分解炉的作用是在固相悬浮于热气体的条件下完成碳酸盐的分解吸热反应。 CaCO3=CaO+CO2↑ 无烟煤滤料在所提供的热量不能使生料完全分解的情况下，分解过程可按CO2的分压达到某一平衡状态考虑。一般来说分解炉的平衡状态温度处于850～900℃范围。分解炉内的温度分布与下列因素有关。 1）燃烧成气相视的放热速率。 2）由气相传给固体生料粉的传热速率。 3）生料颗粒分解时的吸热速率。
与使用烟煤相比，由于无烟煤挥发份较低，因此需要一个相对较大的分解炉，以期获得相同的生料分解率和相同的煤粉燃烬程度，或者要求一个较高的操作温度，或者将无烟煤磨得更细一些。 当三次风温较低时，无烟煤挥发出来的气体往往不能产生足够的热量使温度升高。，所以将煤粉直接喂入温度范围通常在1000～1200℃的上升烟道废气中可确保煤粉燃烧。 另外需要提出的是燃烧速度和燃烬时间还取决于烟气中的O2含量，用较高的空气过剩系数操作分解炉时刻缩短燃烬时间，但通常增大空气过剩系数的做法将会增加通过预热器的气体流量。为此将造成较大的压差和较高的废气温度，从而使窑主排风机的负荷增大，整个窑系统的单位热耗也将有所增加。 改变生料喂入方式是相当重要的，采用无烟煤操作时，无烟煤与生料粉的混合最好能有适当的滞后时间，以保证无烟煤的点燃，因此对喂入分解炉的生料需要进行分级控制，以便使分解炉底部形成一个相对高温区。判断生料在分解炉内是否达到预期的效果，最好的办法是检测入窑生料分解率，如果入窑生料分解率达到了预期效果，说明无烟煤在分解炉内的燃烧是合适的。
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