新型干法水泥生产线烧成系统窑头工艺设计

1、新型干法水泥生产线烧成系统窑头工艺设摘 要本次设计的任务为2500t/d水泥熟料新型干法水泥生产线原料粉磨系统工艺设计。其目前国内外所采用的生料粉磨系统主要有三种：球磨烘干兼粉磨系统、立磨系统和辊压机终粉磨系统。球磨系统的不足是:粉磨效率低，能耗大，噪声大等；终粉磨系统在丽都级配，操作维修，可靠性等方面存在缺陷，所以本次设计采用粉磨能力、烘干能力、能耗、喂料粒度等方面的综合性能优越的立磨系统。根据控制窑，粉磨系统风量和风压平衡的风机数量来分，原料及废气处理主要分为双风机和三风机系统。出于环保，能耗方面的考虑，基于物料平衡计算和设备选型计算，本次设计的废气处理采用”三风机系统”。本次设计所选篦冷

2、机为沈阳重工生产的MLS3626，以及由24500的旋风收尘器和BFRS1200-2x8袋收尘组成的三风机系统，除尘效率大于99%。关键词：新型干法 物料平衡 主机平衡 原料粉磨系统 袋收尘目 录摘 要IABSTRACTII第一章 前言- 1 -1.1 水泥的发展情况- 1 -1.2 生料磨粉磨系统- 2 -1.3 收尘系统- 3 -1.4设计方案的确定- 4 -第二章 配料计算- 5 -2.1 生料配料的基本步骤- 5 -2.2 原始数据- 5 -2.2.1基本条件- 5 -2.3 配料计算过程- 6 -2.3.1煤灰掺入量- 6 -2.3.2计算干燥原料配合比- 6 -2.3.3计算湿原料

3、的配合比- 7 -第三章 物料平衡表- 9 -3.1 物料平衡- 9 -3.1.1 所需原料数据- 9 -3.1.2 计算步骤和计算公式- 9 -3.1.3 编制物料平衡表- 11 -第四章 工艺流程简述- 12 -4.1 全厂工艺流程简述- 12 -4.1.1 原料的制备- 13 -4.1.2 水泥熟料的烧成及余热发电- 14 -4.1.3水泥熟料的冷却及储存- 15-4.1.4 煤粉制备系统- 15 -4.2 车间工艺布置要求- 16 -4.2.1 进行车间工艺布置设计时需要重点考虑的几个问题：- 16 -4.2.2 厂房布置- 16 -4.2.3 设备布置- 17 -4.3 工艺布置特点

4、- 17 -第五章 主机设备选型计算- 18 -5.1 石灰石破碎系统- 18 -5.1.1破碎设备- 18 -5.2 原料粉磨系统- 20-5.2.1 原料粉磨设备- 20 -5.3 旋风收尘器- 21 -5.3.1 旋风收尘器- 21 -5.4 袋收尘- 22 -5.4.1袋收尘器的选型计算- 22 -5.4.2袋式收尘器的技术性能参数- 23 -5.5 增湿塔- 24 -5.6 输送设备- 25 -5.6.1 带式输送机- 25 -5.6.2 螺旋输送机 - 26 -5.6.3 空气输送斜槽- 26 -5.6.4 链式输送机- 27 -5.7 主机平衡计算- 28 -5.7.1计算条件-

5、 28-5.7.2计算方法及结果- 28 -5.8 主机平衡表- 28 -第六章 总结- 29 -参考文献- 30 -致 谢- 31 -第一章 前言1.1水泥的发展情况我国水泥工业的科技发展以新型干法生产技术的发展为主导, 最明显的特征是: 在21世纪短短的几年内,在预分解窑节能煅烧工艺、大型原料均化、节能粉磨技术、自动控制技术和环境保护技术等方面,从设计到装备制造都迅速赶上了世界先进水平。工程设计采用了国际标准,重大技术、研发制造具有较强竞争力,工程技术、成套装备与设计水平达到国际先进水平。现在，国际水泥工业以预分解技术为核心，将现代科学技术和工业生产的最新成果广泛用于水泥生产的全过程，形成

6、了一套具有现代水泥生产方法。水泥装备大型化，生产过程自动化，实现产品高质量是工业发达国家水泥工业当今的特点。20世纪90年代以后国际水泥工业又出现了水泥生态化的高潮，即从可持续发展角度开发工业废弃物及城市垃圾等再循环利用技术。因此可以说世界水泥技术发展趋势是以节约能源，节省资源和环境保护为中心，进行清洁生产和高效集约化生产，加强水泥生态化技术研究与开发，逐步减少天然资源和天然能源的消耗，最大程度减少环境污染，最大限度接收消纳工业废弃物和城市垃圾等，使水泥工业达到与环境友好，相容，和谐，共存。水泥工业作为我国的基础原材料工业，近二十多年来有了长足的进步和发展。然而水泥工业的产品结构，技术结构，规

7、模结构仍然很不合理，尽管总产量多年位居世界第一，但整体发展水平相对较低，形成了“大而不强”的局面。各地水泥产量的增长往往是在低水平的重复建设中发展起来的，从整体上讲技术含量低，产品质量差，环境污染严重的立窑水泥占有很大比重，高质量的回转窑水泥却长期短缺。这种不合理的产业结构已明显制约了我国经济建设的发展和水泥工业前进的步伐。中国水泥生产技术水平随着时代的进步而不断提高，由低到高大致分为立窑、湿法回转窑、日产2000吨熟料预分解窑新型干法、日产5000吨熟料预分解窑新型干法和日产10000熟料预分解窑新型干法吨等5个层次。每一个层次的发展基本上都是先购买外国成套技术设备，然后进行自主开发，实行设

8、备国产化，最后达到全国普遍推广。中国水泥史上设备国产化的进程中有4个里程碑：昆明水泥厂(后改名云南水泥有限公司)是国产设备建设立窑厂的里程碑；湘乡水泥厂(后改名韶峰水泥集团有限公司)是国产设备建设湿法回转窑厂的里程碑；江西水泥厂(后改名江西万年青水泥股份有限公司)是国产设备建设日产2000吨熟料预分解窑新型干法厂的里程碑；安徽海螺集团有限责任公司是国产设备建设日产5000吨熟料预分解窑1新型干法厂的里程碑，中国水泥工业现代化步伐从此大大加快。进入21世纪以来，随着我国民经济的发展和科学技术不断进步，水泥生产技术有了较长足的发展，以成为国民经济的支柱产业。我国新型干法水泥生产的发展进入了快车道，

9、实现了水泥结构调整，其速度令人瞩目。到2003年底，新型干法水泥生产能力接近2.5亿吨，占全国水泥总产量的35%-45%。新型干法水泥2生产是我国水泥实现可持续发展的必由之路。1.2生料磨粉磨系统生料粉磨是水泥生产过程中的重要环节，粉磨的好坏直接影响水泥熟料的性能。生料磨的种类有球磨烘干兼粉磨系统、辊压机粉磨系统、辊式磨（ 立磨） 系统。本次设计选用辊式磨（ 立磨） 系统6。（一）所选生料磨的优点。在水泥生产中, 传统的生料粉磨系统是球磨机粉磨系统, 而当立磨出现以来, 由于它以其独特的粉磨原理克服了球磨机粉磨机理7的诸多缺陷, 逐渐引起人们的重视。特别是经过技术改进后的立磨与球磨系统相比,

10、有着显著的优越性, 其工艺特点尤其适宜于大型预分解窑水泥生产线, 因为它能够大量利用来自预热器的余热废气, 能高效综合地完成物料的中碎、粉磨、烘干、选粉和气力输送过程8,集多功能于一体。由于它是利用料床原理进行粉磨, 避免了金属间的撞击与磨损, 金属磨损量小、噪音低又因为它是风扫式粉磨9, 带有内部选粉功能, 避免了过粉磨现象, 因此减少了无用功的消耗, 粉磨效率高, 与球磨系统相比, 粉磨电耗仅为后者的一半, 还具有工艺流程简单、单机产量大、人料粒度大、烘干能力强、密闭性能好、负压操作无扬尘、对成品质量控制快捷、更换产品灵活、易实现智能化、自动化控制等优点, 故在世界各国得到广泛应用。已成为

11、当今国际上生料粉磨和煤粉磨3的首选设备。（二）立磨系统组成及工作原理 本装备由磨盘，磨辊三只，压力框架及张紧杆一套，液压张紧站一台，磨机主壳体一套，鼠笼式选粉机一台，三道锁风阀一套，液压保压装置，主传装置和辅传装置各一套，出磨风管，现场工作平台，磨外循环斗提一台，密封风机一台，热风管一套，粉尘收集回收入库系统一套。磨机的工作原理是磨辊通过压力框架施加压力磨辊与磨盘之间产生很大的研压力，主电机带动磨盘旋转，由于摩擦力的作用下磨辊也跟着旋转，磨盘上的物料在离心力的作用下不断的向外散开，在向外散出的过程中不断被磨辊进行研压粉磨处理，散出磨盘的物料被经过喷口环的高速热气流吹起，物料就已分散的

12、颗粒状态进行加热烘干，如散出磨盘的物料中有大块或异物可以通过喷口环的空隙落入刮板腔内随刮板的运动刮出进入吐渣卸料口进行磨外循环处理10。细状物料被气流带起后进入磨机内上部的选粉机进行选粉处理，合格物料随气流一起被风机抽出磨机，不合格物料在选粉机灰斗中下沉回到磨盘再次受到磨辊的研压粉磨处理直至磨成成品。在磨内气流的运动作用下，磨机同时完成了物料的提升作用。 磨辊的研磨压力来自于液压张紧站的液压张紧杆的拉力，研磨拉力4可以通过液压张紧站的预调压力进行调整，根据物料易磨性和磨盘磨辊耐磨件的磨损情况，一般控制在9-12Mpa之间。1.3收尘系统（一） 旋风收尘器旋风除尘器于1885年开始使用

13、，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的52500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。大多用来去除0.3m以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3m的粒子也具有8085%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000，压

14、力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为5002000Pa5。 （二）袋式收尘器袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后

15、，要及时清灰。1.4设计方案的确定本次设计确定选用立式磨和袋收尘，因为它们有以下特点：（一）立式磨的特点：1)粉末效率高，耗电低；2）磨辊压力低；3）系统流程简单，运行可靠；4)系统占地少，设备费用低。 （二）袋收尘的特点：（1）除尘效率高，一般在99以上，除尘器出口气体含尘浓度在数十mg/m3之内，对亚微米粒径的细尘有较高的分级效率。 （2）处理风量的范围广，小的仅1min数m3，大的可达1min数万m3,既可用于工业炉窑的烟气除尘，减少大气污染物的排放。 （3）结构简单，维护操作方便。 （4）在保证同样高除尘效率的前提下，造价低于电除尘器。 （5）采用玻璃纤维、聚四氟乙烯、P84等耐高温滤

16、料时，可在200以上的高温条件下运行。 （6）对粉尘的特性不敏感，不受粉尘及电阻的影响。第二章 配料计算2.1 生料配料的基本步骤（1）取原料的化学成分、煤的工业分析和灰分的化学成分数据。（2）确定熟料组成，设定熟料率值，熟料率值控制在：KH=0.89±0.01、SM=2.30±0.10、IM=2.0±0.10。（3）计算煤灰掺入量，新型干法水泥生产煤灰沉落率按100%计算。（4）计算湿原料配合比。方法：尝试误差法2.2 原始数据2.2.1基本条件（1）采用窑外分解窑生产熟料；（2）要求熟料三个率值：KH=0.89±0.01、SM=2.30±0

17、.10、IM=2.0±0.10；（3）单位熟料热耗：3735kJ/kg；（4）生产损失：生料按1%计算，其它按3%计算；表21 原燃料化学成分（%）名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它石灰石42.841.470.560.6551.970.212.22100.00砂岩6.9867.4516.533.463.141.980.46100.00铜渣-3.7834.9810.0744.015.354.185.19100.00煤灰46.0232.454.7812.251.393.11100.00表22 进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石砂页岩铜渣原煤水分（%）161610粒度（

18、mm）6004010100表23 煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值28.74%47.60%22.34%24571.46kJ/kg2.3 配料计算过程2.3.1煤灰掺入量G=qA/100Q=PA/100=(0.1520×22.34)/100=3.40%（A为干燥基成分，q为单位熟料热耗）2.3.2计算干燥原料配合比（1）假定原料配合比 设石灰石81.1%，砂页岩16.9%，铜渣2.0%（2）计算白生料化学成分（100Kg）烧失量=0.811×42.84+0.169×6.78+0.020×(-3.78)=35.85SiO2=0.811×1.47

19、+0.169×67.45+0.020×34.98=13.29Al2O3=0.811×0.56+0.169×16.53+0.020×10.07=3.45Fe2O3=0.811×0.65+0.169×3.46+0.020×44.01=1.99CaO=0.811×51.97+0.168×3.14+0.020×4.33=42.79MgO=0.811×0.29+0.169×1.98+0.020×4.18=0.65其它=1.98列表如下： 表2-4白生料化学成分名称烧

20、失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它白生料35.8513.293.451.9942.790.651.98100（3）计算灼烧基化学成分（100Kg）灼烧基成分=(A×100)/(100-L)式中 A-为干燥基成分L-为干燥物料烧失量列表如下：表2-5 灼烧基化学成分名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它灼烧生料20.725.383.1066.701.013.09（4）计算熟料煤耗P=q/Q=3735/24571.46=0.1520 kg/kg熟料（Q为煤热值，q为单位熟料热耗（5）计算熟料化学成分(100Kg熟料)煤灰掺入量为G=3.40%,则生料的配比=100

21、%-3.40%=96.60%按此计算的熟料的化学成分。列表如下：表2-6 熟料化学成分名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它灼烧生料96.6020.025.202.9964.430.982.98煤灰3.401.561.100.160.140.050.16熟料10021.586.303.1564.851.033.09（6）计算熟料率值、检验KH=CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3 /2.8SiO2=0.88SM= SiO2/Al2O3+ Fe2O3=2.28IM= Al2O3/ Fe2O3=2.00 KH=0.88 SM=2.24 IM=2.00 显然KH、 SM 和

22、IM均符合要求，可按此配料进行生产干基配比为：石灰石82.1%、砂页岩16.9%、铜渣2.0%2.3.3计算湿原料的配合比湿石灰石=81.1/（1-1%）=81.9192湿砂页岩=16.9/(1-4%)=17.6042湿铜渣=2.0/（1-13%）=2.2989将质量转换为百分比：湿石灰石=81.9192/(81.9192+17.6042+2.2989)=80.45%湿砂页岩=17.6042/(81.9192+17.6042+2.2989)=17.29%湿铜渣=2.2989/(81.9192+17.6042+2.2989)=2.26%湿基配合比：石灰石80.45%，砂页岩17.29%，铜渣2.

23、26%第三章 物料平衡表3.1 物料平衡 物料平衡计算是计算从原料进厂到成品出厂各个生产环节需要处理的物料量，包括所有原料、燃料、半成品、成品的量，并表达为小时、日、年需要量，作为确定工厂各种物料需要量、运输量、工艺设计选型和计算存储设施的依据。3.1.1 所需原料数据（1）窑的熟料日产量： 2500d/t（2）窑的台数：一台（3）窑的年利用率： 0.82（4）生料中各原料配合比：石灰石：砂页岩：硫酸渣=81.1：16.9：2.0（5）物料天然水分（见表1-2）（6）物料烧成热耗：3735kJ/kg熟料（7）燃料发热量：24571.46kJ/kg燃料（8）生产损失：生料按1%计算，其它按3%计

24、算3.1.2 计算步骤和计算公式1、 熟料产量计算（1）计算的熟料产量需要的熟料年产量 Q熟年=2500´h´8760=750000t/d熟料小时产量 Q熟小时=2500/24=104t/d（2）计算实际煤耗P1=P/(1-生产损失)=0.1520/(1-3%)=0.1567 kg煤/kg熟料（3）原料消耗定额考虑到煤灰掺入时，干生料消耗定额为： 理论料耗Kt=(100-G)/(100-L)=1.51210kg生料/kg熟料 G为煤灰掺入量，L为烧失量 Kt=（100-3.1176）/(100-35.2293)=1.4958 kg生料/kg熟料实际料耗Ks=理论料耗Kt/(

25、1-生产损失) 实际料耗Ks=1.4958/(1-1%)=1.5109 kg/kg熟料（4）计算干基实际消耗定额 实际料耗定额=（实际料耗×百分比）/(1-生产损失) 干基石灰石=（1.5210×81.10%）/(1-3%)=1.2717 kg/kg熟料 干基砂页岩=（1.5210×16.90%）/(1-3%)=0.2650 kg/kg熟料 干基铜渣=（1.5210×2.0%）/(1-3%)=0.03136 kg/kg熟料（5）计算湿基实际消耗定额 湿基石灰石= 干基石灰石/(1-石灰石含水率)=1.30681/(1-1%)= 1.3200kg湿基石灰石

26、/kg熟料 湿基砂页岩= 干基砂页岩/(1-砂页岩含水率)=0.18714 / (1-4%)=0.1949kg湿基砂页岩/kg熟料 湿基铜渣= 干基硫酸渣/(1-硫酸渣含水率)=0.03125/ (1-13%)=0.0359kg湿基硫酸渣/kg熟料湿基煤粉= 干基煤粉/(1-煤粉含水率)= 0.13484/(1-8%)= 0.1466kg湿基煤粉/kg熟料（6）窑的年利用率h=300/365=0.823.1.3 编制物料平衡表 将各种物料（干、湿）消耗定额分别乘以、，既可以求出各种物料的小时、日、年的需要量。表3.1 物料平衡表物料名称天然水份湿基原料配合比生产损失消耗定额（t/t熟料）物料平

27、衡表干燥的含天然水分的干燥的含天然水分的t/ht/dt/年t/ht/dt/年石灰石1%81.13%1.27171.2845132.46883179.25953775133.80213211.25963375砂岩4%16.93%0.26500.276027.6042662.519875028.7500690207000铜渣14%2.03%0.031360.036053.266778.4235203.755290.12527037煤灰8%3%0.15670.170316.3229391.7511752.517.7396425.7512772.5生料1%1.5210158.43763802.5114

28、0750熟料1042500750000备注：窑系统年运转天数300天；理论料耗：1.51210 kg生料/kg熟料； 实际热耗：3735 kJ/kg；原煤热值：24571.46 第四章 工艺流程简述4.1 全厂工艺流程简述全厂工艺流程是对水泥厂生产水泥的概述，从原料的开采到水泥熟料的烧成到水泥磨磨出水泥成品的整个过程。4.1.1 原料的制备生产水泥的原料包括石灰石质原料、硅铝质原料和铁质原料。此次设计所用原材料为石灰石、砂岩及铜渣。1.关于石灰石 石灰石由船运至码头，铲车送入板式喂料机入口，经板式喂料机送至破碎机，破碎合格的石灰石(最大粒径80mm)经皮带机送至圆形石灰石预均化堆场，经堆料机堆

29、成料堆。板式喂料机及皮带输送机产生的扬尘经袋式收尘器收尘后回收至皮带机上，袋收尘器脉冲气源由压缩空气提供，通过收尘的气体经排风机排入大气。排风机保证袋收尘内的负压状态。石灰石预均化堆场采用圆形堆场，采用分层堆料的方式堆成料堆。均化后的石灰石经取料机取料由皮带送至原料配料系统石灰石仓。石灰石仓顶部设置袋收尘一台收集的石灰石粉尘回收到仓内。2.关于其他原材料砂岩、铜渣由船运输至码头后汽车卸入堆棚内储存，堆棚内的砂岩、铜渣由带式输送机分别送至原料配料站的砂岩仓、铜渣仓。各原料仓的上部都有相应的收尘设备。3.原料配料及输送原料配料站设有石灰石库，砂岩库，铜渣库。仓底均设有定量称重给料机，即皮带秤。物料

30、按配料比由带式输送机定量输送至生料立磨进行粉磨，配料站出口皮带上设置一台除铁器。以防有铁块进入生料磨，影响磨的粉磨效率。4 .原料粉磨及废气处理原料粉磨利用窑尾废气作为烘干热源。来自生料配料站的原料经金属探测仪（除铁器）及三通阀经回转喂料器喂入生料磨，粉磨合格的生料随废气一起进入旋风筒进行气固分离，分离出来的合格生料经斜槽及提升机送至生料均化库，在斜槽风机出口处设置一袋收尘器，将扬尘回收。出排风机的废气一部分作为磨机循环风，剩余部分入袋收尘器。当原料磨、SP锅炉同时运行时，窑尾废气进入SP锅炉降温至220230后，作为原料磨烘干热源。 当原料磨运行，SP锅炉不运行时，窑尾废气进入增湿塔降温至2

31、20250后，作为原料磨烘干热源。当磨机不运行时，窑尾废气经SP锅炉或增湿塔降至150温度后，直接进入电收尘器。废气经电收尘器处理后，烟气的排放浓度满足国家标准要求。为了有效监测与控制粉尘及废气对外界环境的污染，在窑尾、窑头烟囱安装了烟气颗粒物、NO2和SO2在线监测仪。当增湿塔收下的粉尘水分过大时，则增湿塔下的螺旋输送机反转，将收下的湿料从另一端排出。同时调整增湿塔的用水量。在生料入库前设置有生料连续取样装置，取出的样品送到质管部进行多元素分析检测，质管部根据其检测结果调整原料配合比，以保证出磨生料的合格率及稳定性。5 .生料均化库及喂料生料磨系统送来的生料由提升机经空气输送斜槽输送入均化库

32、内，生料均匀分布于库内。当库底卸料时，形成“漏斗”状料流垂直切割各料层，达到重力均化作用。均化库设八个卸料口，库内底部有八大卸料区。一个大卸料区围绕一个卸料口，又分成两个小区，卸料口出料时，这两个小区轮换充气。库底环行区所需强空气由一台均化风机（罗茨）提供。库底卸料是由程序器对各充气管路上的电控气动阀控制，以实现有序卸料。此外生料均化库还配置一台供均化仓的均化风机。外接压缩空气用于操作气动阀、气动开关阀以及除尘器。配置一台备用均化风机，实现三台均化风机互为备用。生料经提升机、空气输送斜槽送入生料库中。库内分八个卸料区，生料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出进入搅拌仓进行搅拌，均化作用主要由库内

33、重力切割和搅拌仓的搅拌来实现。搅拌仓同时为窑喂料仓，带有荷重传感器、充气装置，仓下设流量控制阀和流量计实现窑喂料量的计量和调节。经计量的生料通过斜槽、提升机喂入窑尾预热器。在生料进入窑尾预热器前设有生料取样装置，对入窑生料进行分析检测，用以作为烧成系统的操作指导。4.1.2 水泥熟料的烧成及余热发电从均化库出来的生料经斜槽、斗提输送到悬浮预热器顶部，在经斜槽送到悬浮预热器中进行预热。预热后的生料有一小部分直接进入窑内，大部分进入分解炉。分解炉用三次风直接从窑头罩上抽取，通过三次风管直接送至分解炉。窑尾提升机提升来的生料由电液动侧三通控制，可分别至窑尾预热器或生料均化库。至窑尾预热器的生料经空气

34、输送斜槽、电动分料器分为两部分，从每列C2C1旋风筒风管加入，经C4下料管进入分解炉，与三次风混合后，物料在分解炉内快速预热和分解，经C5分解炉风管进入C5旋风筒，由C5旋风筒分离后，经下料锥体进入回转窑中。安装在生料溜子下部的撒料箱确保气体管道中的物料分布均匀。入窑物料经回转窑高温煅烧，发生固液相反应，形成高温熟料。煅烧后的高温熟料通过窑头罩进入篦冷机冷却。窑头采用多通道喷煤管，保证煤粉的正常煅烧，同时也适合低挥发分煤的正常稳定煅烧。，冷却机出口设有熟料破碎机，出破碎机的熟料经链斗输送机送入熟料库储存。冷却机系统的废气经风冷却器和袋收尘器处理后排入大气，在窑头、窑尾废气烟囱安装了烟气颗粒物在

35、线监测仪， 用以连续监测废气中的粉尘排放浓度、NOx、SO2。在熟料库底设有多个下料口，以提高库的卸空率。本系统设有余热发电，在余热发电系统运行时，窑头和分解炉煤粉燃烧后的废气经过分解炉、各级旋风筒、窑尾废气风管排出后，进入窑尾余热锅炉（SP），在余热锅炉（SP）内进行热交换，气体温度降至200左右后，由高温风机排出；进入余热锅炉（SP）内的水被加热成为蒸汽后，送往发电系统发电；从蓖冷机二段抽出的一部分烟气经过窑头余热锅炉（AQC），把水加热成蒸汽后，送往余热发电系统。4.1.3水泥熟料的冷却及储存出窑的水泥熟料进入冷却机当中，用冷风吹以热交换的形式，降低水泥熟料 的温度。经加热的一部分热风经

36、窑头进入窑内即二次风，二次风是由二次风机抽取篦冷机一段中的热空气经窑头进入窑内而形成的风。抽取二次风的多少对篦冷机的热回收效率有影响。三次风也是从窑头抽取的。另外从篦冷机的二段和三段交接处抽出部分热风用于窑头预热发电和煤磨中煤的烘干。用于预热发电的热空气经沉降室，将部分粉尘分离出来。分离出的粉尘经螺旋输送器输送到熟料库当中。出沉降室的热空气进入AQC锅炉中进行热交换，出AQC锅炉的气体温度在150度左右，正是电收尘进行收尘的合适温度，因此出AQC锅炉的气体经电收尘除尘后就可排入大气当中。另外用于煤烘干的热空气也是来自篦冷机。4.1.4 煤粉制备系统原煤由船运至码头汽车运至原煤堆场，经板式喂料机

37、由皮带输送至原煤预均化堆场预均化及储存，原煤均化后由皮带送至煤磨原煤仓。原煤经原煤仓、定量给料机喂入煤磨系统，在磨内进行烘干与粉磨，煤粉由出磨气体带入煤磨动态选粉机，分离出的粗粉返回磨内再次粉磨，细粉随气体进入高浓度煤磨专用袋式除尘器，收集下的煤粉送入带有荷重传感器的煤粉仓。煤粉制备系统利用窑头废气作为烘干热源。煤粉仓下设有分解炉及窑头喂煤计量系统，计量后的煤粉气力输送至窑尾分解炉燃烧器和窑头多通道煤粉燃烧器。4.2 车间工艺布置要求4.2.1 进行车间工艺布置设计时需要重点考虑的几个问题：1. 最大限度的满足工艺生产，设备维修的要求；2. 充分有效的利用本车间建筑面积和建筑体积；3. 要为本

38、车间技术经济指标的先进合理创造条件；4. 对本车间将来的发展和厂房的扩建留有余地；5. 本车间所采用的劳动安全和工业卫生等措施应符合有关的规范和规定；6. 本车间和相关车间在总平面布置图中的位置要适当，力求做到布置紧凑，缩短运输距离；7. 避免人流和物流平面交叉；8. 充分注意建厂地区的气候，地质，水文等条件对车间工艺布置的特殊要求；9. 征求和了解其它专业对车间工艺布置的要求。4.2.2 厂房布置1、厂房的平面布置（1） 建筑面积应力求合理紧凑。（2） 适当布置厂房出入口，通道和楼梯位置。（3） 各种地下构筑物应统一考虑，合理安排，以节约基建工程量，并避免与建筑物基础及设备基础发生矛盾。（4

39、） 厂房平面布置应力求规整，并应考虑将来扩建的可能性，还应考虑在扩建时尽量不妨碍原有的生产正常进行，不拆除原有的建筑和施工方便等。（5） 可在露天放置的设备，不必建设厂房，以节约投资。2、厂房的立面布置（1） 在进行厂方空间布置时，必需对梁的位置及梁，板的截面尺寸有所估计。（2） 走廊，地坑，操作平台等通行部分的净空高度为2.25m，不经常同行部分为1.95m。空中走廊跨越公路或铁路时，路面或轨顶面上方的净空高度，公路设为4.6m。（3） 高温车间厂房可适当增加高度，并考虑加开天窗，以利通风散热。4.2.3 设备布置1. 重型设备以及在运转中产生较大震动的设备应尽可能布置在厂房的地面。如不能，

40、其支撑结构应与厂方结构分开，以减少厂房的荷载及震动。2. 两台或两台以上的设备布置在同一厂房内时，应注意设备之间的间距。3. 斗式提升机的地坑应有足够的空间，以便于清料和检修。4. 工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短，转弯最少且布置整齐。5. 设备沿墙布置时，应注意不要影响到门窗的开启，不妨碍厂房的采光和通风。4.3 工艺布置特点本次毕业设计的题目是2500t/d水泥熟料新型干法生产线原料系统工艺设计。在查阅资料和综合参观实习的实际情况之后，决定遵循 “高效节能”的原则，采用沈阳重工MLS3626的立磨，废气处理系统则选择适用的“三风机系统”。根据实际情况和图纸的尺寸，工艺布置特点是以回转窑

41、为中心的1型布局。第五章 主机设备选型计算主机平衡计算是根据物料平衡结果和车间（或生产环节）的工作制度（或年利用率），计算各个车间（或生产环节）要求主机小时产量，然后确定车间的工艺流程，选定主机的型号、规格、标定主机的产量和需用台数。5.1 石灰石破碎系统5.1.1破碎设备破碎机又称碎石机。破碎作业常按给料和排料粒度的大小分为粗碎、中碎和细碎。常用的砂石设备有颚式破碎机、鄂式破碎机，反击式破碎机，冲击式破碎机，复合式破碎机，单段锤式破碎机，立式破碎机，旋回破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、双辊式破碎机等几种。表5.1 石灰石破碎机选型表序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案1需破碎物料 物

42、料参照物料平衡表石灰石，水分1%时产量Ght/h132.4688日产量Gdt/d3179.25年产量Gyt/y9537752破碎粒度开采粒度Dmm参照设计任务书表21000磨机喂入粒度mm90破碎粒度dmm753破碎比i=D/d204确定工艺方案 锤式破碎机反击式破碎机5破碎系统要求产量t/h手册（4-4）G=g G0/dntk402烧成车间年产熟料量G0t/y参照物料平衡表750000每吨熟料的石灰石耗量gt/t1.2717破碎系统全年工作日dd300每天工作班数n班一班每班工作小时数th8小时 续表5.1序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案供料不均衡系数k同上，0.810.96选择破

43、碎机规格型号分别参考中国破碎机网和手册表4-16LPC-LOR6001PF-1622生产能力t/h400600500600转子（直径D×长度L）mm1420*11941600*2250最大入料粒度mm1000800出料粒度mm7525转子转速nr/min3187确定破碎机台数，班数综合考虑生产能力和系统要求产量N=1M=1N=2M=28电动机功率kW8009004505009综合分析、比较单段锤式破碎机工作锤头，采用新工艺铸造，具有耐磨耐冲击；可据客户要求，调节需要的粒度；锤破机体结构密封，解决了破碎车间的粉尘污染和机体漏灰问题。 整体设计造型美观、结构紧凑，易损件少，维修方便等优点

44、，是升级换代产品。所以，采用方案表5.2 单段锤式破碎机的技术性能参数型号规格最大进料(mm)转子直径(mm)转子长度(mm)出料粒度(mm)生产能力(t/h)电机功率(kw)设备重量(kg)(不包括电机)LPC-LOR600110001420119475500600800900920005.2 原料粉磨系统5.2.1 原料粉磨设备原料粉磨是水泥生产中非常重要的环节，粉末效果的好坏直接影响熟料烧成的好坏。辊式磨作为一种集破碎、烘干、粉磨、选粉、输送等功能于一体的高效节能设备，在生料粉磨中应用最为广泛。使用该机原料研磨，分散性能好、质量稳定、操作方便、换色容易、外型美观，同时可配合砂磨、胶体磨等

45、设备成套使用效果更佳。表5.3 原料磨选型计算序号项目单位计算公式和依据 计算结果1需粉磨物料量时产量t/h参照物料平衡表158.4376日产量t/d3802.5年产量t/y11407502入磨物料性质喂入物料参照物料平衡表参照表5.1序号6数据石灰石砂岩铜渣粒度mm254010水分%1414配合比%81.116.92.03要求主机小时产量t/h参照手册公式2-33Gh=Gy/8760182.4376适宜年利用率参照手册表2-10=0.700.80=300×3×7/8760=0.72序号项目单位计算公式和依据计算结果方案方案4选择磨机磨机型号参照中国水泥2006.9为250

46、0t/d生产线配套的大型原料立磨的技术现状MLS3726MLS3626最大入磨粒度mm9590入磨物料最大水分%15.0%12.0%产量t/h240190200产品细度(R0.08)%14%12%产品水分%0.5%0.5%出磨风量m3/h84000025000出磨风温8010090120磨盘最大外径mm37503600磨辊直径mm26502650磨辊宽度mm1000900磨辊数量33磨盘转速r/min23.025.7主电机功率kW24002000选粉机转速r/min5018050180选粉机效率%8590%8590%5确定磨机台数N班数M根据台时产量和要求的主机小时产量N=1M=3N=1M=3

47、6综合分析、比较国内使用较普遍，MLS虽然是国产设备价格较低，3726比3626更加成熟，结合本厂所用的原料和其他实际最终选用MLS3626。.7结论通过以上综合比较决定采用方案方案表5.4 MLS3626立式磨技术性能参数磨机型号MLS3626入磨物料粒度mm90 入磨物料综合水分%6%产量t/h190产品细度(R0.08)%80µm筛筛余14%产品水分%0.5出磨风量m3/h250000出磨风温90磨盘中径mm3600磨盘最大外径mm5610磨辊直径mm2650磨辊宽度mm900磨辊数量3磨盘转速r/min25.7主减速机型号KMP710主电机型号YRKK710-6主电机功率kW

48、2000分离器电机功率kW75液压系统压力（正常使用）bar180bar5.3 旋风收尘器5.3.1 旋风收尘器由于粉磨选用辊式磨，磨的出口风量比较大，一般选用旋风收尘器。目前现有参考文献有限，以航民上峰为实体依据。由磨机排风量，计算出筒径大小，从而确定旋风筒的型号。表5.5 旋风收尘器选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果1进入旋风收尘器的气体性质磨机通风量Qmm3/h表5.4250000磨机出口处气温T190进入旋风筒气温T285进入收尘器气流量QJm3/h250000 续表5.5 序号项目单位计算公式及依据计算结果实际进入收尘器气流量Qm3/h625002选择收尘器型号、规格、名称非

49、标定制旋风收尘器直径D0mmD0=(QV/2826vp)0.54500除尘器处理风量QVm3/h62500筒体截面平均速度vpm/s一般vp=2.54.0 m/s33选择旋风收尘器直径Dmm45004需用旋风筒个数N个2风速m/s16.13处理风量m3/h450000过滤风压Pa995收尘效率%99循环风机型号R6-2×30 28·f风量m3/h450000废气温度805.4 袋收尘5.4.1袋收尘器的选型计算袋式收尘器的选型计算过程见下表：表5.6 袋式收尘器选型计算序号项 目单位计算公式及依据计算结果1设备通风量磨机出风量m3/h参照表5.5250000窑尾风量Q2 3800002系统漏风量Q3m3/h设备通风量的1030%1890003处理风量Qm3/hQ=Q1+ Q2+ Q38190004气温循环风机出风温参照表5.580窑尾风温150350续表5.6 序号项 目单位计算公式及依据计算结果5含尘浓度g/m 3306选择收尘器根据以上参数选择序号项目单位计算公式及依据计算结果7净过滤速度VNm/s0.388净过滤面积ANm 2AN=Q/60VN503039选择型号根据产品目录性能参数表选择型号BFRS1200-2x810