日产4000吨水泥预分解窑烧成系统的初步设计 下载本文

佳木斯大学本科毕业设计(论文)

myh= mfh- mFh

myh —入窑回灰量,kg/kg熟料。 考虑飞损后干生料实际消耗量

100?LFh mgs?mgsl?mFh?100?Lsmgs—干生料实际消耗量,kg/kg熟料; LFh—飞灰烧失量。 (2) 生料实际消耗量:

ms=mgs100/(100- ws)=1.563-0.446Mr kg/ kg

mgs—生料实际消耗量,kg/k熟料 ws —生料含水率,% (4-3) (3) 入预热器量:

ms+myh=1.663-0.446 kg/ kg

ms—生料消耗量;myh —入窑回灰量,kg/kg熟料 (4-4)

(4) 入窑系统空气量: 进入系统一次空气量 V1k= Vy1k+ VF1k m1k= V1k·ρ1k

V1k、m1k—分别为进入系统一次空气量的体积和质量,Nm3/ kg熟料;kg/kg熟料;

ρ1k—一次空气的密度kg/ Nm3。

① 入窑实际干空气量:

myk=1.293Vyk=3.344mrkg/kg (4-5)

② 分解炉从篦式冷却机中抽空气量:

mF2k=1.293VF2k=5.573mrkg/kg (4-6)

③ 漏入空气量:

mlok=1.293Vlok=1.689mrkg/kg (4-7)

2. 支出项目: (1) 熟料msh=1kg (2) 出预热器废气量:

mr=(mlk+1-Aar/100)mr=0.02+14.843mrkg/kg (4-8)

(3) 出预热器飞灰量:

mfh=0.100kg/kg (4-9)

4.3 热量平衡计算

1. 收入项目

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(1) 燃料燃烧时热:

QrR=mrQnet.ar=20930mrkJ/kg

QrR —燃料燃烧产生的热量,kJ/kg 熟料;

Qnet.ar —燃料的低位发热量,kJ/kg 熟料 (4-10)

(2) 燃料带入显热:

Qr=mr·cr·tr=69.24mrkJ/kg Qr —燃料带入的显热,kJ/kg 熟料 ; cr — 燃料比热,kJ/kg·℃

tr —燃料温度, (4-11)

(3) 生料带入热量:

Qs=ms·cs ·ts (mgs+Cs+mwsCw)ts=69.111-19.745mrkJ/kg

cs—生料的比热kJ/kg·℃

ts —生料的温度,℃ (4-12) (4) 入窑回灰带入热量:

Qyh= myh Cyhtyh=4.810kJ/kg

(4-13)

(5) 空气带入热量:

① 入窑一次空气温度带入热量:

Qy1k=Vy1kCy1kty1k=15.105mrkJ/kg (4-14)

② 入窑二次空气带入热量:

Qy2k=Vy2kCy2kty2k=2757.4mrkJ/kg (4-15)

③ 入分解炉二次空气带入热量:

QF2k=VF2KCf2ktF2k=4391.8mrkJ/kg (4-16)

④ 气力提升泵输喂料空气带入热量:

Qsk=VskCsktsk=35.983mrkJ/kg (4-17)

⑤ 系统漏风带入热量:

Qlok=VlokCloktlok=50.595mrkJ/kg (4-18)

总收入热量:

QZS=QRr+Qr+Qs+Qyh+Qy1k+Qy2k+QF2k+ Qsk+ Qlok

=72.291+28230.378mrkJ/kg (4-19)

2. 支出项目: (1) 熟料形成热:

Qsh=17.21AL2O3+27.13MgO+32.03CaO-21.44SiO2-2.47Fe2O3

1736.9kJ/kg (4-20)

(2) 蒸发生料中水分耗热量:

Qss=(mws+mhs)qqh=47.600-14.28mrkJ/kg (4-21)

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(3) 废气带走热量:

Qf=(VCO2CCO2+ VN2CN2+ VH2OCH2O+ VO2CO2+ VSO2CSO2)tf

=214.06+4589.85mrkJ/kg (4-22)

(4) 出窑熟料带走热量:

Qysh=1×Cshtsh=1466.1kJkg (4-23)

(5) 出预热器飞灰带入热量:

Qfh=mfhCfhtsh=30.430kJ/kg (4-24)

(6) 系统表面散热损失:

QB=460kJ/kg (4-25)

(7) 支出总热量为:

Qzc=Qsh+Qss+Qf+Qfh+QB=3955.1+4574.73mrkJ/kg (4-26)

列出收支热量平衡方程式:

Qzc=Qzs (4-27)

即 :

73.291+28230.378mr=3955.1+4574.73mr

求得:

mr=0.164kg/kg

即烧成1t熟料需要消耗0.164kg/kg燃料。求得燃料消耗量后,列出物料平衡(表4-5)和热量平衡(表4-6)并计算一些主要热工技术参数。

表4-5 物料平衡表 单位:kg/kg熟料

收入项目 燃料消耗量 入预热器生料量 入窑实际干空气量 分解炉抽空气量 气力提升泵送空气量 窑尾系统漏入空气量

合计

(8) 熟料单位烧成热耗:

QrR=mrQnet.ar=3432.52kJ/kg (4-28)

(9) 熟料烧成热效率:

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数量 0.164 1.59 0.548 0.914 0.117 0.277

3.61

% 4.54 44.04 15.18 25.32 3.24 7.68

100.00

支出项目 熟料量 出预热器飞灰量 出预热器废气量 生料中物理水量 生料中化学水量 生料中分解CO2量 燃料燃烧理论烟气量 烟气中过剩空气量

合计

数量 1 0.100 0.003 0.016 0.016 0.526 1.427 0.522 3.594

% 27.82 2.48

0.08 0.45 14.64 39.71 14.52 100.00

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η3=Qsh×100%/QrR=50.6% (4-29)

(10) 窑的发热能力:

Qyr=MyrQnet.ar=1.43×107=153.01kJ/kg (4-30)

(11)燃烧带的衬砖断面的热负荷为:

qA=Qyr/(/4)D22=4.55×107kJ/h (4-31)

表4-6 热量平衡表 单位:kJ/kg熟料 收入项目 燃料燃烧热 燃料显热 生料带入热量 入窑回灰带入热量 入窑一次空气温度带入

入窑二次空气带入热 入分解炉二次空气带入

气力提升泵空气带入热 系统漏风带入热量

合计

数量 3 432.52 11.355 65.873 4.810 2.477 452.214

% 72.98 0.24 1.40 0.09 0.05 9.62

支出项目 熟料形成热 蒸发生料中水分耗热

废气带走热量 出窑熟料带走热量 飞灰带出热量 系统表面散热损失

数量 1 736.9 45.258 966.795 1 466.10 30.10 460.0

% 36.91 0.96 20.55 31.16 0.64 9.78

720.255 15.31 5.901

0.13

8.298 0.18 4

100.00

703.07

4

100.00

705.153

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