【水泥厂的回转窑物料平衡与热量平衡计算案例3800字】

水泥厂的回转窑物料平衡与热量平衡计算案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u21652水泥厂的回转窑物料平衡与热量平衡计算案例综述 120351.1物料平衡计算 1137181.1.1物料收入 24741.2热量平衡计算 9225781.2.1收入热量 9132311.2.2支出热量 1155901.3物料平衡表与热量平衡表 128443熟料的单位热量消耗量为 131.1物料平衡计算水泥厂采用Φ4.8×72m的预分解窑，回转窑预产量为5000吨每天，根据所选设备和生产水平，对回转窑系统进行物料平衡计算和热平衡计算。由所选主机得已知数据如下：进回转窑原煤粉体的温度tr=45℃；熟料出冷却机温度tlsh=220℃；入窑生料的温度ts=53℃环境温度t=20℃；一次风进入窑的温度tylk=37℃；进入冷却机中的冷风温度tk=37℃；窑头漏风温度tyLOk=37℃；进入冷却机内的冷风量VLK=2.17Nm3/kg;进窑的空气量比(%)“一次风：二次风：窑头漏风=30：65：8”；燃料的燃烧比例(%)“回转窑：预分解炉=46：54；离开预热器的飞灰gfh=0.15kg/kg熟料；热烟气离开预热器时的温度tf=350℃；袋除尘器和增湿塔总的除尘效率η=99.30%；回收扬尘进入窑的温度tyh=52℃；气力提升泵的空气和物料的比值14.5kJ/Nm3;喂料时漏入冷风的温度ts=52℃；窑尾过剩空气系数αy=1.05；分解炉漏入空气量在分解炉中燃料燃烧过程所需要的空气用量中的占比4.5%；分解炉出口处过剩的空气量系数αF=1.25系统散热热量QB=550kJ/kg熟料；水泥熟料中燃料带入的灰分百分比α=100%；生料的含水率WS=0;冷却机的排烟口排出废气温度tRK=220℃；系统中冷却水流出携带的热量QLs=180kJ/kg熟料。物料平衡系统收支情况入下图所示，图1.1物料收支示意图图1.1物料收支示意图温度基准：0℃物料基准：1kg熟料。1.1.1物料收入(1)燃料消耗量mr=式中:mr——燃料消耗量，kg/kg熟料；mfr——分解炉消耗量，0.54mr，kg/kg水泥熟料；myr——回转窑消耗量，0.46mr，kg/kg水泥熟料。(2)生料消耗量①干生料理论消耗量m②从预热器出去的飞灰量mfℎ③烟囱损失的飞灰量m④进入回转窑的回灰量m⑤扬尘损失后干生原料的实际使用量m⑥扬尘损失后生料中含自然水的实际用量(3)进入预热器中的生料量m=m①理论空气量V=0.089×59.63＋0.267×5.42+0.033×(7.75−0.42)

m②窑头部分实际使用的干空气量当窑头过剩空气的空气系数为αyVm其中：一次空气Vm二次空气Vm窑头漏风

Vm③分解炉从三次风管中抽取的风量分解炉废气排烟口处的过剩空气的空气系数：α离开分解炉的多余空气量V分解炉使用的燃料燃烧产生的理论空气量

V窑尾部分废气中的多余空气量

V从分解炉漏入的空气量

Vm分解炉从三次送风管内抽取的空气量：Vm④悬浮预热器总设备漏风量：

Vm⑤气体提升泵进料时带入的空气量Vm⑥进入冷却机内的冷风量：Vm物料总收入：mzs==4.657+4.263mr出冷却机熟料量m预热器出口飞灰量m冷却机排烟口排出空气量Vm预热器出口处的废气量生料中的物理水W生料中的化合水生料加工中形成的CO2百分含量CO生料加工中化合水的百分比H生料中的化合水量mV生料加工中分解的CO2mV燃料在燃烧的过程中产生的理想烟气量VVVVVm烟气中过剩的空气量V其中：NmOm气力提升泵进料需用的空气量Vm其中：NmOm=+=0.402+10.336物料总支出m1.2热量平衡计算窑尾部分的热量收入来源情况如图2所示QLsQLs图2热量平衡示意图1.2.1收入热量燃料燃烧热Q燃料带入热量Q生料带入显热Q进入回转窑的回灰带入的热量Q空气带入热量窑头部分的一次风带入的热量Q进入冷却机中的冷风带入热量Q气力提升泵进料时带入自然风热量Q窑头漏入空气带入的热量Q分解炉漏入空气带入的热量Q悬浮预热器操作时渗入空气带入的热量Q收入总热量Q=1.2.2支出热量由于本设计水泥厂主要使用石灰石和粘土作为生料配料，故而不探究灼碱影响，生产熟料需要的热耗量可按下式计算Q=27.13×1.244+17.21×5.48+32.03×64.91−21.44×21.78−12.47×4.44=1673.22(kJ/kg水泥熟料离开冷却机带走热量Q废气离开预热器带走的热量Qf=飞灰离开预热器带走的热量Q生料混合分解和飞灰干燥失水的耗热量=1.05×冷却机的排烟口放出废气带走热量Q系统表面散热Q冷却水带出热量Q支出热量Q=3484.012+2665.598收入热量=支出热量199.379+24424.922由此解得m1.3物料平衡表与热量平衡表计算得各项平衡项目如表1.1和表1.2所示表1.1物料平衡表物料收入kJ/kg熟料百分比物料支出kJ/kg熟料%燃料使用量0.1512.85熟料离开冷却机的量1.018.93进入预热器的原料量1.64531.03从预热器排出飞灰量0.152.84一次风量0.1963.70从预热器排出废气量2.76852.41系统漏风量0.3576.73从冷却机离开的空气量1.36325.81进入冷却机带入风量2.80652.93生料引进风量0.1462.75合计5.301100合计5.281100表1.2热量平衡表收入热量来源kJ/kg熟料百分比支出热量来源kJ/kg熟料%煤燃烧产热3662.65694.22生产熟料产生的热量1673.2243.05煤带入热量1.8820.20熟料离开冷却机带走热量231.1826.10被生料引入的热量78.4542.02废气离开预热器带走热量896.6023.07进窑回灰携带的热量6.5290.17飞灰离开预热器带走热量41.77512.29窑头的一次风携带热量1.2540.19原料分解和飞灰脱水消耗热0.1350.00进冷却机冷风带入热量104.142.68冷却机烟囱排出空气显热301.6051.76生料带进风的热量1.3630.19系统表面散热55014.15系统