由于無煙煤揮發(fā)分低，著火溫度高，燃燒速度慢，燃燼時(shí)間長(zhǎng)等原因，人們習(xí)慣于在回轉(zhuǎn)窯上使用煙煤作燃料，而不使用無煙煤，這就大大提高了沒有煙煤地區(qū)的預(yù)分解窯水泥廠的生產(chǎn)成本，而且限制了盛產(chǎn)無煙煤而不產(chǎn)煙煤地區(qū)發(fā)展預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線的速度。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)分解窯100%使用無煙煤作燃料已不成問題，目前國(guó)內(nèi)外已有不少預(yù)分解窯使用100%無煙煤作燃料的成功經(jīng)驗(yàn)。使用無煙煤作燃料煅燒預(yù)分解窯必需注意以下幾個(gè)技術(shù)問題。
(1)煤質(zhì)和細(xì)度
無煙煤的質(zhì)量按灰分含量劃分。灰分不同，對(duì)燃燒的影響也不一樣。應(yīng)盡可能用灰分低的煤，最好能定點(diǎn)供應(yīng)，并設(shè)置預(yù)均化堆場(chǎng)。這是因?yàn)榛曳值偷谋然曳指叩臒o煙煤有以下優(yōu)點(diǎn)：
①發(fā)熱值高，燃燒速度快，燃燼時(shí)間短;
②雖然單位質(zhì)量煤燃燒后的煙氣量高，但由于熱耗低，總的煙氣量反而低;
③由于煤灰量小，對(duì)配料穩(wěn)定性影響小;
④窯內(nèi)結(jié)圈幾率減少;
⑤雖然單價(jià)高，但由于總量低，加上運(yùn)輸、儲(chǔ)存、粉磨的費(fèi)用，其總費(fèi)用反而低。
細(xì)度對(duì)無煙煤燃燒是至關(guān)重要的。合理地提高煤粉細(xì)度可以彌補(bǔ)因揮發(fā)分低帶來的燃燒差異。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒是擴(kuò)散控制過程，煤粉燃燼的時(shí)間正比于顆粒直徑的二次方，而分解爐內(nèi)燃燒是化學(xué)過程占主導(dǎo)地位，燃燼時(shí)間正比于顆粒直徑，所以增加細(xì)度對(duì)前者影響大于對(duì)后者的影響。用無煙煤作燃料，不同的設(shè)備和煤質(zhì)對(duì)無煙煤的細(xì)度要求不同，但通常要求窯用無煙煤細(xì)度≤5%R0.08，分解爐用無煙煤細(xì)度≤3%R0.08。
(2)分解爐的形式與結(jié)構(gòu)
在煤種、煤質(zhì)、細(xì)度確定的情況下，煤粉在分解爐內(nèi)的燃燼度與O2含量、煤粉滯留時(shí)間和操作溫度相關(guān)。而分解爐的型式和結(jié)構(gòu)與O2含量和煤粉滯留時(shí)間相關(guān)。
按窯氣入爐與否，分解爐可分為在線式和離線式兩種。兩種型式的分解爐各有優(yōu)缺點(diǎn)。由于無煙煤燃燒著火溫度高，燃燒速度慢，燃燼時(shí)間長(zhǎng)，因此在選擇分解爐型式時(shí)，首要考慮的是哪種分解爐對(duì)無煙煤燃燒有利。窯氣入爐雖然能在一定范圍提高入爐空氣溫度，但降低了氧濃度，從而提高了燃料的著火溫度，同時(shí)燃料須靠與氧氣化合才能釋放熱量，窯氣入爐氧含量降低，燃料發(fā)熱能力將大大降低，氧含量下降，CO2增加，又會(huì)影響燃料的燃燒速度。此外，窯氣入爐時(shí)，窯氣中20%的CO2混入新鮮空氣，使生料開始分解的溫度提高，分解率降低。因此，采用無煙煤作燃料，最好選用離線式分解爐。但設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮窯和分解爐兩股氣體的平衡以及分解爐可能出現(xiàn)的塌料的迅速排料問題。
為了延長(zhǎng)無煙煤在分解爐內(nèi)滯留時(shí)間，可增大容積、高度，采用合理結(jié)構(gòu)，增加噴騰和旋渦效應(yīng)，從而增大固/氣滯留時(shí)間比。KHD公司的pyroclon管道分解爐，有效容積347m3，比煙煤作燃料的同規(guī)模的分解爐大，分解爐總長(zhǎng)65m，設(shè)計(jì)氣體滯留時(shí)間為4～5s。由于爐內(nèi)有兩個(gè)擴(kuò)大口，產(chǎn)生噴騰效應(yīng)，頂部設(shè)有pyrotop旋風(fēng)筒，增加旋渦效應(yīng)和混合作用。如果按常規(guī)，固/氣滯留時(shí)間比為5，則固相滯留時(shí)間為20～25s。比煙煤作燃料的分解爐長(zhǎng)。此外，pyrotop底部設(shè)有分料閥，根據(jù)煤粉的燃燒情況，選擇分料方向。這些對(duì)無煙煤在爐內(nèi)燃燼顯然是有利的。