新型干法窯工藝計算

1、新型干法窯工藝計算一、NSP窯規(guī)格1.1NSP窯規(guī)格的確定1.1.1 NSP窯的直徑要求生產能力 2000t/d由經驗公式： G=53.5Di3.14其中G(t/d)窯產量，Di為窯筒體有效內徑（m） 取窯內耐火磚的厚度=300mm則窯內徑D= =3.2+20.3=3.8(m)1.1.2NSP窯的長度 將Di =3.2帶入經驗公式 ： “鵬飛”回轉窯產品系列： 規(guī)格（單位：米）3.5m×54m3.8m×58m4.0m×60m4.3m×64m4.8m×74m5.0m×74m5.6m×87m初步確定窯的規(guī)格為3.8m×

2、58m 即D=3.8米 L=58米1.1NSP窯產量的標定根據經驗公式，將Di =3.2米，L=58米代入 =8.491×3.22.382×580.680=2014t/d由于經驗公式受數量、地域、工藝、時間限制，以及產量受窯規(guī)格、原燃料、操作等影響極大。根據山西靈丘豪洋公司用3.8m×58m窯的生產實際（大于2000t/d）確定窯的規(guī)格為3.8m×58m 二、 主要熱工參數的計算2.1 NSP窯系統(tǒng)物料平衡2.1 NSP窯系統(tǒng)熱平衡2.1 NSP窯系統(tǒng)主要熱工參數的計算原始資料窯型為4.0m×60m帶DD型預分解窯。生產品種為普通硅酸鹽水泥熟料

3、。物料化學成分見表1-1。燃料元素分析和工業(yè)分析及發(fā)熱量見表1及表2。 表1-1 物料化學成分 單位：%成分項目燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3其他總和干生料熟料 煤粉35.880013.2722.4851.603.035.5431.792.093.794.1644.6866.833.620.290.590.680.160.052.200.600.725.59100.00100.00100.00 表1-2 燃料元素分析 單位：% CyHySyNyOyAyWy60.103.960.350.977.9125.711.00表1-3 工業(yè)分析及發(fā)熱量 單位：% AyVyFCyWyQ

4、yDW/ (kJ/kg)25712836449310023614溫度。 a.入預熱器生料溫度：50。b.入窯回灰溫度：50。c.入窯一次空氣溫度：30。d. 入窯二次空氣溫度：950。e.環(huán)境溫度：30。f.入窯、分解爐燃料溫度：60。g. .入分解爐二次空氣溫度：740。h.熟料出窯溫度：1360。i.廢氣預熱器溫度：340。j.飛灰出預熱器溫度：300。入窯風量比（%）。一次空氣（K1）：二次空氣（K2）：窯頭漏風（K3）=15：80：5。燃料比（%）。 回轉窯（Ky）：分解爐（KF）=40：60。出預熱器飛灰量：0.1kg/kg熟料。出預熱器飛灰燒失量：35.20%。各處過?？諝庀禂怠８G

5、尾：y=1.05;分解爐混合室出口：L=1.15；預熱器出口:f=1.40。其中,預熱器漏風量占理論空氣量的比例K4=0.16。分解爐及窯尾漏風(包括分解一次空氣量)占分解爐用燃料理論空氣量的比例K5=0.05。電收塵和增濕塔綜合收塵效率為99.6%。熟料的成熟:1736.9kJ/kg熟料。系統(tǒng)表面散熱損失: 460kJ/kg熟料。生料水分:0.2%。窯的產量2000t/日(或83.3t/h)。解 物料平衡與熱量平衡計算步驟如下。基準：1kg熟料，溫度：0；范圍：回轉窯+分解爐+預熱器系統(tǒng)。根據確定的基準和范圍，繪制物料平衡圖（圖1）、熱量平衡圖（圖2）。物料平衡計算如下（1） 收入項目燃料總

6、消量mr（kg/kg） 其中，窯頭燃料量myr=kymr,分解爐燃料量mFr=kFmr。生料消耗量、入預熱器物料量a. 干生料理論消耗量 mgsl=式中 a燃料灰分摻入量，100%。b. 出電收塵飛損量及回灰量 /0.10 kg/kgmyh=mfhmFh=0.100.0004=0.0996/c. 考慮飛損后干生料實際消耗量 /d. 考慮飛損后生料實際消耗量 /e. 入預熱器物料量 入預熱器物料量= /入窯系統(tǒng)空氣量a. 燃料燃燒理論空氣量 （標準狀態(tài)） /煤b. 入窯實際干空氣量 /kg（標準狀態(tài)） /其中，入窯一次空氣量、二次空氣量及漏風量分別為 c. 分解爐從冷卻機抽空氣量 出分解爐混合室

7、過?？諝饬?/（標準狀態(tài)） 分解爐燃料燃燒空氣量 /（標準狀態(tài)） 窯尾過?？諝饬?/（標準狀態(tài)） 分解爐及窯尾漏入空氣量 /（標準狀態(tài)）分解爐從冷卻機抽空氣量 /（標準狀態(tài)） /d. 漏入空氣量 預熱器漏入空氣量為 /kg(標準狀態(tài)）窯尾漏入空氣總量為 Vlok2=1.293×Vlok2=1.513mr全系統(tǒng)漏入空氣量為 /kg(標準狀態(tài)） mlok=1.293Vlok=1.293×1.299mr=1.680 / （2）支出項目 熟料：出預熱器廢氣量a. 生料中物理水含量 / /kg(標準狀態(tài)）b. 生料中化學水含量 / /kg(標準狀態(tài)）c. 生料分解放CO2出氣體量 /

8、 (標準狀態(tài)）d. 燃料燃燒生成理論煙氣量 /kg(標準狀態(tài)） /kg(標準狀態(tài)） /kg(標準狀態(tài)） /kg(標準狀態(tài)） kg/kge. 煙氣中過剩空氣量 /kg(標準狀態(tài)）其中，有 /kg(標準狀態(tài)）/kg(標準狀態(tài)）f. 總廢氣量 /kg(標準狀態(tài)）出預熱器飛灰量 熱量平衡計算如下。（） 收入項目 燃料燃燒生成熱kJ/kg 燃料帶入顯熱 060時熟料平均比熱容r1.154kJ/(kg·) 生料帶入量 050時，水的平均比熱容(kg·)，干生料平均比熱容(kg·) 入窯回灰?guī)霟崃?050時,回灰平均比熱容(/kg·) 空氣帶入熱量a. 入窯一次空氣

9、帶入熱量 030時,空氣平均比熱容/kg·)b. 入窯二次空氣帶入熱量 0950時,空氣平均比熱容/kg·)c. 入分解爐二次空氣帶入熱量 kJ/kg 0740時,空氣平均比熱容/kg·)d. 系統(tǒng)漏風帶入熱量 kJ/kg 030時,空氣平均比熱容/(kg·)總收入熱量 =mr kJ/kg(2) 支出項目 熟料形成熱 kJ/kg 蒸發(fā)生料中水分耗熱量 (50時,水的汽化熱) 廢氣帶走熱量 =+ 0.517mr1.364+0.002mr0.962 kJ/kg0340時,各氣體平均比熱容(標準狀態(tài)): · · · ·

10、· 出窯熟料帶走熱量 01360時,熟料平均比熱容/kg·) 出預熱器飛灰?guī)ё邿崃?300時,飛灰平均比熱容/kg·) 系統(tǒng)表面散熱損失支出總熱量為=1736.9+（47.60-11.9mr）+193.38+4199.8mr）+1466.1+26.85+460 =3930.8+4187.9 mrkJ/kg (3) 列出收支熱量平衡方程式 73.291+3088mr=3930.8+4187.9mr求得 mr=0.1445kg/kg 即燒成1熟料需要消耗0.1445燃料。求得燃料消耗量后，即可列出物料平衡（見表1-4）和熱量平衡表（見表1-5）。 表1-4物料平衡表

11、單位：kg/kg熟料 收入項目數量%支出項目數量%燃料消耗量0.1454.45熟料量129.69入預熱器生料量1.60549.28出預熱器飛灰量0.1002.97入窯實際干空氣量0. 48314.83出預熱器廢氣量分解爐抽空氣量0.80524.72生料中物理水量0.0030.09窯尾系統(tǒng)漏入空氣量0.2196.72生料中化學水量0.0160.48生料分解CO2量0.53115.77燃料燃燒理論煙氣量1.25837.35煙氣中過?？諝饬?.46013.65合計3.257100.00合計3.368100.00 表1-5熱量平衡表 單位：kJ/kg熟料收入項目數量%支出項目數量%燃料燃燒熱3412.

12、275.23熟料形成熱1736.938.29燃料顯熱10.00.22蒸發(fā)生料水分耗熱45.91.01生料帶入熱66.51.47廢氣帶出熱量800.317.65回灰?guī)霟?.20.09熟料帶出熱量1466.132.32入窯一次空氣帶入熱2.20.05回灰?guī)霟崃?6.90.59入窯二次空氣帶入熱398.48.78系統(tǒng)散熱損失460.010.14入分解爐空氣帶入熱634.614.00系統(tǒng)總漏風帶入熱7.30.16合計4535.4100.00合計4636.1100.00主要熱工參數計算：（） 熟料單位燒成熱耗為 QrR=mrQnet，ar=236140.1445=3412.2kJ/kg （） 熟料燒成熱效率為（） 窯的發(fā)熱能力為Qyr=MyrQnet，ar=Ky