分解炉

预分解技术

一．预分解技术的发展

预分解窑自20世纪70年代初期诞生以来，至今已经历了四个发展阶段。

⑴第一阶段。20世纪70年代初期到中期。为预分解技术的诞生和发展阶段。

德国多德豪森（Dottenhausen）水泥厂于1964年用含可燃成分的油页岩作为制造水泥原料的组分。为了避免可燃成分在低温部分过早挥发，他们在悬浮预热器的中间喂入含油页岩的生料，提高生料的入窑分解率，开创了预分解技术的先例。但是真正使用高级燃料在分解炉内作为第二热源的预分解窑，则是从1971年开始。因此，预分解窑的诞生，应是日本IHI公司和秩父水泥公司共同开发的第一台SF窑（Suspension Preheater-Flash Furnacel）。第一台SF窑诞生以后，日本各种类型的预分解窑相继出现（三菱公司的MFC炉－1971年；小野田水泥公司的RSP炉－1972年；川崎与宇部水泥公司共同开发的KSV炉－1974年等等）。分解炉都是以重油为燃料。

⑵第二阶段。20世纪70年代中、后期，为预分解技术的完善、提高阶段。

1973年国际爆发石油危机之后，油源短缺，价格上涨，许多预分解窑以煤代油。原来以石油为燃料的分解炉难以适应，从而通过总结、改进，各种第二代、第三代的改进型分解炉应运而生。例如:高径比（H/D）增加的MFC炉及N-MFC炉等的出现即为典型代表。这些改进型炉不仅增加了炉容，在结构上也有很大改进。为了提高燃料燃尽率，延长物料在炉内的滞留时间，许多分解炉结构采用了迭加效应，改善分解炉的功效。

⑶第三阶段。20世纪80年代至90年代中期，为悬浮预热器和预分解技术日臻成熟，全面提高阶段。中国科研、设计和生产人员已经比较成熟熟练地掌握了新型干法水泥生产技术，对中国水泥工业地发展和科技进步发挥了巨大作用。如：LZ日产3200t预分解系统地技术改造工程。

⑷20世纪90年代中期至今，为水泥工业向“生态环境材料型”产业迈进阶段。

五大标志：一是产品质量提高，满足高性能混凝土地耐久性要求；二是尽力降低熟料热耗及水泥综合电耗，节约一次资源和能源；三是

大力采用替代性原料和燃料，提高替代率；四是实行“清洁生产”，三废自净化；五是降解利用其它工业产生地废渣、废料，生活垃圾及有毒、有害地危险废弃物，为社会造福。

二．分解炉内气、固流运动方式及功能

分解炉内的气流运动，有四种基本形式：即涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式。在这四种形式的分解炉内，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钙分解率的目的。

早期开发的分解炉，大多主要依靠上述四种效应中的一种。近年来，随着预分解技术的发展和成熟，各种类型的分解炉技术上相互渗透，新型分解炉大都趋向于采用以上各种效应的“综合效应”，以进一步完善性能，提高作业效率，其发展主要有以下几个方面：

⑴适当扩大炉容，延长气流在炉内的滞留时间（τg），以“空间换取保证低质燃料完全燃烧所需要的时间”；

⑵改进炉的结构，使炉内具有合理的三维流场，力求提高炉内气、固滞留时间比（Kτ=τs/τg）,延长物料在炉内的滞留时间（τs）；

⑶保证物料向炉内均匀喂料，并做到物料入炉后，尽快的分散、均布；

⑷改进燃料燃烧器形式和结构，以及合理布置，使燃料入炉后尽快点燃；

⑸下料、下煤点及三次风之间布局的合理匹配，以有利于燃料的起火、燃烧和碳酸钙分解；

⑹根据需要，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、Sox 等有害成分排放量，确保环保达标。

三．分解炉的分类

1）按制造厂名分类

⑴SF型，日本IHI公司和秩父水泥公司研制；

⑵MFC型，日本三菱公司研制；

⑶KSV型，日本川崎公司研制；

⑷FLS型，丹麦史密斯公司研制；

⑸普列波尔型，德国伯力休斯公司研制；

⑹DD型，日本神户制铁公司研制；

⑺CDC-型，成都院

2）按分解炉内气流的主要运动形式分类

⑴旋－喷迭加类

SF型 CDC-1型

⑵旁置预燃室类

P-AS-CC型 CDC-S型

⑶流化床－悬浮层迭加流场类

MFC型

⑷喷腾或复合喷腾流场为主类

DD型 TDF型 NC-SST-I(S)型南京院

⑸悬浮层流场为主管道炉类

P-AT P-AS P-AS-LC P-AS-CC P-AS-MSC

3）按全窑系统气体流动方式分类

⑴不设专门三次风管道，一般也不设专门的分解炉，利用上升烟道。

⑵设有单独的三次风管，在炉前或炉内与三次风混合。

⑶设有单独的三次风管，但窑气不在炉前或炉内与三次风混合，炉内燃料燃烧全部用从篦冷机抽取的三次风。

4）按分解炉与窑、预热器及主风机匹配方式分类

⑴同线型，窑气经过烟室经过分解炉后与炉气混合经过预热器，公用一台主排风机。

⑵离线型，窑气和炉气各走一列，并各用一台风机。

⑶半离线型，窑气和炉气在上升烟道混合以后进入最下级旋风筒，两者公用一列预热器和一台排风机。

四．普列波尔（Prepol）简介

普列波尔的意思是伯力休斯公司预分解系统的英文名称Precalcining-Polysius的缩写：Prepol。普列波尔型预分解窑是在伯力斯公司研制的多波尔悬浮预热窑基础上,增设预分解装置而成。早期只有Prepol-AT（AirThrough）型及Prepol-As(AirSeparate)型两种炉型，20世纪80年代中后期以来，为了适应低质燃料及处理