是各种水化硅酸铝，通常为高岭土（AI2O3·SiO2·2H2O）或蒙脱石（AI2O3·4SiO2·9H2O）。
分解炉
3.2.4常见分解炉特征简介
FLS系列分解炉的三代“喷腾”型炉体结构
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3.2.4常见分解炉特征简介
4.DD分解炉 DD分解炉的全称是：Dual Combustion and Denitration Precalciner,简称：DD炉。它最先由原 日本水泥株式会社研制，后来该公司又与日本神户 制钢联合开发推广。分解炉属“喷腾叠加（双喷腾 ）”型，在炉体下部增设还原区来将窑气中NOx有 效还原为N2，在分解炉内主燃烧区后还有后燃烧区 ，使燃料第二次燃烧，被称为：双重燃烧。
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陈越君
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3.2.1预分解技术原理
分解炉的发展方向 适当扩大炉容，延长气流在炉内的滞留时间； 改进炉的结构，延长物料在炉内滞留时间； 保证向炉内均匀喂料，且料入炉后，尽快地分散、均布； 改进燃烧器形式与结构，合理布置，使燃料尽快点燃； 下料、下煤点及三次风之间布局的合理匹配，以有利于燃料 起火、燃烧和碳酸盐分解； 选择分解炉在预分解窑系统的最优部位、布置和流程，有利 于分解炉功能的充分发挥，提高全系统功效，降低NOx， SO3等有害成分排放量，确保环保达标。
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3.2.1预分解技术原理
分解炉内气流 分解炉内的气流运动基本型式：即涡旋式、喷腾式、悬浮式 及流化床式。 功能：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。
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预热器及分解炉系统
P R E H E A T E R A N D
P R E C A L C I N E R S Y S T E M概述CDI在消化、吸收引进的预分解系统（特别是山西水泥厂的FR系统）技术基础上，通过对引进技术的理论研究、冷模试验，经过多年的努力，开发出由CNC预热器和CDC分解炉组成的预热预分解系统，形成了从700 t/d、1000 t/d 、1500 t/d 、2000 t/d 、2500 t/d 、3500 t/d 、4000 t/d 、5000 t/d等规模和高海拔型、无烟煤型、湿磨干烧型的系列预分解系统。
CDC分解炉以旋流和喷腾结合的C-SF分解炉技术为核心，并结合了其它炉型的优点，合理匹配和优化窑尾上升管道、分解炉、旋风预热器、联结风管和翻板阀、撒料板等子系统，注重物料在系统中停留时间、分离效率和系统阻力之间的最优化，强化系统对燃料变化的适应性，确保系统的达产达标。
通过青海水泥厂2000 t/d 、双马水泥厂1500 t/d 、金昌水泥厂1000 t/d等近年来一系列工程项目投产达产，表明了CDI开发的预热器及分解炉系统生产稳定可靠、技术合理先进。
CDI继续致力于窑外分解技术研究和发展，密切关注国内外窑外分解技术的发展动向，在总结提高的基础上不断推出更多新型的CDI窑外分解系统，满足顾客的不同需求，服务于社会。
主要指标系统阻力≤4500P a
C1分离效率≥95%
C a C O3表观分解率≥93%
主要规格参数规模（t/d）70015001000200025003500 40005000C1（m m）Φ3500Φ6200Φ39002-Φ39002-Φ43002-Φ55302-Φ43002-Φ4300
C2（m m）Φ4000Φ6700Φ4600Φ5900Φ6500Φ85002-Φ58002-Φ6400 C3（m m）Φ4000Φ6700Φ4600Φ5900Φ6500Φ85002-Φ58002-Φ6400 C4（m m）Φ4300--------Φ5000Φ6400Φ7100Φ85002-Φ63002-Φ6900 C5（m m）Φ4300--------Φ5000Φ6400Φ7100Φ85002-Φ63002-Φ6900 C a l.（m m）Φ3900Φ6100Φ4500Φ5700Φ6300Φ7480Φ7700Φ7700 C D C分解炉特点旋流（三次风）与喷腾流（窑气）形成的复合流，兼备旋流与喷腾流的特点，二者强度的合理配合，强化了物料的分散。
炉体的结构特征是“径出戴帽加缩口”，即径向出风，柱体设缩口，出风口与炉顶部预留物料返混的空间，料气停留时间比大，并具有低阻特性。
分解炉流场合理，炉容大，物料停留绝对时间长，适合煅烧低挥发分煤，煤粉燃烧完全。
C4料从炉锥部和窑尾上升烟道两处加入，降低了烟道处的温度，减少了此处结皮堵塞的危险。
分解炉出口与C5进口设置较长的连接风管，扩大了分解区域，延长了物料的停留时间。
炉出口向下布置的连接风管，从结构上降低了窑尾框架高度。
C N C旋风筒特点
旋风筒采用三心
270°包角蜗壳，气流平缓旋入筒内，阻力低。
进口采用等角度变高度的切向进口蜗壳，顺应流体运动方向，可减小流体阻力，提高分离效率。
C4、C5下料口采用膨胀仓，防止气流变向引起二次飞扬，分离效率较高，人工捅料方便。
出风口设置“脉动”风管，避免了低风速下物料的短路，增强了物料的分散。