研制开发出TDF炉，如图5-6，窑尾废气从炉底部锥体进入炉内产生第一次喷腾；三次风从侧面两个进口的切向进入，产生旋流。在三次风入口上方喷入煤粉，在高温富氧环境下迅速燃烧将热量传给悬浮的生料。在后燃烧区，两股气流叠加经中部缩口产生第二次喷腾，并伴随较大的回流，上升气流撞顶后，由上部出风口进入C5级旋风筒。 该炉特点：
①为提高煤粉燃烧条件，炉的结构设计避免空气与三次风过早相混；
②在三次风入炉口处设置燃烧器，提高纯氧燃烧空间及燃烧动力；
③合理布置C4旋风筒下料位置，使煤粉燃烧区的温度增加，加速煤粉燃烧，提高了煤粉燃烧效率；
④取消了NOx喷嘴，简化了结构。
该炉用于国内多条生产线，如海螺5000t/d生产线
等，近来天津院又研制出三喷腾分解炉（TTF），做了进一步优化，满足了劣质煤的燃烧要求，降低了NOx排放浓度。 (7) NC-SST分解炉
南京院在喷腾炉（FLS）基础上研发出NC-SST炉，其结构示意如图5-7。该炉型为管式分解炉（涡旋、喷腾迭加式），安装于窑尾烟室之上。该炉炉容
大，在窑出口与C5级旋风筒之间增设了“鹅颈管”，进一步增大了炉区空间，三次风切线入炉后与窑尾高温气流混合。由于温度高，煤由锥体两侧喷入（见图5-8），生料由柱体底部进入，由于煤、料入口设置合理，即使低挥发份煤入炉后亦可迅速起火燃烧，由于炉容大（10m3/t.h），完全可以满足煤粉充分燃烧要求。 该炉特点：
①对原燃料适应性强，不会因成分及颗粒级配变化有较大的波动。（生料细度10~25%、燃料挥发份3~25%、热值20092.8~24278.8kJ）
②气体滞留时间长（6.5s），物料滞留时间（>18s），可充分满足燃料及碳酸钙分解要求。
③该炉具有四场（浓度场、压力场、速度场、温度场）均匀的特点，不会产生局部过热的现象。
④该炉主要以管道及旋流为主，分解炉阻力低（400~650Pa），满足低阻系统特征，有利于操作。 (8) CDC分解炉
成都院对SF、N-SF炉进行分析研究后，对其结构优化，开发出适应烧劣质煤的分解炉，如图5-9所示。该院将C-SF炉出口与旋风筒延长的水平管道（因积灰结皮堵塞）取消后将涡室加高（类似DD炉径向出口方法），增加了气料流在炉体顶部回流和返混，改善了顶部流场，延长了气料停留时间，保留了中部缩口，使气料进入炉体顶部产生喷腾效应，气料混合均匀，停留时间延长。
煤粉从涡流燃烧室顶部通过三个带有旋流叶片的喷嘴喷进底部涡旋燃烧室，三次风切向进入该室。
物料在C4级旋风筒预热后经分料阀分成两路，一路进入涡旋燃烧室上部锥体，另一路进入下边的竖烟道，此物料被气流带进涡旋室与三次风、煤粉混合，再与直接进入的第一路物料混合，两路物料在炉内快速预热分解，分解后物料在气流作用下由分解炉带进C5旋风筒入窑，CaCO3分解率高达85~95%。
该炉特点：
①该炉采用旋流（三次风）与喷腾流（空气）复合流强化了物料的分散； ②炉体结构为“径向戴帽加缩口”，出风口与炉顶间留有物料返混空间，料气停留时间比大，并具有低阻特性；
③炉的流场合理，炉容大，物料停留时间长，煤粉燃烧完全，对燃料适应性强；
④C4旋风筒物料从炉锥部及窑尾上升烟道两处加入，降低上升烟道处温度，减少此处结皮堵塞危险；
⑤炉出口与C5旋风筒进口设有较长的风管，扩大分解区，延长了物料停留时间，炉出口向下布置风管，降低预热器框架高度。 6．伯利休斯公司分解炉
伯利休斯公司Prepol分解炉同洪堡公司Pyroclon分解炉一样将窑尾烟道延长成分解炉，不同之处是在该公司在多波尔悬浮预热器基础上增设一条整体烟道分解炉。
伯利休斯分解炉系列如图5-10所示，现将其四种形式分解炉分别介绍如下：
图5-10 伯利休斯公司Prepol分解炉系列 (1) Prepol–AT型分解炉（图5-10a）
AT是Air Through的缩写，即分解炉所用燃烧空气，全部由窑内通过。由于窑内生料分解率较高，料发黏使窑转矩提高，故电动机要加大，烟道也需加长，增加燃料喷嘴等措施，使费用增加，适合产量少于3000t/d、窑径＜φ4.4m的SP窑。
(2) Prepol–AS型分解炉（图5-10b）
AS型是Air Separate的简写，冷却机带来的三次空气作为一部分三次风供分解炉，其余部分则由窑内空气供给。AS型与AT型分解炉两者比较，AS型窑系统所用窑规格虽然较AT系统小，可省些投资，但由于增加三次风管及相应砌耐火砖，增设支架，因此综合投资较高。同时窑尾排风机为平衡三次风量与窑尾风量，需增设调整风量阀门和增加窑尾缩口，故系统通风阻力也相应较大，窑尾排风机电耗增大，经比较后，认为窑系统的产量在2000～3000t/d时，采用AT型窑比较合适，窑产量＞3000t/d、窑径＞5m时选用AS型窑比较合适。
另外当原燃料中含有有害成分较多，需采用旁路放风措施时，由于AS窑的窑尾废气中有害成分浓度高，放风量较AT炉少。
再如烧劣质煤时，采用AT型及AS型分解炉，可使30%～60%劣质煤喂入窑尾分解炉，而窑头烧较好的燃料，这样做更容易保证熟料质量。由于NOx随窑内过剩氧含量提高而增加，随燃烧温度降低而减少。AT型分解炉中燃烧温度大大低于SP窑烧成带烧成温度，故随着上升烟道燃料加入量增加NOx含量减少，AT型窑NOx排出量是SP窑NOx排出量的20%～30%。而AT窑与AS窑相比，AT窑过剩氧量高而窑内燃烧温度较低，两者相抵消，其NOx排放量几乎相等。
(3) Prepol AS–CC型分解炉（图5-10c）
该分解炉的CC意思是Combustion Chamber燃料燃烧室缩写，是在AS型分解炉的基础上改进而成，主要适用于烧劣质煤，如无烟煤、石油焦等。
该炉设有一个单独燃料燃烧室（CC室），该燃烧室固定在烟道分解炉进口的炉壁一侧。三次空气分两处进入燃烧室，一处是在燃烧室上部切线方向进入，预热器的倒数第二级旋风筒收下生料，喂入三次风的切线入口处，随三次风一同进
入燃烧室；一处是从燃烧室顶部中心，同燃料一齐吹入。燃烧气体及携带的生料经燃烧室下部与分解炉进口侧壁接口进入分解炉，而燃烧室收集下来的生料，经下料管进入窑上升烟道。
燃料由燃烧室顶部燃烧器喷入室内后，在纯三次空气中着火燃烧，并形成热核火焰，而在燃烧室的周围，切线吹入生料粉，有利于形成耐火砖保护层，由于燃烧室容积有限，燃料来不及完全燃烧，以及生料分解率也不高，故其作用犹如RSP的SC室一样，而燃料完全燃烧及生料继续分解是在烟道分解炉中进行，即起着RSP的MC炉作用。
(4) Prepol AS–MSC型分解炉（图5-10d） MSC的意思是Multi–Stage Combustion，多级燃烧的缩写。该分解炉是在AS型分解炉基础上，为降低窑系统NOx排放而派生出来的。高温NOx是在窑内高温烧成带上形成的，空气中氮分子经燃烧被氧化成NOx，其形成NOx量的多少与温度、过剩氧含量以及停留时间有关。而在分解炉低温燃烧形成NOx则是氮元素被氧化，主要受燃料中挥发物和氮含量、温度和过剩氧含量的影响，见图5-11。要降低NOx生成，先要在第1级采取措施减少窑内NOx生成，方法是采用低NOx燃料喷嘴，产生更均匀的火焰，使最高点温度降低。另外在第3级的分解炉中，采用含氮量低的燃料来降低NOx产生。以及在上述 图 5-11 伯利休斯多级燃烧降低 NOX系统 两个地方采用成分均匀的易于煅烧的生料降低烧成和分解温度。 减少NOx的其他措施是在NOx形成后去消灭它，就是形成还原气氛，在有或无催化剂的情况下将NOx还原为N2和NH4，如图5-11的第2级，在窑尾烟室只喷入燃料，不喷入三次空气使之减少NOx排出量。
伯利休斯公司通过以上各种炉型的开发应用，使排入大气中的NOx含量降至AS型窑系统NOx排放量的50%以下。
伯利休斯Prepol分解炉适用范围见表5–2。
表5–2 伯利休斯Prepol分解炉适用范围
分解炉型 高碱原料旁路放风： 预防生成结皮 生产低减水泥
√√ √
AT型
√√√ √√√
AS型
√√√ √√√ AS-CC型
√√√ √√√ AS-MSC型
燃料特性： 团块状 √√√ √√ √√ 高灰分 √√√ √√√ √√√ 低品位 √ √√ √√√ 适应各种燃料 √ √√ √√√ 环境保护要求： 低NOx排放量 √√ √√ √√ 配套设备范围： ＜2000t/d窑 √√ √√ √√ 2000～3000 t/d窑 √√√ √√ √√ ＞3000 t/d窑 √ √√√ √√√ Low NOx窑燃烧器 3 √√√ √√√ 多级燃烧
3
√
√
注：很适合√√√ 适合√√ 尚可√ 不适合3
5.2分解炉
5.2.1分解炉发热能力
分解炉发热能力系指单位时间发出的热量。 Q1F????3.6G?R?熟料?q2???3600 式中：
QF—分解炉发热能力，kJ/h； G熟料—窑系统熟料产量，t/h； q—熟料热耗，kJ/kg熟料；
R2—用于分解炉的燃料比，以小数表示。
5.2.2分解炉容积热力强度
分解炉容积热力强度指单位容积每小时发出的热量。
QFV?QV （5–2）
F式中：
QV—分解炉的容积热力强度，kJ/m32h；
炉型不同QV各异，一般为1.583106~3.463106
√√ √√√ √√ √√ √√√ √√ √√ √√√ √√√ √√√
5–1） （