分解炉培训资料

第三节 分解炉的计算分解炉的选型计算，主要是确定分解炉的容积、直径和高度以及有关附属设备。

目前设计计算方法尚不统一、完善，可采用以下两种方法：一是按炉的容积热负荷或单位容积生产能力计算，然后用断面风速核算；二是按断面风速计算，然后用容积热负荷核算。

一、分解炉规格的计算（一）按炉的容积热负荷计算1、由炉的容积热负荷计算炉的容积），（炉炉25-7-4103vv q Gqy q Q V •==式中：——炉V 分解炉的有效容积，m ³；——v q 分解炉的容积热负荷，kcal/(m ³·h)，随炉型而异，目前v q 一般在1.6～3.4×105kcal/(m ³·h)的范围；——炉Q 分解炉的发热能力，kcal/h ；——G 窑的产量，t/h ；——q 单位熟料热耗，kcal/kg 熟料； ——y 分解炉用燃料占燃料消耗的比例。

2、由炉的截面热负荷计算炉的直径（直筒部分）），（），（炉炉炉炉炉27-7-413.1426-7-4103S S D q Gqy q Q S s s ==⨯==π式中：——炉S 分解炉直筒部分有效截面积，㎡；——s q 分解炉截面积热负荷，kcal/(㎡·h)，随炉型而异，常取 1.0～1.6×106kcal/(㎡·h)；——炉D 分解炉直筒部分有效内径，m 。

如果熟料单位热耗q=850 kcal/kg 熟料，分解炉燃料消耗比例y=55%，代入式（4-7-26）及式（4-7-27）则可得：），（炉2874770--=sq GD3、分解炉有效高度的计算），（29-7-421H H H +=式中：——H 分解炉的有效高度，m ；——1H 分解炉直筒部分有效高度，m ；——2H 分解炉椎体部分有效高度，m ，炉）～（D H 15.02=，与炉型有关，SF 炉常取高值，其他炉型选低值。

1H 可用下式取值：），（）（炉炉炉炉307412422212--+++=H d d D D H D V ππ式中：——d 分解炉椎体下口直径，m 。

SF分解炉SF分解炉是由日本石川岛公司开发的世界上第一台分解炉。

SF分解炉结构及炉内温度分布如图6-33所示，SF分解炉上部是圆柱体，下部是锥形，三次风从最下部切向吹入，同窑尾排出烟气混合，以旋流方式进入炉内，3个喷油嘴和C3旋风筒卸出的生料喂料口都设在分解炉顶部。

经试验发现喷嘴设在分解炉顶部燃料燃烧时间太短，后将喷油嘴移到炉锥体下部，生料入口仍留在顶部，保证了生料与气流的热交换。

炉内温度在830～910℃之间，有利于生料分解。

窑尾废气温度1000～1050℃，使窑废气中碱、硫、氯元素凝聚在生料颗粒上再回到窑内，防止了分解炉结皮。

SF分解炉内燃料与生料停留时间只有3～4S，不利于燃料燃烧和气流与生料换热，只能烧油。

2、N-SF分解炉N-SF分解炉是在SF分解炉的根底上改良的，二者的结构比照方图6-34所示。

其特点如下。

1将SF分解炉燃烧喷嘴由炉顶移动到旋流室顶部，以一定角度向下吹，使喷出煤粉直接喷入三次风中，由于三次风含氧浓度比SF分解炉中混合气体高，同时不含生料粉，故点火容易且燃烧稳定。

着火煤粉进入炉内继续燃烧，为保证煤粉燃烧完全，要求增大煤粉在炉内停留时间，增加了炉高度，提高了炉有效容积。

2将SF分解炉顶喂料口下移，由C3筒卸出的生料通过分料阀分成两局部，一局部到窑尾上升烟道内，以降低窑尾废气温度，使废气中碱硫氯元素凝聚在生料颗粒上再回到窑内，减少在烟道内结皮。

这局部物料不能喂入过多，否那么也会结皮堵塞烟道。

大局部生料喂入炉锥体下部。

由于生料下料口下移及N-SF分解炉加高延长了生料在炉内停留时间达12～13s，有利于气料间热交换，使入窑生料分解率提高到90％以上。

3取消SF分解炉窑尾上升烟道中设置平衡窑内和三次风管内压力的缩口，在烟道内加生料可以消耗局部动能，适当控制三次风管进分解炉闸门，可取得窑与分解炉之间的压力平衡。

取消缩口不会因为缩口结皮引起堵塞，同时在烟道四壁设置捅料孔，定期用压缩空气去除四壁的结皮。

氨分解炉基本知识1、氨分解炉工艺氨槽--过滤器--汽化器（电加热）--中间缓冲罐--减压系统(有美国进口减压阀，调节压力）--氨分解炉（氨阀--热交换器《套管》--炉胆--热交换器《套管》--水冷却器）--氨分解炉纯化。

2、分解炉是什么形状炉胆250立方是圆形梅花状炉胆，直径108不锈钢管材质是Cr25Ni20（310S 也俗称2520）直径108毫米的管子1.5米可以产10立方氨分解气，内装四川西南化工院的Z204型号镍触媒（形状圆柱体直径19*高19*内径9毫米）250立方炉胆一般装250*1.2=300公斤镍触媒 500立方纯化一般装500*1.2*2=600公斤分子筛镍触媒一般市场价格120元/公斤分子筛（进口美国UOP）45元/公斤3、镍触媒分子筛一般多久更换镍触媒一般3年以上分子筛一般2。

5年以上。

氨分解炉部分露点-10度残氨0.1%纯化后露点 -60度残氨3ppm4、炉子是几区加热250立方氨分解炉可控硅控制双区加热电阻丝是扁带材质Cr20Ni80（俗称2080）上海合金厂的电阻丝盘绕在圆形炉体四周5、炉子功率多少氨分解炉额定功率250KW 氨分解炉工作温度800-850度之间一般调在820度6、纯化怎么工作纯化我们是1和2组切换工作，工作温度常温，一般我们建议厂家24小时切换一次切换后把另一组塔再生（意思是加热，加热温度350度 8-10小时再生流量计开到总气量的10% 时间到后关闭电源和再生阀门， 500立方需要开到50立方，所以一般500立方氨分解炉实际只能用到450立方）备注：如果氨分解炉保温的时候一定要把排污阀打开。

不打开炉子里面的压力会升高。

有安全隐患，这部分你可以说我们调试人员在调试的时候会详细给你们培训。

分解炉的热工性能分解炉生产工艺对热工条件的要求如下。

①炉内气流温度不宜超过950°C,以防系统产生结皮、堵塞。

②燃烧速度要快，以保证供应碳酸盐分解所需要的大量的热量。

③保持窑炉系统较高的热效率和生产效率。

〔一〕分解炉内燃料的燃烧1、无焰燃烧与辉焰燃烧当煤粉进入分解炉后,悬游于气流中,经预热、分解、燃烧发出光和热,形成一个个小火星,无数的煤粉颗粒便形成无数的迅速燃烧的小火焰。

这些小火焰浮游布满炉内,从整体看,看不见一定轮廓的有形火焰。

所以分解炉中煤粉的燃烧并非一般意义的无焰燃烧,而是充满全炉的无数小火焰组成的燃烧反响。

有人把分解炉内的燃烧称为辉焰燃烧,这主要指分解炉内将料粉或煤粉均匀分散于高温气流中,使粉料颗粒受热达一定温度后,固体颗粒发出光、热辐射而呈辉焰。

但并不能看到有形的火焰而只见满炉发光。

分解炉内无焰燃烧的优点是燃料均匀分散,能充分利用燃烧空间,不易形成局部高温。

燃烧速度较快,发热能力较强。

燃烧大致有两种动力学机制。

〔1〕以化学反响控制的机制,其燃烧特点如下。

①燃烧与温度的关系，提高温度可大大提高反响速度。

燃烧速率与温度成指数关系。

②炭粒燃尽时间T与其初始直径成正比。

〔2〕以氧气向煤粒外表扩散控制的机制，特点如下。

①燃烧受温度的影响较小。

②炭粒燃尽时间与其初始直径的平方成正比。

③燃烧与气流流速和湍流度密切相关。

通常煤燃烧在低温下受化学反响控制，在高温下受扩散控制，大约在1000°C左右时发生转变。

2、煤粉的着火着火就是煤的燃烧速率大于系统散热速率时的状态，而煤的着火点也就是导致燃烧速率大于散热速率时的分界点的温度值。

因而煤的着火点并不是一个固有的物理性质常数，它与具体系统的散热条件有关，不同的散热特性方程将有不同的着火点。

在无CaCO3的条件下，一般燃烧炉中气流温度非恒温，而是随燃烧而变化。

在这种条件下，煤的着火点可下降。

这是因为分解炉炉体向周围环境的散热较燃烧的放热可忽略不计，而CaCO3分解吸热很大，往往超过煤的放热速率。

分解炉的操作控制1.1 分解炉的热工特性分解炉的主要热工特性在于燃料燃烧放热、物料的吸热和分解这三个过程紧密结合在一起进行，燃烧放热的速率与物料分解吸热的速率相适应。

分解炉生产工艺对热工条件的要求是:炉内温度不宜超过1000℃，以防系统产生结皮及堵塞;燃烧速度要快，以保证供给碳酸盐分解所需的大量热量;保持窑炉系统具有较高的热效率和生产效率。

在分解炉中，燃料与生料混合悬浮于气流中，燃料迅速燃烧放热，碳酸盐迅速吸热分解。

由于燃烧速度快，发热能力高，满足了碳酸盐强吸热反应的需要;同时，碳酸盐的不断分解吸热，限制了气体温度的升高，使炉内温度保持在略高于碳酸盐平衡分解温度的范围。

1.1.1分解炉内的燃烧特点回转窑内燃料的燃烧属于有焰燃烧。

一次风携带燃料以较高的速度喷射于速度较慢的二次风气流中，形成喷射流股。

燃料悬浮于流股气流中燃烧，形成一定形状的火焰。

在分解炉内，燃烧用的空气也可分为一次风和二次风(又称系统的三次风)。

一次风携带燃料入炉，因风量较少且风速较低，燃料与一次风不能形成流股，瞬间即被高速旋转的气流冲击混合，使燃料颗粒悬浮分散于气流中。

物料颗粒之间各自独立进行燃烧，无法形成有形的火焰，看不见一定轮廓的有形火焰，只能看到无数小火星在炉内发光，并非一般意义的无焰燃烧，通常称为辉焰燃烧。

当使用燃料油时，油被雾化成无数小液滴，附着在料粉颗粒表面迅速燃烧，形成无焰燃烧，有利于物料的传热过程。

分解炉内无焰燃烧的优点是燃料均匀分散，能充分利用燃烧空间而不易形成局部高温，有利于全炉温度分布均匀，具有较高的发热能力。

物料均匀分散于许多小火焰之间，既有利于向物料传热，又有利于防止气流温度过高，很好地满足物料中碳酸盐分解的热工条件。

1.1.2分解炉内的传热在分解炉内，燃料燃烧速度很快，发热能力很高。

料粉分散于气流中，在悬浮状态下，气固相之间的传热面积极大，传热速率极快，燃烧放出的大量热量在很短的时间内被物料所吸收，既达到很高的分解率，又防止气流温度过高。

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。