物料平衡計(jì)算-副本

1、時(shí)間：二O二一年七月二十九日物料平衡計(jì)算之巴公井開創(chuàng)作時(shí)間：二O二一年七月二十九日燒成車間生產(chǎn)能力和工廠生產(chǎn)能力的計(jì)算1.年平衡法（1）要求的熟料的年產(chǎn)量：Qy= | Gy式中Qy要求的熟料年產(chǎn)量（t熟料/年）Gy 工廠規(guī)模（t水泥/年）d 一水泥中石膏摻入量（）e 水泥中混合材的摻入量（）P 水泥的生產(chǎn)損失（），可取為35%150萬(wàn)噸普通硅酸鹽水泥，石膏摻入量為3 % ,混合材的參入量 為8% ,水泥的生產(chǎn)損失取為 4% .150萬(wàn)噸普通硅酸鹽水泥熟料量為700000X （ 1-0.03-0.08 ）=1335000 噸水泥廠每年除去檢修的日子生產(chǎn)水泥的天數(shù)為330天時(shí)間：二O二一年七月二十

2、九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日日產(chǎn)熟料量為 1335000/330=4045t/dQy= 回 Gy= （ 100-3-8 ） 1500000/ （100-4 ） =1390624 （t 熟料/年）（2）窯的臺(tái)數(shù)：n= _I式中n 一窯的臺(tái)數(shù)Qy要求的熟料年產(chǎn)量（t熟料/年）Qh,l 所選窯的標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（t /臺(tái)？h）刀一窯的年利用率，以小時(shí)暗示.分歧窯的年利用率可參考下列 數(shù)值：濕法窯0.90 ;傳統(tǒng)干法窯0.85 ;機(jī)立窯0.80.85 ;懸浮 預(yù)熱器窯、預(yù)分解窯 0.85 ;7920全年除去檢修日子外窯工作的小時(shí)數(shù)，全年的工作日為330 天.亮案”生產(chǎn)能力把持轉(zhuǎn)速r/mi n停留時(shí)間m

3、in物料負(fù)荷 率窯內(nèi)物料 量t物料 運(yùn)動(dòng) 功耗KWh/ h單元 熟料物料 耗功 KWh/t計(jì)算 窯襯 厚mm單元有 效容積）里t/m3 - D計(jì)算簡(jiǎn)式t/dt/h時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日 4.0 X64 m斜度:4.0%L/D=16235097.64.219.36.442.4206.21.552004.92目日n= 目 =1390624/(7920 X 0.85 X 97.9)=1.98(3)燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力可按下列各各式計(jì)算：熟料小時(shí)產(chǎn)量：目 =1.98 X 97.9=193.8 (t /h)熟料日產(chǎn)量： =24X 193.8=4652. 2(t /d)熟料

4、年產(chǎn)量： rl=7920X0.85 X 193.8=1304661.6(t/y)(4)工廠的生產(chǎn)能力可按下列各式由燒成車間的生產(chǎn)能力求得：水泥小時(shí)產(chǎn)量： I X 1=( 100-4 ) 193.8/ (100-3-8)=225(t /h)水泥日產(chǎn)量：占J =24X 225=5400(t /d)水泥年產(chǎn)量： x =7920X 0.85 X225=1514700(t/y)2.原、燃資料消耗定額的計(jì)算(1)、資料消耗定額考慮煤灰摻入時(shí),1t熟料的干生料理論消耗量時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日式中K-一一干生料理論消耗量（t/t熟料）I 干生料白燒失量（%S-煤灰摻入量，以熟

5、料百分?jǐn)?shù)暗示（%單元熟料耗煤量為 myr=1.19 kg/kg-熟料S= GA myr=1.741 x 1.19 x 1000/84.03=20.7% （ t/t 熟料）I=49.57 X 135.73+4.378 X （28.24 -0.2）+1.442 X2.31 /1.741 + 135.73（1-0.0103）+（28.24-0.2）（1-0.00876）+2.31（10.03608）=41.14%II （t/t 熟料）考慮煤灰摻入時(shí),1t熟料的干生料理論消耗定額：|1（t/t 熟料）考慮生產(chǎn)損失時(shí),1t熟料的干生料理論消耗定額II（t/t 熟料）式中K干生料消耗定額（t/t熟料）P生

6、一一生料的生產(chǎn)損失（ ，一般3%- 5%時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日各種干原料消耗定額式中K-某種干原料的消耗定額（t/t熟料）x1 士什丁以回個(gè)十口白匕口名稱粘土鐵粉干生料中該原料的配合比(%82.6715.500.771.05干原料的消耗定額1.170.220.010.015（2）干石膏消耗定額式中Kd干石膏消耗定額（t/t熟料）d 、e分別暗示水泥中石膏、混合材的摻入量（%（3）干混合材消耗定額式中Ke-一干混合材消耗定額（t/t熟料）（4）燒成用干煤消耗定額單元熟料耗熱 q為3350kJ/kg-熟料，煤的Qnet,ad=28532.63（kJ/kg ）式中燒

7、成用干煤消耗定額（t/t熟料）時(shí)間：二o二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日q熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料）QgDW 干煤低位熱值（kJ/kg干煤）Pf煤的生產(chǎn)損失（% , 一般取3%.（5）烘干用干煤的消耗定額式中Kf 烘干某種濕物料用干煤消耗定額（t/t熟料）M-一一需烘干的濕物料量，用年平衡法時(shí)以t/a暗示.Q燒一一燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力，用年平衡法時(shí)以熟料年產(chǎn)量暗示.3 1、3 2分別暗示烘干前、后物料的含水量（ 衿q-一一蒸發(fā)1kg水分的消耗量（kJ/kg水分），可參考烘干機(jī)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)應(yīng)通過具體烘干機(jī)的熱工計(jì)算求得.蒸發(fā)1千克水的耗煤量q=lI2/HQyDW=2.56

8、X 1940/0.85 乂 20700=0.28kg/ kg 水干粘土用干煤的消耗定額M粘=25.72Q 燒/100=0.2572 X （6 - 0.2） X 0.28 X 100/（100 -0.2） X 2813.263X（100 -4）=0.00000155（t/t 熟料）時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日烘干礦渣用干煤的消耗定額M礦=0.082 X 1220107.68=100048.83 (t/y)=0.000000482 (t/t 熟料)烘干煤用干煤的消耗定額乂煤=myr XQ 燒（t/t熟料）烘干石膏用干煤的消耗定額（t/t熟料）上述各種干物料消耗定額換算為

9、含天然水分的濕物料消耗定額時(shí)，可用下式計(jì)算：式中K濕,K干一一分別暗示濕物料、干物料消耗定額（ kJ/kg 熟料）3 1該濕物料的天然水分（ 衿.3.、原料、燃料、資料需要量的計(jì)算和物料平衡表的編制時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日將各種物料消耗定額乘以燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力，可求出各種物料的需要量.例如，將濕石灰石消耗定額乘以熟料周產(chǎn)量，便得出石灰石每周需要量；乘以熟料年產(chǎn)量，便得出濕石灰石每年需要量將計(jì)算結(jié)果匯總成物料平衡表，其格式見表3-2表3-2 水泥廠物料平衡表物料名 稱天然 水分生產(chǎn)損失消耗定額物料平衡備注(t/t熟料）含天然水分料含天 然水分 料hdahda123

10、456789101112石灰石13.954.2114274907115277914891.171.13.59.0180.512.593432.56228.24粘土11.221.51617021.5161702.460.230.23.91580.915802532.965382.96鐵粉0.923.7750.923.7750.820.920.010.023.63.6794968794968生料17.267.1137328108138331109731.391.40.069.4551.032.632645.29368.90.040.000.040.043.3r 79.12613.379.261石曾

11、162362360.000.000.100.118.82116969.7234774混合材57.0610024.2968.726時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日熟料0.0020.0411.00297.92349.9659 062 .898.102354.4776952水泥0.0430.0421.141.152110264 0871200111 .182668.32880545 .6燒成用 煤0.000360.000480.010.011.66740.008132 02.641.66740.008132 02.64烘干用 煤0.0000180.0000240.00060.

12、00060.12.47920.12.4792燃煤合 計(jì)0.000380.00 050.0110.0111.76742.40813992.641.76742.40873994.64注：1、采納年平衡法，可不列第8欄和第12欄；采納周平衡 法，可不列第9欄和第13欄.2、備注中可列出：生料組分、物料配合比、生熟料消耗定額、燒成熱耗和烘干熱耗、煤的熱值等.主機(jī)平衡計(jì)算年平衡法計(jì)算步伐：根據(jù)車間工作制度，選取主機(jī)的年利用率，并根據(jù)物 料年平衡量，求出該主機(jī)要求的小時(shí)產(chǎn)量.式中GH主機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量（t/h ）;Gy 物料年平衡量（t/年）預(yù)定的主機(jī)年利用率（以小數(shù)暗示）時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：

13、二O二一年七月二十九日預(yù)定的主機(jī)年利用率可根據(jù)車間工作制度和主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間用下 式求出：| X | 或 叵式中K0每年工彳周數(shù)（周/年）K1 每周工彳日數(shù)（日/周）K2 每日工彳隹班數(shù)（班/日）K3 每班主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)（小時(shí) /班）K 每年工作日數(shù)（日/年）水泥廠主機(jī)年利用率可參考文獻(xiàn)6第43頁(yè)表3-4主機(jī)要求生產(chǎn)能力平衡表（t/h ）（t/h ）石灰石破碎機(jī)0.48914934.24240.67生料磨0.751093268.9184.05懸浮預(yù)熱器0.85776952115.4回轉(zhuǎn)窯0.87776952112.8煤磨0.7213994.642.45回轉(zhuǎn)烘干機(jī)0.72871200152.8主機(jī)年

14、利用率年平衡量主機(jī)名稱廠里以小數(shù)暗示（t/年）時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日篦式冷卻機(jī)0.88776952111.48包裝機(jī)0.77880545.6144.4水泥廠工藝設(shè)備的選型回轉(zhuǎn)窯.回轉(zhuǎn)窯規(guī)格的計(jì)算在綜合考慮了工廠規(guī)模、產(chǎn)物種類、原燃料情況及其它條 件,確定了生產(chǎn)方法和窯的類型后，根據(jù)所選窯的規(guī)格，標(biāo)定窯的產(chǎn) 量，然后根據(jù)熟料要求小時(shí)產(chǎn)量，確定窯的臺(tái)數(shù).標(biāo)定回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量時(shí),可參考設(shè)備說(shuō)明和用下式計(jì)算的結(jié)果：D =（G/Ky）0.303式中 G 回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量（噸/小時(shí)）；G=2136/24=89t/hD回轉(zhuǎn)窯白筒體直徑（米）L回轉(zhuǎn)窯白有效長(zhǎng)度（米）；Ky經(jīng)9系數(shù)，可參

15、考下列數(shù)值：預(yù)分解窯0.941 取Ky =1根據(jù)參考文獻(xiàn)可知日產(chǎn)2136噸的回轉(zhuǎn)窯的L/D可選為15.4,解得：D=4.3m L=64m時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日根據(jù)手冊(cè)可查得下表:表7回轉(zhuǎn)窯工藝參數(shù)專1生產(chǎn)能力把持轉(zhuǎn)速r/mi n停留時(shí)間min物料負(fù)荷 率窯內(nèi)物料 量t物料 運(yùn)動(dòng) 功耗KWh/ h單元 熟料物料 耗功 KWh/t計(jì)算 窯襯 厚mm單元有 效容積）里t/m3 -D計(jì)算簡(jiǎn)式t/dt/h小 4.0 X 60m斜度：3.5%3200133.342.831.26.945.1 139.61.682003.28國(guó)11 X根據(jù)文獻(xiàn)CKP的預(yù)粉磨節(jié)能機(jī)理可知下表8

16、 NSP窯各帶及全窯長(zhǎng)徑比 L/D窯型分角佛放熱反應(yīng)帶燒成帶冷卻帶L/DNSPS0.5 4280.511 15L 冷卻帶=0.5 D=4.3 X0.5=15mL 燒成帶=8D=8X 4.3=34.4mL 過渡帶=L- L 冷去口帶-L 燒成帶=60-2.15-34.4=23.55 m回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速、斜率及功率的計(jì)算D=3.94m時(shí) S=150mm Di= D-2 s =4.3 - 2X 0.18=3.94mN0=K Di2.5n L(kw)K系數(shù) K=0.045 0.048時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日Di 回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)徑（m）.L回轉(zhuǎn)窯白有效長(zhǎng)度（m）;n窯的轉(zhuǎn)速n=3

17、.9r/min 斜度=3.5 K=0.047 解得：N0=361.5 kw旋風(fēng)式預(yù)熱器旋風(fēng)式預(yù)熱器一般采納四級(jí).但當(dāng)生料中堿、氯、硫含量超越一定限度后，也有采納一級(jí)或二級(jí)的；或者增設(shè)旁路系統(tǒng)，使部份窯尾廢氣不經(jīng)旋風(fēng)預(yù)熱器而排出（先經(jīng)冷卻和凈化后排入年夜氣）.旋風(fēng)筒規(guī)格的計(jì)算（1）旋風(fēng)筒直徑以直筒部份橫截面計(jì)算風(fēng)速和通過旋風(fēng)筒的風(fēng)量來(lái)確定，可按下式計(jì)算D=（4 X 396670/3600）/（3.14 X 4）0.5=5.92m式中D 旋風(fēng)筒的直徑（m）;Q通過旋風(fēng)筒的風(fēng)量（m3/s）;-旋風(fēng)筒計(jì)算截面風(fēng)速（m/ s）.目前，國(guó)內(nèi)處旋風(fēng)筒截面風(fēng)速年夜都采納3.54.0m/s.旋風(fēng)筒進(jìn)出口風(fēng)速以及

18、旋風(fēng)筒進(jìn)出管道內(nèi)的風(fēng)速一般在1820m/s左右，據(jù)此也可以確定進(jìn)出口面積及管道直徑.時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日(2)旋風(fēng)筒各部份的尺寸可以根據(jù)旋風(fēng)筒直徑來(lái)確定，表4-10舉例列出旋風(fēng)筒各部份尺寸與旋風(fēng)筒直徑的關(guān)系.表9旋風(fēng)筒幾何尺寸與旋風(fēng)筒直徑D的比值旋風(fēng)筒幾何尺寸比值力殺I級(jí)n ihiviv 級(jí).11.一111卜di d2b c hi h2e0.400.150.340.431.920.800.350.400.150.400.400.730.870.086表10各級(jí)旋風(fēng)筒的參數(shù)參數(shù)一級(jí)旋風(fēng)筒二級(jí)旋風(fēng)筒三級(jí)旋風(fēng)筒四級(jí)旋風(fēng)筒d12.392.392.392.39d20.

19、790.790.790.79b2.012.012.012.01c2.552.372.372.37h111.374.324.324.32h24.745.155.155.15e2.070.510.510.511)旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口橫截面積時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日F=V/ 3 1(m2)V- 進(jìn)旋風(fēng)筒的風(fēng)量(m3/s)3 1旋風(fēng)筒的進(jìn)口風(fēng)速 m/s, 一般在1520m/s的范圍為宜F=110/18=6.12 (m2)2)進(jìn)料口旋風(fēng)筒之間聯(lián)接管道的尺寸d= (4 Q / 兀 3 2) 0.5一般來(lái)說(shuō)3 2 一般在1020m/s的范圍，大都工廠取15m/sd= (4 Q / 兀

20、 3 2) 0.5=3.06m分解爐.分解爐規(guī)格的計(jì)算按參考文獻(xiàn)無(wú)機(jī)非金屬資料熱工設(shè)備P97,選擇FLS系統(tǒng)分解爐中的SLE型分解爐，取分解爐溫度1000c，所以分解爐的工作 風(fēng)量為：日產(chǎn)熟料量 G= 623000/330=1888t/dkg-熟料/hy-水泥熟料燒成熱耗在分解爐中的比例，一般取y=0.7V0-燃料燃燒發(fā)生的理論煙氣量8.02 (m3 /kg)時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日Va0-燃料燃燒所需的理論空氣量al-分解爐內(nèi)的過?？諝庀禂?shù)al=1.2mr 單元質(zhì)量熟料所消耗的煤粉量1.19 kg/kgV0fl-燃料燃燒發(fā)生的理論煙氣量,Nm3/kg-煤V0a

21、-煤粉燃燒所需的理論空氣量,Nm3/kg-煤7.48(m3/kg)分解爐內(nèi)實(shí)際煙氣量VFC=V0+(al-1)Va0mryG=8.02+(1.2- 1) X7.48 X 0.1283 X 0.7 X 78666.7=67231Nm3/h在分解爐中碳酸鈣放出來(lái)CO2MVCO2=0.27etG/100=148.68(Nm3/h)et-分解爐內(nèi)生料的真實(shí)分解率，在65%75% et 取 70%如果出窯廢氣進(jìn)入分解爐則得通過分解爐的氣體量還應(yīng)該包括 從回轉(zhuǎn)窯窯尾歷來(lái)的廢氣流量，即窯氣量.此窯氣量應(yīng)即是回轉(zhuǎn)窯 窯頭燃料燃燒發(fā)生的煙氣量與入窯生料中剩余的碳酸鈣分解發(fā)生 的CO2S之和.Vk= V0fl+(

22、a-1) V0amr(1-y)G+0.27(100- et)G/100時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日=8,02+ ( 1.2-1 ) 7,480,1283(1-0.7 ) 78666.7+ (1000.7 ) 0.27=49909.6(Nm3/h)a為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒帶內(nèi)的過剩空氣系數(shù)1)獲得通過分解爐的工作態(tài)氣體量VfVf=(Vfl+VCO2+Vk) (273.15+t ) P0/273.15P=(67231 + 148.68+49904.6)1673.15 X 760/273.15 X (720 - 760*1000/101325)=766305.96(Nm3/h)t

23、-分解爐內(nèi)氣體溫度，一般取1400cVk-回轉(zhuǎn)窯窯尾歷來(lái)的廢氣流量，即窯氣量.P0-101325kpa=760mmHgp-分解爐內(nèi)氣體絕對(duì)壓強(qiáng)2)分解爐的有效截面積和內(nèi)徑有效截面積 AF=Vf/(3600wf)= 766305.96/(3600 X4.5)=47.3 m2/sSF型分解爐 wf 在 4.5 6m/s 取 wf=4.5m/s時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日有效內(nèi)徑 DF= (4AF/；twf) 1/2=(4 X47.3/3.14 X4.5) 1/2=3.7m椎體部份高 H2=0.7XDF=0.7X3.7=2.6m3)分解爐的有效高度H的計(jì)算取分解爐內(nèi)軸向平

24、均流速 w=4.5m/s停留時(shí)間t=2s分解爐高 H=wt=4.5 x 2=9m直筒部位的有效高度 H1=H-H2=9-2.6=6.4m下料管直徑 d=0.0019X ( msG 1/2=0.0019 X(1.03 x 78666.7) 1/2=0.54m入分解爐風(fēng)管(三次風(fēng)管)直徑的計(jì)算取此處風(fēng)速w3=17m/s 風(fēng)溫t=740CVF2K=5.380mr=5.380X 0.1283=0.68Nm3/kg -熟料V3a0=G VF2K=78666.7X 0.68=53493.36 m3/sdi=(4V3a0/ 兀 w3)x ( 273.15+t ) /273.151/2= (4X53493.3

25、6) /(3.14 X17*3600) X(273.15+740)/273.151/2=2.05m根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，分解爐主要尺寸值如下：分解爐的有效內(nèi)徑 DF=3.7m時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日椎體部份有效筒高H2=2.6m直筒部份有效高度 H1=7.07m分解爐總高度H=6.4m下料管直徑d=0.54m三次風(fēng)管直徑di=2.05m除塵機(jī)設(shè)備的選擇已知單元熟料耗熱q為3350kJ/kg-熟料，煤的Qnet,ad=28532.63 (kJ/kg )單元熟料耗煤量為 0.1283 kg/kg每小時(shí)產(chǎn)的熟料量 78666.7kg/h每小時(shí)發(fā)生的煙氣量 Vax 7866

26、6.7=748907(m3/h)由參考文獻(xiàn)1可選CDWY163- 9790-3/ II的電除塵器選的除塵設(shè)備是電除塵器，在除塵器前加一個(gè)增濕塔.由參考文獻(xiàn)1可選CAS9生產(chǎn)1 kg熟料用的生料量為1.03kg冷卻機(jī)每小時(shí)產(chǎn)的熟料量 78666.7kg/h時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日由參考文獻(xiàn)3可選3.4X17.7推動(dòng)篦式冷卻機(jī)表11水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)的主要參數(shù)廳P1進(jìn)入熟料溫度C120013002出口熟料溫度C50 1003冷卻熟料空氣量Nm3/kg熟料2.8 3.54二次空氣溫度C6007505冷卻時(shí)間min15 256料層厚度min2503007一次空氣熱回收率

27、%65 758用于二次空氣的冷空氣回收率%45 559單兀囿積j里t/m2 h0.85 1.210機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)電耗kW/t0.4511通風(fēng)電耗kW/t3.612單元設(shè)備重量t/t - m2.52.4.6破碎機(jī)1、由全廠主機(jī)平衡設(shè)計(jì)確定的破碎車間要求小時(shí)產(chǎn)量，是破碎機(jī)選型的依據(jù)，可依此確定破碎機(jī)的規(guī)格與臺(tái)數(shù) .2、物料的物理性質(zhì)，即無(wú)聊的硬度、塊度、雜質(zhì)含量與形狀.(1)石灰石破碎石灰石破碎系統(tǒng)產(chǎn)量計(jì)算G=gG/d- n t k時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日式中G要求破碎系統(tǒng)的產(chǎn)量,t/h ;G. 燒成車間年廣熟料量，t /ag 每噸熟料的石灰石耗量,t /t （可按物料平衡表取 值）d 破碎系統(tǒng)全年工作日，按不連續(xù)周計(jì)，一般280 300dn 每天工作班數(shù)，大都為二班制t每班工作小時(shí)數(shù)，可取67hk 供料不均衡系數(shù)，在10.8之間取值，距礦山近、運(yùn)輸條件好的取上限破碎機(jī)的選型開采塊度 450毫米出料粒度 20毫米方案I : 一段破碎 小2000X 1200單轉(zhuǎn)子錘式方案H :二段破碎第一段600X 900鄂式