氨分解炉分解炉的研发和工程应用。

摘要：通过理论和实验研究，开发了适用于无烟煤煅烧的氨分解炉，并结合工程实践应用，成功应用于2500~5000t/d水泥熟料生产线。

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使用相对价格合适的无烟煤作为水泥熟料煅烧燃料，因此，天津水泥工业设计研究所（以下简称天津研究所）在20世纪90年代 开始对无烟煤的燃烧特性进行大量研究，针对无烟煤火灾温度高、火灾和稳定燃烧困难的燃烧特性，提出了适应无烟煤煅烧的几种氨分解炉类型，并开展了相应的开发研究工作，TSD炉（带旁置旋流预燃室的组合分解炉）是在无烟煤燃烧特性研究的基础上开发的性能优良的分解炉之一。

氨分解炉是预分解系统的核心，其功能直接影响回转窑系统的生产质量。氨分解炉主要完成燃料燃烧、碳酸盐分解、气固输送、混合（分散）、换热、传质等一系列过程，并伴随着材料浓度、颗粒粒径、气体流量、成分和温度场的变化。氨分解炉的结构形式多种多样。到目前为止，世界上已有30多种分解炉，一般可分为喷腾型、流态型、管道型和旋流型，并通过各种组合变化产生各种类型的氨分解炉。在整体性能方面，可满足原料分解和煤粉燃烧的要求，但各有其特点、优缺点。

对于氨分解炉的研究，天津研究院从原燃料特性研究、机理分析、冷模拟试验、CFD研究、现场试验等方面形成了一套完整的研发体系。天津研究院目前的主型是双喷腾TDF炉，我们以各种方式进行了大量的研究工作，根据燃料燃烧特性和预分解系统开发设计的相关性，我们在TDF炉型的基础上衍生开发适应各种煤分解炉，列出燃料特性与预分解系统的相关性。

2.TSD氨分解炉冷模试验研究。

TSD氨分解炉示意见图1，主要由旋流预燃室和双喷腾主炉组成。窑头高温三次风切向旋流预燃室；煤粉用专用燃烧器喷入预燃室，在纯空气高温环境下稳定快速燃烧；上一等级旋风管的预热材料由下料管喂入预燃室三次风入口；未燃烧的煤粉和材料通过斜烟道从预燃室进入主炉，后进入末端旋风管进行气固分离，将预热和充分分解的材料喂入回转窑；回转窑尾废气通过主炉缩口直接喷入双喷腾主炉底部，与预燃室热气混合，继续完成分解炉内的煤粉燃烧和材料分解。根据水泥生产线的规模和窑尾预热器的布置（单系列或双系列预热器），预燃室可采用一两个（通常为双系列预热器）。