粉煤灰课程设计要点

1、粉煤灰课程设计重点粉煤灰课程设计重点36/36粉煤灰课程设计重点吉林化工学院课程设计纲领粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时获取的一种灰渣，因为目前生界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日趋关怀的工业副产品。广泛应用于工业与民用建筑，其开发及利用，愈来愈遇到众多水泥生产厂家的关注。本设计是依据市场形势，针对年产220万吨的大型粉煤灰水泥新式干法生产线烧成车间的工艺设计，依据配料计算、物料均衡计算、储库计算及热均衡计算的结果；选择适合的工艺方案和确立设施型号，最大限度的提高水泥成品的产量和质量，技术经济指标合理。并依据设计思路绘制全厂工艺布局图。重点词：粉煤灰水泥，烧成车

2、间，新式干法。I吉林化工学院课程设计AbstractFlyashisakindofashfrompulverizedcoalcombustionofpowerplant,duetothecurrentworldofflyashproductionisverybig,aboutbillionsoftons,buttheutilizationrateisnothighenough,soitistheby-productisagrowingconcernaboutthe.Widelyusedinindustrialandcivilarchitecture,itsdevelopmentanduse,m

3、oreandmoreattentionbymanycementmanufacturers.Thedesignisbasedonthemarketsituation,accordingtoanannualoutputof2200000tonsoflargeflyashcementdryproductionlinefiringprocessdesignworkshop,accordingtothecalculation,calculationofmaterialbalance,heatbalancecalculationandstorageresults;selectionofprocesssch

4、emeanddetermineappropriatedevicemodels,themaximumimprovetheoutputandqualityofcementproductsthetechnicalandeconomicindicatorsadvanced,reasonable.Anddesignthelayoutaccordingtothepaintfactory.Keywords:flyashcement,firingworkshop,newdryprocess.II吉林化工学院课程设计目录纲领IAbstract错误！不决义书签。第一章绪论11.1前言11.2设计简介1第二章原料与

5、燃料32.1原料的质量要求3水泥原料3混杂材及石膏32.2燃料4煤4第三章配料计算53.1配料计算5熟料率值的确定5计算煤灰掺入量6配料计算6熟料成分及原料配合比计算73.2试试偏差法检验7计算熟料的化学成分7检验率值7将燃烧原料配合比换算为应用基原料配合比8生料成分计算9有害组分计算和评定9干湿原料配比变换9第四章工艺均衡计算114.1物料均衡计算11选择窑型并标定窑的台时产量11原燃资料耗费定额12全厂物料均衡表15第五章物料均衡和热量均衡计算165.1原始资料16吉林化工学院课程设计5.2物料均衡及热量均衡计算175.2.1物料均衡计算175.2.2.热量均衡计算235.3物料均衡表及热

6、均衡表的编制28总结29参照文件30吉林化工学院课程设计第一章绪论1.1前言粉煤灰是指由火力发电厂燃烧粉煤今后从烟气中采集到的微细烟灰，它是一种密实的玻璃质球状粉体活性矿物微粒，结构致密并且性质稳固，属于火山灰质资料。因为它的比表面积相较其余火山灰质混杂材更大，加之用其配制出的水泥比其余的火山灰水泥的干缩性小、抗裂性好、和易性好、水化热低、抗腐化能力强，抗冻性也好于其余火山灰水泥，节约成本等特色。长远以来，粉煤灰水泥被广泛用于工业与民用建筑，特别适用于大体积混凝土、水工建筑、海港工程等项目。正是所以，粉煤灰混杂材水泥的开发及利用，愈来愈遇到众多水泥生产厂家的喜爱。水泥生产的新式干法技术自问世以

7、来就倍受国内外的关注，特别是在80年代以来获取了日新月异的发展，目前在国际水泥工业中以预分解技术为核心，将现代的科学技术和工业化生产的成就广泛结合应用于水泥生产的全过程，形成了一套以现代高科技为特色，切合优良，高效，节能，环保以及大型，自动化的现代生产方法。新式干法水泥技术代表了现阶段最初进的水泥烧成技术，可以提高窑单位容积的产量、提高窑砖衬的寿命和运行率，且自动化水平很高、生产规模更大，可以使用低质量燃料或廉价废物燃料，从而达到节约燃料，降低热损和电耗，减小设施、基建的投资花费，从而减少CO和NOx的生成量和降低事故发生率，且操作稳固。发展应用新式干法水泥技术是环境友善保护和资源综合利用的必

8、然结果。同时，新式干法水泥技术涵盖了好多丰富的理论及科研成就，指导着水泥的工业设计、研发、生产等工作的不停完美、优化和进步。新式干法水泥生产技术已成为此刻水泥制造工业发展的主导技术和最初进的生产工艺。目前，美国、日本、德国等发达国家新式干法技术产量比已占95%以上，其余的发达国家也达到了80%以上，我国自2007年国家推行环保改革以来，新式干法技术家产比已由15%提高至65%，目前发展势头正十分优异。1.2设计简介本设计是年产220万吨粉煤灰水泥厂水泥新式干法生产线水泥烧成车间的1吉林化工学院课程设计工艺初步设计，采纳目前国内外水泥行业相对较为先进的技术和设施，以尽可能的降低能耗、降低基建投入

9、，又最大限度的提高产量和质量，做到环保，技术经济指标先进、合理。依据中华人民共和国国家标准GBT15962006规定：凡是由硅酸盐水泥熟料混杂粉煤灰、适当石膏磨细而制成的水硬性胶凝资料，称为粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥。水泥中粉煤灰的掺加量按其质量百分比计范围为2040%。这主若是因为粉煤灰所固有的特征所决定的。当前,阻碍其掺量的主要原由是:在粉煤灰的掺量增大时,特别是当掺量超出50%后,水泥试块的初期会强度特别低。要解决这一问题就一定要最大限度地激发粉煤灰的火山灰活性,特别是在凝结初期。采纳在常温下使用化学激发剂来进行预办理与掺加助磨剂粉磨工艺相结合的方法,改进粉煤灰的矿物性能,可以使粉

10、煤灰在硅酸盐类水泥中的掺量提高到50%70%,且能达到42.5水泥的强度要求1。粉煤灰水泥的标号划分与火山灰水泥标号划分相同。有32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R共六个标号（R代表早强水泥）。原始条件一、题目：220万吨粉煤灰水泥厂水泥烧成车间工艺初步设计二、厂址：自选三、窑型：新式干法预分解窑四、品种：强度32.5粉煤灰硅酸盐水泥,粉煤灰掺量：22%五、基本条件：中国的预分解窑熟料的烧成热耗一般为31003300kJ/kg熟料2，本设计取q=3971kJ/kg；各种耗费资料的化学成分。2吉林化工学院课程设计第二章原料与燃料2.1原料的质量要求2.1.1水泥原料原

11、料的结构成分和性能质量直接影响粉磨、配料、煅烧熟料的质量，最后也直接影响水泥的质量。故水泥的原料应满足以下工艺要求：1)各化学成分一定满足配料的要求，以制得成分适合的熟料，不然会使配料困难，甚至没法配料；2)有害杂质的含量应尽量可能少，以利于生产工艺操作和提高水泥的质量；3)原料应有优异的工艺性能（如易磨性、易烧性、热稳固性、易混杂性等）。石灰质原料凡是以碳酸钙为主要成分的原料就叫做石灰质原料，这是水泥生产过程顶用量最大的原料（一般生产出1吨熟料约耗费1.21.3吨石灰质干原料）。辅助校订原料传统的水泥生产的辅助原料主若是黏土质原料，校订原料是铁粉和砂岩。粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐，主要

12、化学成分是SiO2，其次Al2O3，还有Fe2O3，一般生产出1吨熟料用0.30.4吨黏土质原料。但是此刻黏土资源愈来愈紧缺，假如用来生产水泥则会增大水泥成本投入同时还造成较大的浪费，所以决定不使用黏土，而改选页岩和砂岩来取代。铁粉则使用硫酸渣。原资料化学成分分析原料LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3W石灰石43.000.500.250.50521.50.051黏土8.0063.0015.006.000.302.000.013铁矿石10.0020.005.0060.000.300.300.026煤灰57.8519.0915.263.842.1.2混杂材及石膏混杂材本设计的混

13、杂材是粉煤灰和粒化高炉矿渣，同时搭配少许的石灰石（经过对本设计使用的石灰石原料的化学成分分析后评定，此石灰石同时也是优良的混杂材原料，所以加入少许的石灰石作为混杂材，不但可以提高水泥强度从而提高了3吉林化工学院课程设计水泥质量，并且还可以减少粒化高炉矿渣的耗费量，减小成本的投入）。石膏本此设计所使用的石膏化学成分分析见表2-5：表2-5石膏化学成分(%)lossSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOK2ONa2OSO3IR（不溶物）石膏9.1216.750.974.8525.121.020.880.5039.640.9599.80石膏含水量为2.60%2.2燃料2.2.1煤我国水泥烧成一般都

14、使用煤做燃料，燃料质量既影响煅烧过程又影响烧成熟料的质量，发热量高的优良燃料，其火焰温度高，熟料KH值可高些；若燃料质量差，除了火焰温度较低外，还会因煤灰的沉落不均匀，降低熟料的质量。本次设计用煤其元素分析和工业分析结果见表2-6,2-7：表2-6燃煤的元素分析（%）CarHarOarNarSarAarMar72.106.063.561.040.3513.913.04表2-7燃煤的工业分析及热值MarVarAarFCadQnet,ad原煤（无烟煤）1.039.2113.9166.26243684吉林化工学院课程设计第三章配料计算3.1配料计算配料计算的依照是物料的均衡。任何的化学反应物料均衡定

15、理是：反应物的总量等于生成物的总量。跟着温度高升，生料煅烧成熟料会经历：原料干燥蒸发物理水分；矿物分解开释出结晶水；有机物质的分解和挥发；碳酸盐分解开释二氧化碳；液相出现；熟料烧成冷却。因为有水分、二氧化碳和某些物质逸出，所以，计算时一定采纳一致的标准。表3-1原料与煤灰的化学成分（%）原料LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3W石灰石39.980.40.150.6501.30.051黏土8.0063.0015.006.000.302.000.013铁矿石10.0020.005.0060.000.300.300.026煤灰57.8519.0915.263.843.1.1熟料率值

16、的确定设熟料矿物构成：C3S=55%，C2S=18.5%，C3A=9.6%，C4AF=10%依据熟料矿物构成计算率值：C3S0.8838C2S550.8838180.899KH=551.325618C3S1.3256C2SC3S1.3254C2S551.3254182.31SM=2.0464C4AF1.43419.52.04641.4341C3A101.1501C3A0.63831.15019.50.63831.73IM=10C4AFSiO2=0.2631C3S+0.3488C2S=（0.263155+0.348818）%=20.74%Al2O3=0.3773C3A+0.2098C4AF=（0

17、.37739.5+0.209810）%=5.68%Fe2O3=0.3286C4AF=（0.32869.5）%=3.286CaO=0.7369C3S+0.6512C4AF+0.6227C3A+0.4616C4AF=（0.736955+0.651218+0.62279.5+0.461610）%=3.286%计算率值和化学构成（%）以下：5吉林化工学院课程设计KHSMIMSiO2Al2O3Fe2O3CaO0.8992.311.7320.74%5.68%3.29%62.78%3.1.2计算煤灰掺入量计算以100Kg的熟料为基准：qAarSGA100Qnet,ar式中：GA熟猜中煤灰掺入量，%；单位熟料

18、热耗，3791KJ/熟料；Qnet,ar煤的应用基低位热值，KJ/煤；Aar煤的应用基灰分含量，%；煤灰沉落率，%,取煤灰的沉落率S=100。基准换算：查表6硅酸岩工业热工基础P228代入数据得：qAarSGA100Qnet,ar379113.91100243681002.293.1.3配料计算将原料的化学构成换成灼烧基构成SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石100/(100-39.98)0.880.440.8891.23黏土100/(100-8.0)68.4716.316.520.33铁矿石100/(100-10.0)22.225.5666.670.33煤灰57.8519.0915.26

19、3.846吉林化工学院课程设计3.1.4熟料成分及原料配合比计算减去煤灰掺入成分构成SiO2Al2O3Fe2O3CaO计算熟料成分20.745.683.2962.78减去煤灰成分2.27%1.310.430.350.09无灰熟料成分19.435.252.9462.69计算各种原料配合比石灰石配合比（CaO无灰熟料-黏土黏土配合比）/CaO石灰石CaO无灰熟料/CaO石灰石=62.69/91.23=68.72%黏土配合比（SiO2-SiO2石灰石石灰石配合比）/SiO2黏土（19.43-0.8868.72%）/68.47=27.49%修正后的石灰石配合比（CaO无灰熟料-黏土黏土配合比）/CaO

20、石灰石=（62.69-0.3327.49%）/91.23=68.62%铁矿石配合比100%-68.62%-27.49%-2.27%=1.62%3.2试试偏差法检验3.2.1计算熟料的化学成分按配合比计算熟料化学构成（%）OFeOCaO名称配合比SiOAl22323灼烧基石灰石68.620.60.30.662.6灼烧基黏土27.4918.824.481.720.09灼烧基铁矿石1.620.360.091.080.005煤灰2.271.310.430.350.09计算熟料21.095.303.7562.793.2.2检验率值计算熟料率值CaO1.65Al2O30.35Fe2O362.791.655

21、.303.503.75KH0.892.8SiO22.821.09SiO221.09SMFe2O32.33Al2O35.33.75Al2O35.3IM1.41Fe2O33.757吉林化工学院课程设计依据率值计算熟料成分C3S=3.8SiO2(3KH2)=3.8（30.89-2）21.09%=53.70%C2S=8.61SiO2(1KH)=8.61（1-0.89）21.09%=19.95%C3A=2.65(Al2O30.64Fe2O3)=2.65（5.30-0.643.75）%=7.69%C4AF=3.04Fe2O3=3.043.75%=11.4%由上可知：计算熟猜中率值和矿物构成要求的有必定差额

22、，同时IM偏高一些。所以应是适合增添石灰石和铁矿石配合比。取石灰石配合比68.45%，黏土配合为25.3%，铁矿石配合必为0.6%再此计算熟料化学构成：原料名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO烧失基石灰石68.450.60.30.662.44烧失基黏土25.317.434.131.650.08烧失基铁矿石0.60.130.030.400.02煤灰2.271.310.430.350.09计算熟料20.755.693.3362.83CaO1.65Al2O30.35Fe2O362.831.655.693.503.33KH2.8SiO22.820.750.9SiO220.75SMFe2O32.

23、30Al2O35.693.33Al2O35.69IM1.709Fe2O33.33计算熟料矿物构成C3S=3.8SiO2(3KH2)=3.8（30.9-2）20.75%=55.20%C2S=8.61SiO2(1KH)=8.61（1-0.9）20.75%=17.85%C3A=2.65(Al2O30.64Fe2O3)=2.65（3.33）%=9.43%C4AF=3.04Fe2O3=3.043.33%=10.12%以上计算熟料率值和矿物构成均可满足要求，故不再调整配合比。3.2.3将燃烧原料配合比换算为应用基原料配合比原料名称煅烧原料应用基原料质量比应用基原料配合比/%配合比/%石灰石68.4568.

24、45100/(100-34)=120.09120.09/(120.09+27.5+0.67)=81%黏土25.325.3100/（100-8）=27.527.5/（120.09+27.5+0.67）=18.55%8吉林化工学院课程设计铁矿石0.60.6100/(100-10)=0.670.67/（120.27.5+0.67）=0.45%3.2.5生料成分计算名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石81%34.830.410.200.4142.12黏土18.55%1.4811.682.781.110.06铁矿石0.45%0.050.090.020.270.01生料成分36.3612.1

25、83.001.7942.193.2.6有害组分计算和评定（1）生猜中有害组分的控制范围：R2OCl-SO3硫碱比1.0%0.0151.5%1.0%（2）原料带入的有害组分及生猜中的有害组分K2O+Na2O=0.810.55+0.1852.5+0.00451.5=0.9148MgO=0.812.5+0.1852.0+0.00450.3=1.5864SO3-2=0.810.05+0.1850.01+0.00450.02=0.0425Cl-=0.810.02+0.00450.1=0.0167(3)议论碱性氧化物凑近极限值，氧化镁处于最正确范围，硫的化合物处于低限，氯化物的化合物略高于极限值，以上有害

26、组分均在极限范围内，故原料可用。3.2.7干湿原料配比变换将干燥基原料配比换算为湿原料配比，计算生料系统控制指标：表3-7设定原料操作水分（%）名称石灰石黏土铁矿石水分（M）1.003.006.00湿原料=干原料100。100M表3-8计算结果湿原料石灰石黏土铁矿石份数0.68620.2749001269吉林化工学院课程设计换算白生料百分比81%18.55%0.45%100%白生料的理论耗费量：白生料理论耗费量=1-GA=10.227（kg白生料/100kg熟料）1-L白10.36361.5357kg/kg=153.57熟料煤耗：（熟料的空气干燥基煤耗）熟料热耗=3971P1=Qnet,ad2

27、4368=0.16296=16.296（kg煤/100kg熟料）10吉林化工学院课程设计第四章工艺均衡计算4.1物料均衡计算经过物料均衡计算可以获取各种原料、燃料、资料的需要量以及从原料进厂直至成品出厂各工序所需办理的物料量。依照这些数据可以进一步确立工厂的物料输送量、工艺设施选型以及堆场、储库等设施的规模。因此物料均衡计算是水泥厂设计必不行少的工艺计算内容之一，是主机均衡和储库均衡计算的基础和依据12。4.1.1选择窑型并标定窑的台时产量1.本次设计要求两条生产线达到熟料生产力400t/h(393.52t/h).参照其余同种类产量辗转窑窑的规格数据，采纳窑熟料生产能力为208.3t/h，即（

28、5000t/d）,规格为4.87.2m辗转窑，并标定窑的台时产量。依据5水泥工业热工设施P109经验数据可得：4D5衬砖厚度=0.15，；D=4.8m,L=67m,Di=D2=4.820.15=4.5m设计熟料产量：5000t/d，时产为208.3t/h，标定熟料产量5500t/d，时产为229.2t/h（参考新式干法水泥技术原理与应用P293）。Qy160000则窑的台数：n=0.941台8760Qh,187600.85229.2窑运行率，%，取85%；Qh,1标定熟料台时产量，t/hQy要求的熟料年产量，t/y2.计算烧成系统的生产能力熟料小时产量：Qh=nQh,1=1229.2=229.

29、2t/h熟料日产量：Qd=24Qh=229.224=5500t/d熟料周产量：Qw=168Qh=168229.2=38506t/w式中：Qh窑的台时产量（t/h）Qd窑的日产量（t/d）Qw窑的周产量（t/w）3.工厂的生产能力由烧成车间的生产能力求得。11吉林化工学院课程设计4.1.2原燃资料耗费定额.原料耗费定额：考虑煤灰掺入时，1t熟料干生料理论耗费量KT100-S100-I式中：KT干生料理论耗费量，t/t熟料；I干生料的烧失量（%）；I=35.47%，考虑杂质及其余物质的影响，也可取36%进行计算。S煤灰掺入量，以熟料百分数表示，（%），取S=2.99%。1002.27（t/t熟料）

30、KT1.5410036.36考虑煤灰掺入时，1t熟料干生料实质耗费定额K生100KTP生1001.54熟料）1001.60（t/t4式中：K生干生料耗费定额，t/t熟料；P生生料的生产损失，辗转窑有电收尘时35%，取P生=4%各种干原料耗费定额K原K生式中：K原某种干原料的耗费定额，t/t熟料；K生干生料耗费定额，t/t熟料；X干生猜中该原料的配合比，%K石灰石=1.600.81=1.30t/t熟料K黏土=1.600.1855=0.30t/t熟料K铁矿石=1.600.0045=0.0072t/t熟料.本设计石膏掺入量：0.2A0.05C4AF-SO(熟猜中)d=33SO(石膏中)312吉林化工

31、学院课程设计0.29.430.0510.120.063100%=39.64=2.329%生产时去取2%。那么：100eKe(100de)(100Pd)100110.13(t/t熟料)(100211)(1003)式中：Ke干混杂材的耗费定额，t/t熟料；.干煤耗费定额：烧成用煤：Kf1100qQnet,d100Pf式中：Kf1烧成用干煤的耗费定额，t/t熟料；q熟料烧成的热耗，kJ/熟料；Qnet,d煤干燥基的低位热值，kJ/干煤；Pf煤的生产损失，一般取3%。基准换算公式：查表硅酸岩工业热工基础P228燃料发热量计算表，则有Kf110039710.168t/t熟料24368(1003)烘干用煤

32、：MWWq10012烘Kf2100WQ100PQ2net,df式中：Kf2烘干用干煤的耗费定额，单位：t/t熟料；M湿需烘干的湿物料量，以（t/年）表示；Q烧烧成系统的生产能力，t熟料/年；W1,W2分别表示烘干前后物料的含水量（%）；q烘指蒸发1水分的耗费热量（KJ/kg水分）；可参照烘干机的规格或经验数据。13吉林化工学院课程设计原猜中的黏土和铁矿石以及煤均需要烘干，且他们的原始水分不一样样，故需分别计算：设烘干后物料水分含量均为1%。查烘干机经验数据6，硅酸岩工业热工基础P370。需烘干物料为粘土类和矿渣类，所以：q烘1=5360KJ/Kg水分q烘2=5150KJ/水分取均匀值，则q烘=

33、5255KJ/Kg水分；公式中（M湿/Q烧）即K湿，由公式K湿=K干100100W0式中：K湿湿物料的耗费定额，t/t熟料；W0该湿物料的天然含水量（%）。Kf21000.1591000.020151525510010015+151001197001003100=0.00792t/t熟料含水湿物料的耗费定额.K石灰石=（1001.0）/(100-1)=1.313t/t熟料K黏土=(1000.3)/(100-3)=0。309t/t熟料K铁矿石=(1000.007)/(100-6）=0.0076t/t熟料K湿f1=（1000.168）/(100-10)=0.146t/t熟料K湿f2=(1000.0

34、079)/(100-10)=0.0088t/t熟料.各种原资料的需用量计算和生产物料均衡表的编制用各种物料的耗费定额乘以烧成系统的生产能力，就计算出各种物料的需用量，将结果汇编成物料均衡表（详见下页）。14吉林化工学院课程设计4.1.3全厂物料均衡表表4-1全厂物料均衡表物料水分生产损耗费定额t/t熟料物料均衡表（t）名称（%）失（%）干料含水分料干料含天然小时日周小时日周水分料石灰石1.041.301.313247.125930.7641515249.605990.3541932.43黏土3.040.300.30926.93646.24452427.69664.584652.03铁矿石6.0

35、40.00720.007713.75330.00231014.32343.752406.22生料1.041.601.61297.917149.9250049301.73724250691石膏2.630.1810.18134.57829.57580735.33847.905935混杂材1531.42271.186779.4447456熟料208.34999.234994.4烧成用3.0430.1310.14525.02600.41420327.69664.584652煤烘干用3.030.00790.00881.8444.163092.0549.20345煤燃煤合30.1390.15426.866

36、44.57451229.74713.784997计窑年利用率：0.82煤低位热值：24368kJ/煤烧成热耗：3971kJ/煤15吉林化工学院课程设计第五章物料均衡和热量均衡计算5.1原始资料1、窑型：?4.872m带DD炉的五级预分解窑2、各物料的化学成分。（详见表格）3、各个部位温度预设置值入预热器生料的温度：50入窑回灰温度：50入窑一次空气温度：20入窑二次空气温度：950（参照冀东水泥厂一线设计）烧成时环境温度：20入窑、分解炉的燃料温度：60入分解炉二次空气温度：740（窑头漏风）熟料出窑温度：1360废气出预热器温度：370飞灰出预热器温度：3404、入窑风量比（%）一次空气（K

37、1）：二次空气（K2）:窑头漏风（K3）=15:80:55、燃料分配比（%）辗转窑（Ky）：分解炉(Kf)=40:606、出预热器的飞灰量:0.1kg/kg熟料7、出预热器飞灰的烧失量:35.20%8、各处的空时令余系数窑尾：y=1.05.分解炉混杂室出口：L=1.15预热器出口：f=1.40此中：预热器漏风量占理论空肚量的比率K4=0.16提高机喂料带入空肚量占理论空肚量的比率K5=0.09，折合成料风比为19.8kg/Nm39、分解炉及窑尾漏风占分解炉用燃料理论空肚量的比率K6=0.0510、窑尾综合收尘效率=996%.16吉林化工学院课程设计11、熟料形成热:1747.789kJ/kg熟

38、料（一般为16301800kJ/kg）参照【】公式（）11水泥生产工艺计算手册P1074-4熟料形成热Q熟=489A+714C+587M-73（kJ/kg熟料）=4895.69%+71462.83%+5871.604-73=1747.789kJ/kg熟料12、系统的表面散热损失：460kJ/kg熟料13、生料水分含量:0.1%14、窑产量：5000t/d208.3t/h5.2物料均衡及热量均衡计算5.2.1物料均衡计算基准量:1kg熟料,基准温度：0计算范围：辗转窑+分解炉+预热器系统收入明细：1、燃料的总耗费量：mr(kg/kg熟料)此中,窑头燃料量:myrKymr(kg/kg熟料)分解炉燃

39、料量：mFrKFmr(kg/kg熟料)2、生料耗费量、入预热器的物料量a、干生料的理论耗费量（本源于国家标准）100mAara10013.91mmgsLLS10036.36100mr(kg/kg熟料)式中：mgsL干生料理论耗费量,kg/kg熟料Aar煤应用基灰分含量,%Ls生料的烧失量,%a燃料灰分掺入量，100%b、出收尘器飞灰损失量及回灰量mFhmfh(1-)0.1(1-0.996)0.0004(kg/kg熟料)myhmfh-mFh0.1-0.00040.10(kg/kg熟料)17吉林化工学院课程设计式中：myh入窑回灰量,kg/kg熟料mfh出预热器飞灰量,kg/kg熟料mFh出收尘器

40、飞灰损失量,kg/kg熟料收尘器,增湿塔综合收尘效率,%c、考虑飞灰损失后干生料的实质耗费量100-Lfhmgs=mgsl+mFh100-Ls10035.20=（1.571-0.219mr）+0.000110036.36=1.571-0.219mr(kg/kg熟料)式中:mgs考虑飞灰损失后干生料实质耗费量,kg/kg熟料Lfh出预热器飞灰烧失量（%）,35.20d、考虑灰损失后的生料实质耗费量100ms=mgs100=（1.571-0.219mr）mr(kg/kg熟料)式中:ms考虑飞损后生料实质耗费量,kg/kg熟料Ms生猜中水分含量,0.1%e.、入预热器物料量入预热器物料量=ms+my

41、hmr+0.100mr(kg/kg熟料)3、入窑系统空肚量a、燃料燃烧理空肚量(经验公式)(无机资料热工基础P77)VLk0.089Car0.267Har0.033(Sar-Oar)=0.08972.10+0.2676.06+0.033(0.35-3.56)=7.929(Nm3/kg煤)mLk=1.293VLk18吉林化工学院课程设计=1.2937.929=10.252(kg/kg煤)式中:VLk燃料燃烧理论干空肚量,Nm3/kg煤mLk燃料燃烧理论干空肚量,kg/kg煤。CarHarSarOar燃料应用11(见水泥工艺生产计算手册P39)基元素分析构成,%b、入窑实质干空肚量V=VLkmKy

42、kyry=1.057.9290.40mr3=3.330mr(Nm/kg熟料)myk=1.293Vyk=1.2933.330mr=4.306mr(kg/kg熟料)3式中：Vyk入窑实质干空肚量，Nm/kg熟料myk入窑实质干空肚量，kg/kg熟料此中，入窑一次空肚量，入窑二次空肚量，漏风量Vyk1=K1Vyk=0.15VykVyk2=K2Vyk=0.80VykVLok1=K3Vyk=0.05Vykc、分解炉从冷却机抽取空肚量出分解炉混杂室节余空肚量1=(lmrr3V1)VLkmr=(1.15-1)7.929=1.190m（Nm/Kg熟料）分解炉燃料燃烧所需空肚量V2=VLkmFr=VLkKFmr

43、=7.9290.6mr=4.757mr（Nm3/kg熟料）窑尾节余空肚量V=(-1)Vm3yLkyr=（1.05-1）7.9290.4mr=0.159mr（Nm3/kg熟料）分解炉及窑尾漏入空肚量19吉林化工学院课程设计V4K6VLkmFrK6VLkKFmr=0.057.9290.6mr=0.238mr（Nm3/kg熟料）分解炉从冷却机抽取空肚量VF2k=V1+V2-V3-V4=（）mr3=6.344mr（Nm/kg熟料）mF2k=1.2936.344mr=8.203mr（kg/kg熟料）d、提高机喂料带入空肚量：VskK5VLkmr=0.097.929mr=0.714mrmsk=1.293V

44、sk=1.2930.714mr=0.923mre、漏入空肚量预热器漏入空肚量：V5K4VLkmr=0.167.883mr3=1.269mr（Nm/kg熟料）窑尾系统漏入总空肚量：VVV=（1.269+0.238）mrLok2543=1.507mr（Nm/kg熟料）全系统漏入空肚量：VLok=VLok1+VLok2=0.05Vyk+1.507mr=0.053.330mr+1.507mr=1.674mr（Nm3/kg熟料）mLok=1.293VLok=1.674mr1.293=2.164mr（kg/kg熟料）支出项目：20吉林化工学院课程设计1、熟料：msh=1Kg2、出预热器废肚量a、生猜中物理

45、水含量sMsmws=m100=（mr）0.1%mr（kg/kg熟料）Vwsmws0.002-0.0002mrmr（Nm3/kg熟料）0.8040.804式中：mws生猜中物理水含量，kg/kg熟料3Vws生猜中物理水含量，Nm/kg熟料30.804为水蒸气密度，kg/Nmb、生猜中化学水含量mhs=0.00353mgsAl2Os3=0.00353（1.571-0.219mr）3.00mr（kg/kg熟料）Vhsmhs0.0170.00230.0210.0029mr（Nm3/kg熟料）0.8040.804式中：mhs生猜中化学水含量，kg/kg熟料Vhs生猜中化学水含量，Nm3/kg熟料Al2O

46、s3白生猜中三氧化铝含量，%，3.00c、生料分解放出的CO2气体量sMCO2+MgOsMCO2CO2=CaOMCaOMMgO4444=42.19+1.595640=34.90msCO2mgsCO2Lfh-mfh10010021吉林化工学院课程设计=（mr）34.90%-0.000135.2%mr（kg/kg熟料）smsCO20.5330.076m3VCO2=1.977=1.977mr（Nm/kg熟料）式中：CO2干生猜中CO2含量，%CaOs、MgOs分别为白生猜中CaO和MgO的含量，%MCO2、MCaO、MMgO分别为CO2、CaO、MgO的分子的相对质量msCO2生猜中分解出的CO2气

47、体量，kg/kg熟料VsCO2生猜中分解出的CO2气体量，Nm3/kg熟料1.977为CO2密度，kg/m3d、燃料燃烧生成理论烟肚量r22.4CarmrVCO2=10012=72.1022.4m12100r=1.346mr（Nm3/kg熟料）rNar22.4mr0.79VVN228100Lkmr=1.0422.4mr+0.797.929mr28100=6.271mr（Nm3/kg熟料）VrH2O(HarMar)22.4m218100r=(6.063.0422.42+)mr18100=0.717mr（Nm3/kg熟料）VrSar22.4mrSO2=32100=0.3522.4mr32100=0

48、.002mr（Nm3/kg熟料）Vr=VrCO2+VrN2+VrH2O+VrSO2=（1.346+6.271+0.717+0.002）mr322吉林化工学院课程设计mr=(mLk+1-Aar)mr100=(10.252+113.91-)mr100=11.113mr（kg/kg熟料）式中：Vr煤燃烧理论烟气体积量，Nm3/kg熟料mr煤燃烧理论烟气质量，kg/kg熟料e、烟气中节余空肚量Vk=(f-1)Vlk/mr=(1.40-1)7.929mr=3.172mr（Nm3/kg熟料）mk=1.293Vk=1.2933.172mr=4.101mr（kg/kg熟料）此中：VN2k0.7V9k=0.79

49、3.172mr=2.506mr（Nm3/kg熟料）mkN2VkN228=2.50628mr=3.132mr（kg/kg熟料）22.422.4Vk=0.21Vk=0.213.172mr=0.666mr（Nm3/kg熟料）O2mkO2VkO32=0.666mr32=0.951mr（kg/kg熟料）222.422.4f、总废肚量Vf=VCO2+VN2+VH2O+VO2+VSO2srrkrk(Vco2Vco2)(VN2VN2)(VwsVhsVH2O)VO2VSO2mr+1.346mr）+（6.271mr+2.506mr）+mrmr+0.717mr）+0.666mr+0.002mr=0.293+11.5

50、43mr（Nm3/kg熟料）3、出预热器飞灰量：mfh=0.100（kg/kg熟料）5.2.2.热量均衡计算热量收入项：1、燃料燃烧生成热：QrRmrQnet.ar=24368mr（kg/kg熟料）式中：Qnet.ar煤收到基低位发热量，kg/kg煤2、燃料带入的湿热：23吉林化工学院课程设计Qr=mrCrtr=1.15460mr=62.240mr（kJ/kg熟料）式中：Cr0-60挥发分为20%时熟料的均匀比热，Cr=1.154kJ/kg?（见水泥工艺热工设施P161附表3）tr煤入窑温度，3、生料带入热量Qs=(mgsCs+mwsCw)ts=（mr）0.878+（mr）4.18250mr（

51、kJ/kg熟料）式中：0-50时工业水的均匀比热Cw=4.182kJ/kg?（详细见水泥工艺热工设备P130）0-50时干生料均匀比热容Cs=0.878kJ/kg?（详细见水泥工艺热工设备P130）ts生料入窑温度，504、入窑回灰带入的热量：Qyh=myhCyhtyh=0.100.83650=4.180（kJ/kg熟料）式中：Cyh0-50时，回灰的均匀比热，Cyh=0.836kJ/kg?（见水泥工艺热工设施P130）tyh回灰入窑温度，50，5、空气带入热量a、入窑一次空气带入热量Qy1k=Vy1kCy1kty1k0.1VykCy1kty1k=0.13.330mr1.29830=19.45

52、1mr（kJ/kg熟料）式中：Cy1k0-30时空气均匀比热，为Cy1k=1.298kJ/Nm3?（见水泥工艺热工设施P130）ty1k一次空气入窑温度，30b、入窑二次空气带入热量Qy2k=Vy2kCy2kty2k0.85VykCy2kty2k=0.853.330mr1.40395024吉林化工学院课程设计=3550.712mr（kJ/kg熟料）式中：Cy2k0950时空气均匀比热，为Cy2k=1.403kJ/Nm3?（见水泥工艺热工设施P130）ty2k二次空气入窑温度，950c、入分解炉三次空气带入热量QF2k=VF2kCF2ktF2k=6.344mr1.377740=6464.409m

53、r（kJ/kg熟料）式中：CF2k0740时空气均匀比热，CF2k=1.377kJ/Nm3?（见水泥工艺热工设施P160附表2）tF2k二次空气入窑温度，d、系统漏风带入的热量QLOk=VLOkCLOktLOk=1.674mr1.29820=43.457mr（kJ/kg熟料）式中17：CLOk030时空气均匀比热为CLOk=1.298kJ/Nm3?（见水泥工艺热工设施P160附表2）tLOk环境温度，20，e、提高机喂料空气带入热量：QskVskCsktsk=0.714mr1.29950=46.374mr式中6：Csk050时空气均匀比热，Csk=1.299kJ/Nm3?（见水泥工艺热工设施P

54、160附表2）tsk提高机喂料空气（生料）温度，50，总收入热量：Qzs=QrR+Qr+Qs+Qyh+Qy1k+Qy2k+QF2k+Qlok+Qsk=24368mr+69.240mrmr+4.180+19.451mr+3550.7126mr+6464.409mr+43.457mr+46.374mr=46.374+34551.987mr（kJ/kg熟料）25吉林化工学院课程设计支出项目1、熟料形成热：Qsh=1747（kJ/kg熟料）2、蒸发生猜中水分耗热量：Qss=（mws+mhs）qqh=（mrmr）2380mr（kJ/kg熟料）式中：qqh50时水的汽化热，qqh=2380kJ/kg水（见

55、水泥工艺热工设施P164附表7）3、废气带走热量Qf=（VCO2CCO2+VN2CN2+VH2OCH2O+VO2CO2+VSO2CSO2）tf=（0.270-0.038+1.346）mr1.921+（6.271+2.506）mr1.319+（mrmr+0.717mr）1.550+0.666mr1.370+0.002mr1.965370=108.41+5961.687mr（kJ/kg熟料）式中：C气体0370各气体的均匀比热，单位kJ/kg?CCO2=1.921,CN2=1.319,CH2O=1.550CO2=1.370,CSO2=1.965（见水泥工艺热工设施P160附表2）tf废气温度，37

56、0，4、出窑熟料带走热量Qysh=1Cshtsh=11.0781360=1466.1（kJ/kg熟料）式中：0-1360时熟料的均匀比热为Csh（见水泥工艺热工=1.078kJ/kg?设施P131）tsh出窑熟料温度，1360,5、出预热器飞灰带走热量QfhmfhCfhtfh=0.1000.895340=30.430（kJ/kg熟料）式中6：0-270时飞灰均匀比热为Cfh（见水泥工艺热工设=0.895kJ/kg?备P164附表6）tfh飞灰温度，3406、系统表面散热损失：QB460（kJ/kg熟料）26吉林化工学院课程设计总支出热量：Qzc=Qsh+Qss+Qf+Qysh+Qfh+QB=1

57、747+（mr）+（108.41+5961.687mr）+1466.1+30.430+460=3857.36+5956.689mr列出进出热量均衡方程式：Qzs=Qzc46.374+34551.987mr=3857.36+5956.689mr求得：mr=0.133（kg/kg熟料）即烧成1kg熟料需要耗费0.133kg的煤。求得燃料耗费量后，既可列出物料均衡表和热量均衡表，并计算一些主要热工技术参数。熟料单位烧成热耗：QrR=mrQnet.ar=243680.133=3240.944（kJ/kg熟料）熟料烧见效率：=Qsh100%=1747100%=53.90%sQrR3240.944窑的发热能力：Qyr=MyrQnet.arKymrGQnet.ar=0.40.133208.3100024368=27.01107（kJ/h）燃烧带衬砖断面热负荷：Qyr24.2910762qA=2=2=15.7010（kJ/m.h）Di44.444式中：Di表示窑筒体衬砖内径，m,Di=D-2=4.8-20.15=4.5m此中表示窑筒体衬砖厚度6，按经验4D5m,