水泥回转窑热平衡计算（2500t/d）

suqing

⑴窑型        4.0×60                预热器级数：        5.00                                        
: H, X, g5 F! R3 y2 i0 b⑵物料化学成分（%）                                                                       
项目        烧失量        SiO2        Al2O3        Fe2O3        CaO        MgO        SO3        其它        总和
8 M& y: J/ F  ]干生料        Ls        SiO2s        Al2O3s        Fe2O3s        CaOs        MgOs        SO3s               
% o' A  i6 U( i& R7 J: G% x        34.66         12.68         2.81         1.95         44.11         1.65         0.00         2.14         100.00
0 }: v/ D. R* z, j/ b1 V0 R2 E熟料        Lsh        SiO2sh        Al2O3sh        Fe2O3sh        CaOsh        MgOsh        SO3sh               
        0.00         21.11         5.32         3.27         64.44         2.49         0.83         2.54         100.00
飞灰        Lfh        SiO2fh        Al2O3fh        Fe2O3fh        CaOfh        MgOfh        SO3fh               
2 S1 r0 f- {) ?' D" |        33.40         12.70         2.80         3.07         41.85         1.98         1.88         2.32         100.00
煤灰        LA        SiO2A        Al2O3A        Fe2O3A        CaOA        MgOA        SO3A               
        0.00         56.50         31.40         3.44         4.75         1.00         0.00         2.91         100.00
! g  N! e6 e$ g- S  `# W+ C. p⑶熟料矿物组成                                                                       
                组成        C3S        C2S        C3A        C4AF                       
                %        61.38         14.22         8.59         9.93                        
⑷煤粉组成及发热量                                                                       
元  素  分  析（%）                                        工  业  分  析（%）                                焦渣特性（号）
Cf        Hf        Sf        Nf        Of        Mag        Fad        Vad        Aad        Std
3 q5 {# Q3 N+ S2 W0 s, C; b66.48         4.08         0.35         1.17         11.84         0.76         50.83         21.29         27.12         2.00
⑸熟料出冷却机                tLsh=        100.00         ℃                                       
⑹入窑煤粉温度                tr=        40.00         ℃                                       
; I9 V7 F  h2 v. O/ Z% c⑺一次空气入窑温度                ty1k=        36.00         ℃                                       
* X: w$ |- L" V; j) l$ k5 y⑻入冷却机冷空气温度                tk=        36.00         ℃                                       
; _1 z- r7 D2 v6 @. r( h3 i* y⑼窑头漏风温度                tyLOk=        36.00         ℃                                       
⑽入冷却机冷空气量                VLK=        2.14         Nm3/kg熟料                                       
⑾入窑风量比（%）                一次空气：二次空气：漏风=                        29.00         ：        64.00         ：        7.00
⑿燃料比（%）                回转窑：分解炉=                        47.00         ：        53.00                
⒀出预热器废气温度                tf=        370.00         ℃                                       
6 o5 \1 \: @4 _& _. C3 ~7 ?+ i9 K& P⒁出预热器飞灰量                mfh=        0.141         kg/kg熟料                                       
⒂电收尘器及增湿塔综合收尘效率                                η=        99.28         %                       
⒃回收飞灰入窑温度                tyh=        50.00         ℃                                       
⒄窑尾提升机料风比                        14.40         kg/Nm3                                       
⒅喂料带入空气温度                ts=        50.00         ℃                                       
⒆窑尾过剩空气系数                αy=        1.05                                                
⒇分解炉漏风占分解炉燃料燃烧用理论空气用量的                                        5.00         %                       
(21)分解炉出口过剩空气系数                        αF=        1.25                                        
$ |8 V$ \( [/ M8 @: n/ L(22)每级旋风筒漏入空气量为理论空气量的                                5.00         %                               
) |# J9 v7 J  ^% v* f(23)系统散热损失                QB=        540.00         kJ/kg熟料                                       
(24)熟料中燃料灰分掺入百分比                        a=        100.00                                        
4 ^; u. m- k% R9 j' W8 v2 G1 I(25)生料中的水分含量                        Ws=        1.00                                        
4 |0 F0 l4 O8 Z0 K, {5 w% {2 z(26)冷却机烟囱排出空气温度                        tpk=        220.00         ℃                               
(27)冷却水带出热量                QLs=        170.00         kJ/kg熟料                                       
4 W- W  H2 C2 o) W6 {
2.平衡范围及基准                                                                       
平衡范围：从冷却机熟料出口到预热器废气出口                                                                       
   温度基准：0℃                                                                       
      物料基准：1kg熟料                                                                       
3.物料平衡                                                                       
收入物料                                                                       
(1)燃料消耗量                                                                       
8 J& s0 c0 b+ o# o" T" B' W: K/ [mr=myr+mFr     kg/kg熟料                                                                       
(2)生料消耗量                                                                       
①干生料理论消耗量                mgsl=        1.330         -        0.326         mr        kg/kg熟料               
②出预热器飞灰量                mfh=        0.141         kg/kg熟料                                       
③烟囱飞损飞灰量                mFh=        0.001         kg/kg熟料                                       
% U- D0 A  O3 H1 `④入窑回灰量                myh=        0.14         kg/kg熟料                                       
⑤考虑飞损后干生料实际消耗量                        mgs=        1.338         -        0.326         mr        kg/kg熟料       
7 _: U" o6 y& C% o2 Z! q⑥考虑飞损后生料（含物理水）实际消耗量                                ms=        1.338         -        0.329         mr        kg/kg熟料
(3)入预热器生料量=                1.478         -        0.329         mr        kg/kg熟料                       
(4)空气消耗量                                                                       
% E# W; U9 ?5 S, O6 x& _①理论空气用量                Vlk=        6.627         Nm3/kg煤粉                mlk=        8.569         kg/kg煤粉       
. [' l& F6 S1 ?1 t/ }5 D②窑头用实际干空气量                Vyk=        3.270         mr        Nm3/kg熟料                myk=        4.229         mr
其中：                                                                       
        一次空气：        Vy1k=        0.948         mr        Nm3/kg熟料                my1k=        1.226         mr
' L6 m/ O" ]! s" u0 ^# e0 c二次空气：                Vy2k=        2.093         mr        Nm3/kg熟料                my2k=        2.706         mr
窑头漏风：                VyLOk=        0.229         mr        Nm3/kg熟料                myLOk=        0.296         mr
③分解炉从三次风管抽风量                                                                       
分解炉出口过剩空气系统αF=                        1.25                                                
出分解炉过剩空气量=                        1.657         mr        Nm3/kg熟料                               
9 G: p2 Q$ D4 Z4 {" i分解炉用燃料燃烧理论空气量=                        3.512         mr        Nm3/kg熟料                               
/ w0 b' s2 t- B1 Y: |; S, I7 X窑尾废气中过剩空气量=                        0.156         mr        Nm3/kg熟料                               
分解炉漏风量                        VFLOk=        0.176         mr        Nm3/kg熟料                mFLOk=        0.227
分解炉从三次风管抽风量                        VF2k=        4.838         mr        Nm3/kg熟料                mF2k=        6.255
9 F$ Q% H) _) b, o! G* x④旋风预热器系统漏风量                        VxLOk=        1.657         mr        Nm3/kg熟料                mxLOk=        2.142
# D6 y( q' J3 i4 p" l⑤窑尾提升机喂料带入空气量                        Vsk=        0.103         -        0.023         mr        Nm3/kg熟料       
                        msk=        0.133         -        0.030         mr        kg/kg熟料       
⑥进入冷却机冷空气量                        VLk=        2.14         Nm3/kg熟料                mLk=        2.767         kg/kg熟料

物料总收入                mzs=        4.378         +        4.533         mr        kg/kg熟料               
3 G% V' j' }  X* ~
支出物料                                                                       
1 ^, z1 Z9 s' t+ M; [+ f& j0 p(1)出冷却机熟料量                msh=        1kg                                               
(2)预热器出口飞灰量                mfh=        0.141         kg/kg熟料                                       
(3)冷却机烟囱排出空气量                        Vpk=        2.14         -        6.931         mr        Nm3/kg熟料       
! b$ }) l* J5 \" D( s8 [7 k                        mpk=        2.767         -        8.961         mr        kg/kg熟料       
(4)预热器出口废气量                                                                       
* z2 j4 Z) O. M①生料中的物理水                Ws=        1.00                                                
②生料中的化合水                                                                       
生料中生成CO2的百分含量                        CO2s=        36.46         %                               
生料中化合水的百分含量                        H2Os=        (1.80)        %                               
* k; R1 X% L/ }7 ?, O% L生料中的化合水量                        mH2O=        (0.02)        -        (0.01)        mr        kg/kg熟料       
                        VH2O=        (0.030)        -        (0.007)        mr        Nm3/kg熟料       
③生料中分解的CO2                mC02s=        0.487         -        0.119         mr        kg/kg熟料                VC02s=
④燃料燃烧生成的理论烟气量                        VC02f=        1.241         mr        Nm3/kg熟料                       
& g* K, j! ?1 L$ V                        VN2f=        5.245         mr        Nm3/kg熟料                       
                        VH2Of=        0.794         mr        Nm3/kg熟料                       
                        VSO2f=        0.002         mr        Nm3/kg熟料                       
& i! ?5 S6 L4 w/ }# d. b                        Vf=        7.282         mr        Nm3/kg熟料                       
* F' C! P, U+ s                        mf=        9.356         mr        kg/kg熟料                       
7 G, x6 b9 L% D0 ~& q⑤烟气中过剩空气量                Vk=        2.982         mr        Nm3/kg熟料                               
4 R( f) A, [" \$ D1 u+ a5 m3 ]        其中：        N2    VN2k=         2.356         mr        Nm3/kg熟料                               
                  mN2k=         2.945         mr        kg/kg熟料                               
9 K6 L8 Z7 v! M" I$ Z* Y" P                O2   VO2k=         0.626         mr        Nm3/kg熟料                               
                  mO2k=         0.895         mr        kg/kg熟料                               
4 |7 V) L+ G5 A4 b5 `- L⑥窑尾提升机喂料用空气                        Vsk=        0.103         -        0.023         mr        Nm3/kg熟料       
                        Msk=        0.133         -        0.030         mr        kg/kg熟料       
        其中：        N2   VN2sk=         0.081         -        0.018         mr        Nm3/kg熟料               
# u, y7 |( M& O) {                  mN2sk=         0.101         -        0.023         mr        kg/kg熟料               
                O2   VO2sk=         0.022         -        0.005         mr        Nm3/kg熟料               
: l) C: B5 e3 N; [) Q9 r; U                  mO2sk=         0.031         -        0.007         mr        kg/kg熟料               

# l4 t; S& I- b0 ?, q/ `废气总量                Vf=        0.321         +        10.189         mr        Nm3/kg熟料       
                mf=        0.596         +        13.053         mr        kg/kg熟料       

" x5 E3 r2 G% s; z1 d4 M5 A( R物料总支出                mzc=        4.504         +        4.091         mr        kg/kg熟料       
3 @) q' D" U/ i" _$ ]2 T4 l! V
4 y+ k: S; B& a- A' H" u* a4.热量平衡                                                               
& [, w+ V9 T# r8 y6 a. }收入热量                                                               
⑴燃料燃烧热                QrR=        24380.00         mr        kJ/kg熟料                       
' c1 o, _, z" o% x⑵燃料带入显热                Qr=        46.40         mr        kJ/kg熟料                       
) @! m# L; M% a: f. Z( f⑶生料带入显热                Qs=        60.21         -        14.81         mr        kJ/kg熟料       
6 q9 Q4 b6 |! P2 f: o! v3 X⑷入窑回灰带入显热                Qyh=        5.86         kJ/kg熟料                               
. z6 m8 ^9 `' Q1 |⑸空气带入显热                                                               
6 B# v# U* _5 o& |; T①窑头一次空气带入显热                        Qy1k=        44.28         mr        kJ/kg熟料               
$ I4 [4 x3 j- G②进入冷却机冷空气带入显热                        QLk=        99.92         kJ/kg熟料                       
③气力提升泵喂料带入空气显热                        Qsk=        6.66         -        1.48         mr        kJ/kg熟料
④窑头漏风带入显热                        QyLOk=        10.69         mr        kJ/kg熟料               
; U" f! A6 a) q1 \& _2 ^⑤分解炉漏风带入显热                        QFLOk=        8.20         mr        kJ/kg熟料               
$ m! d8 {& Y, P% @2 X3 B⑥旋风预热器系统漏风带入显热                        QxLOk=        77.36         mr        kJ/kg熟料               
) N+ g$ a+ |; Y. d8 ]) S, z
8 L4 m8 |" V3 [$ t/ C. D! [. N2 y* y热量总收入                Qzs=        172.65         +        24550.63         mr        kJ/kg熟料       
+ H' `' J* d7 E1 r. c* B) ~0 E
支出热量                                                               
⑴熟料形成热                                                               
3 \/ R. F3 d; K" K①不考虑碱的影响时                Qsh=        1762.45         kJ/kg熟料                               
⑵出冷却机熟料带走显热                        QLsh=        82.50         kJ/kg熟料                       
  X4 w/ X& m' C6 n* [' k( g5 X⑶预热器出口废气带走显热                        Qf=        209.21         +        5303.62         mr        kJ/kg熟料
) m6 X/ Y0 r" i' Z1 O⑷预热器出口飞灰带走显热                        Qfh=        47.42         kJ/kg熟料                       
2 r  o, H+ M8 ^( ?0 N1 o% K/ n$ T⑸飞损飞灰脱水及碳酸盐分解耗热         Qtf=                                0.020         kJ/kg熟料                       
2 R! g" p- Y$ e: Z+ r, g⑹冷却机烟囱排出空气带走显热           Qpk=                                616.75         -        1997.42         mr        kJ/kg熟料
! f# z; Z) j6 j2 C. M⑺系统表面散热损失                QB=        540.00         kJ/kg熟料                               
⑻冷却水带走热量                QLs=        170.00         kJ/kg熟料                               

热量总支出                Qzc=        3428.35         +        3306.20         mr        kJ/kg熟料               

& b  q5 M- y4 P% d; {: y: r0 s收入热量=支出热量                Qzs=        Qzc                                               
                172.65         +        24550.63         mr          =        3428.35         +        3306.20         mr

                mr =        0.1354         kg/kg熟料                                       
/ ^2 B6 z2 v! C& H. @" q; E
+ N% _1 i. d; Y" y8 K6 K3 a+ r                        物料平衡表                                               
  `  T/ t0 A6 ]! D4 P, f/ s收入项目                kg/kg熟料        %        支出项目                kg/kg熟料        %               
燃料消耗量                0.1354         2.71         出冷却机熟料量                1.000         19.11                
入预热器生料量                1.433         28.72         预热器出口飞灰量                0.141         2.69                
$ p7 c4 c2 Q( A+ z4 f; B一次空气量                0.166         3.33         预热器出口废气量                2.539         48.52                
入冷却机冷空气量                2.767         55.43         冷却机烟囱排出空气量                1.553         29.68                
8 o1 Z8 B2 I" B# q生料带入空气量                0.129         2.58                                                
; o/ p0 h) s9 c2 l系统漏入空气量                0.361         7.23                                                
7 ]) V$ W" ~0 f- M6 @# G合计                4.992         100.00         合计                5.233         100.00
$ T4 k8 O* s$ C; W8 S+ ~: H
                        热量平衡表                               
收入项目                kJ/kg熟料        %        支出项目                kJ/kg熟料        %
燃料燃烧热                3302.03         94.40         熟料形成热                1750.67         49.89
燃料带入显热                6.28         0.18         出冷却机熟料带走显热                82.50         2.35
, J. ^" o) S! z: @- ^% ~生料带入显热                58.20         1.66         预热器出口废气带走显热                771.92         22.00
! L, s+ c8 V  C3 n% }入窑回灰带入显热                5.86         0.17         预热器出口飞灰带走显热                47.42         1.35
窑头一次空气带入显热                6.00         0.17         飞损飞灰脱水及分解耗热                0.02         0.00
/ ]; H9 }+ M9 a$ v3 ^& n入冷却机冷空气带入显热                99.92         2.86         冷却机烟囱排出空气显热                346.22         9.87
1 Y$ V( x# S. d! k生料带入空气显热                6.46         0.18         系统表面散热损失                340.00         9.69
系统漏入空气显热                13.04         0.37         冷却水带走热量                170.00         4.85
合计                3497.79         100.00         合计                3508.75         100.00
  B* d# E9 q2 w, v                                                        
5.熟料单位热耗及热效率                                                       
⑴熟料单位热耗                QrR=        3302.03         kJ/kg熟料                       
5 Q! t4 R" b  {5 o' E⑵窑系统的热效率                ηy=        53.02         %

x87591626

先做个沙发再说。

dachunru

谢谢了，希望在提供一个4.8米的热平衡

qige

看了半天，终于看清楚了，LZ排版有点不适合看。

yangmingyou

做的不错，支持

gwwjf88

看着太累，楼主可否发个WORD版，或者EXCEL版啊

YFF.1978

有点复杂  没看懂

270673993

楼主可否整理成EXCEL的表格呢,如果有公式就更好了。 这个东西一般人还真不会算的.

bianzhengpei

虽然看起来很累，但还是好资料

qlsnhlx

楼主，你能不能换个格式？

ppanfeng

是啊，发个附件，这个看着头晕

ma820

楼主辛苦，排版有点问题，看着费劲。

古泽云梦

东西是看完了,但我个人觉得还有一些值得与楼主商榷的地方,楼主发贴也是讨论的意思,因此不揣冒昧与楼主讨论一下几个问题:
( V  y2 ]3 v+ ?3 H6 M0 _9 Q' x. h* d1.[10]中关于冷却机配风VLK=2.14的问题:对冷却机而言,配第三代冷却机与第四代冷却机的配风是两个概念.从楼主的数据看,所配冷却机应该是第四代冷却机的数据.对第四代冷却机而言,标准配风应该小于1.9以下才能显示其先进的地方,但实际应用中却并不一定如此,如果上余热AQC系统,则配风以不小于2.2为好.楼主计算冷却机配风是否考虑了余热发电因素与冷却机漏风因素?这单从数据2.14中难以推测;
3 B: F- w) E5 M: t% V2.入窑风量比[11]:楼主所提的风量比是个经验值,实际系统中差别很大,如果固定此比值,则结果出现偏差是难免的.比如说,对确定的系统而言,一次风通常是由煤风与净风组成的,这两部分的风量通常与窑系统的能力没多大的关系,2500TPD这样配置,3200TPD也可以这样配,4000TPD,5000TPD也可以这样配置.因此,入窑一次风对系统来说是个定值;理论上VY2K应该等于窑用燃料生成的烟气体量的修正值--VY1K+窑过剩空气量,具体公式可见窑平衡国标中的入窑二次空气计算公式.也就是说,VY2K也是一个定值,直接计算就可以了.唯一变化的是入窑漏风系数,两种办法可以推测:一是根据窑尾的过剩空气系数反推,通常不希望窑尾的过剩空气系数太大,取5%左右就可以了;二是根据GB的取值范2-10%根据实际窑头的密封情况取值,设计中窑头喷煤管设有柔性密封圈的却窑门设计有密封条的,一般取4-5%就可以了.
1 a6 B5 {1 J% D# M9 I! ?3.关于空气温度,一般热平衡计算时有如下约定[统一计算基准的问题]:窑头厂房内空气温度:30度,楼主取36度也未尝不可,但是,入窑一次风温还取36度就不符合实际情况了:煤粉的温度都有40度,其输送空气温度只有36度就是个明显的错误.正确的情况是:一次风分成两部分:一是从煤粉制备菲斯特秤来的煤风,通常在60度左右.

leijiabin

好书啊 楼主真是有箱底啊

gxm9312

整理成EXCEL的表格,ok？