水泥工业窑热能平衡14041.docx
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1、水泥工业业窑热能能平衡4.1.6.1 水泥工工业窑热热能平衡衡的基本本概念 熟料烧成成综合能能耗 commpreehennsivve eenerrgy connsummptiion of cliinkeer bburnningg 熟料料烧成综综合能耗耗指烧成成系统在在标定期期间内,实实际消耗耗的各种种能源实实物量按按规定的的计算方方法和单单位分别别折算成成标准煤煤的总和和,单位位为千克克(kgg)。熟料烧成成热耗 heaat cconssumpptioon oof cclinnkerr buurniing 熟熟料烧成成热耗指指单位熟熟料产量量下消耗耗的燃料料燃烧热热,单位位为千焦焦每千克克(k
2、JJ/kgg)。回转窑系系统热效效率 heaat eeffiicieencyy off rootarry kkilnn syysteem 回回转窑系系统热效效率指单单位质量量熟料的的形成热热与燃料料(包括括生料中中可燃物物质)燃燃烧放出出热量的的比值,以以百分数数表示(%)。根据热平平衡参数数测定结结果计算算,热平平衡参数数的测定定按JCC/T7733规规定的方方法进行行。窑的的主要设设备情况况及热平平衡测定定结果记记录表参参见附录录A。 熟料形形成热的的理论计计算方法法参见附附录B4.1.6.22水泥回转转窑物料平平衡物料平衡衡计算的的范围是是从冷却却机熟料料出口到到预热器器废弃出出口(即即
3、包括冷冷却机、回回转窑、分分解炉和和预热器器系统)并并考虑了了窑灰回回窑操作作的情况况。物料基础础:1kkg熟料料 1.收收入部分分(1)燃燃料消耗耗量1)固体体或液体体燃料消消耗量(4-1) 式中: mr每千千克熟料料燃料消消耗量,单单位为kkg/kkg; Myrr每小小时如窑窑燃料量量,单位位为kgg/h; MFrr每小小时入分分解炉燃燃料量,单单位为kkg/hh; Mshh每小小时熟料料产量,单单位为kkg/hh。2) 气气体燃料料消耗量量(4-2) 式中: Vy每小小时气体体燃料消消耗体积积,单位位为Nmm3/h;气体体燃料的的标况密密度,单单位为kkg/NNm3。 (44-3) 式中
4、: CCO2、COO、O22、CmHm、H2、N2、H2O气体体燃料中中各成分分的体积积分数,以以百分数数表示(%);、各成成分的标标况密度度,单位位为kgg/m33N,参参见附录录C。(2) 生料消消耗量 (44-4) 式中: ms每千千克熟料料生料消消耗量,单单位为kkg/kkg;Ms每小时时生料喂喂料量,单单位为kkg/hh。(3)入入窑回灰灰量 (44-5) 式中: myhh每千千克熟料料入窑回回灰量,单单位为kkg/kkg; Myhh每小小时入窑窑回灰量量,单位位为kgg/h。(4)进进入系统统一次空空气量 (44-6) 式中: m1kk每千千克熟料料进入系系统一次次空气量量,单位位
5、为kgg/kgg; Vy11k每小时时入窑一一次空气气体积,单单位为NNm3/h; VF11k每小时时入分解解炉一次次空气体体积,单单位为NNm3/h;1K一次次空气的的标况密密度,单单位为kkg/NNm3。 注:当当一次空空气用煤煤磨的放放风时,应应根据一一次空气气的成分分计算1k。(4-7) 式中:、一次次空气中中各成分分的体积积分数,以以百分数数表示(%)。(5)进进入冷却却机空气气量(44-8) 式中: mLkk每千千克熟料料入冷却却机的空空气量,单单位为kkg/kkg; VLkk每小小时入冷冷却机的的空气体体积,单单位为NNm3/h;k空气的的标况密密度,单单位为kkg/NNm3。(
6、6)生生料带入入空气量量(44-9) 式中: mskk每千千克熟料料生料带带入空气气量,单单位为kkg/kkg; Vskk每小小时生料料带入空空气体积积,单位位为Nmm3/h。(7)窑窑系统漏漏入空气气量(4-10) 式中: mLOOk每千克克熟料系系统漏入入空气量量,单位位为kgg/kgg; VLOOk每小时时系统漏漏入空气气体积,单单位为NNm3/h。(8)物物料总收收入(44-111) 式中: mzss每千千克熟料料物料总总收入,单单位为kkg/kkg。2. 支支出物料料(1)出出冷却机机熟料量量 (44-122) 式中: mLssh每千克克熟料出出冷却机机熟料量量,单位位为kgg/kg
7、g; mLffh每千克克熟料冷冷却机出出口飞灰灰量,单单位为kkg/kkg。(2)预预热器出出口废气气量(44-133) 式中: mf每千千克熟料料预热器器出口废废弃量,单单位为kkg/kkg; Vf每小小时预热热器出口口废气体体积,单单位为NNm3/h;f预热器器出口废废气的标标况密度度,单位位为kgg/Nmm3。(44-144) 式中:、预热热器出口口废气中中各成分分的体积积分数,以以百分数数表示(%)。(3)预预热器出出口飞灰灰量(44-155) 式中: mfhh每千千克熟料料预热器器出口飞飞灰量,单单位为kkg/kkg;Kfh预热热器出口口废气中中飞灰的的浓度,单单位为kkg/NNm3
8、。(4)冷冷却机排排出空气气量 (44-166)式中: mpkk每千千克熟料料冷却机机排出空空气量,单单位为千千克每千千克(kkg/kkg); Vpkk每小小时冷却却机排出出空气体体积,单单位为标标准立方方米每小小时(mm3/h)。(5)煤煤磨抽冷冷却机空空气量 (44-177) 式中: mRkk每千千克熟料料煤磨抽抽冷却机机空气量量,单位位为kgg/kgg;VRk每小小时煤磨磨抽冷却却机空气气体积,单单位为NNm3/h。(6)冷冷却机出出口飞灰灰量 (44-188) 式中: KLffh冷却机机出口废废气中飞飞灰的浓浓度,单单位为kkg/NNm3。(7)其其他支出出其他物料料支出mmqt,单单
9、位为kkg/kkg。(8)物物料总支支出(44-199)式中: Mzc每千千克熟料料物料总总支出,单单位为kkg/kkg。3 物物料平衡衡计算结结果表1物料料平衡计计算结果果收入物料料支出物料料项目符号Kg/kkg% 项目符号Kg/kkg %燃料消耗耗量 mr出冷却机机熟料量量 mLssh生料消耗耗量 ms预热器出出口废气气量 mf入窑回灰灰量 myhh预热器出出口飞灰灰量 mfhh一次空气气量 m1kk冷却机排排出空气气量 mpkk入冷却机机冷空气气量 mLkk煤磨从系系统抽出出热空气气量 mRkk生料带入入空气量量 mskk冷却机出出口飞灰灰量 mLffh系统漏入入空气量量 mOkk其他支
10、出出 mqtt合计合计4.1.6.33 水泥工工业窑热热能平衡衡计算依依据和计计算基准准1. 计计算依据据 根据据热平衡衡参数测测定结果果计算,热热平衡参参数的测测定按JJC/TT 7333 规规定的方方法进行行。窑的的主要设设备情况况及热平平衡测定定结果记记录表参参见附录录A。2. 计计算基准准温度基准准:0;质量量基准:1kgg熟料。4.1.6.44 回转窑窑系统热热平衡计计算热平衡范范围见图图4-33。热平平衡按GGB/TT 25587 规定的的方法进进行计算算。图4-33 热平平衡范围围示意图图1. 收收入热量量(1)燃燃料燃烧烧热(44200) 式中:每千千克熟料料燃料燃燃烧热,单单
11、位为kkJ/kkg;入窑窑燃料收收到基低低位发热热量,单单位为kkJ/kkg。 注:采采用煤作作为燃料料时,上上式中QQnett,arr为入窑窑煤粉收收到基低低位发热热量,不不能与原原煤收到到基发热热量混淆淆。(2)燃燃料显热热(44211) 式中: Qr每千千克熟料料燃料带带入显热热,单位位为kJJ/kgg; cr燃料料比热,单单位为kkJ/(kkg); ttr燃料料温度,单单位为。(3)生生料中可可燃物质质燃烧热热(44222) 式中:每千千克熟料料生料中中可燃物物质的燃燃烧热,单单位为kkJ/kkg; msrr生料料中可燃燃物质含含量,单单位为kkg/kkg; Qneet,ssr生料中中
12、可燃物物质收到到基低位位发热量量,单位位为kJJ/kgg。(4)生生料显热热(44233) 式中: Qs每千千克熟料料生料带带入显热热,单位位为kJJ/kgg;cs生料的的比热,单单位为kkJ/(kkg);,Ws生料的的含水量量,以百百分数表表示(%); ts生料料的温度度,单位位为。(5)入入窑回灰灰显热(44244) 式中: Qyhh每千千克熟料料入窑回回灰显热热,单位位为kJJ/kgg; cyhh入窑窑回灰的的比热,单单位为kkJ/(kkg); tyhh入窑窑回灰的的温度,单单位为。(6)一一次空气气显热(44255) 式中: Q1kk每千千克熟料料一次空空气显热热,单位位为kJJ/kg
13、g; ck空气气的比热热,单位位为kJJ/(mm3); ty11k入窑一一次空气气的温度度,单位位为; tF11k入分解解炉一次次空气的的温度,单单位为。 注:当当一次空空气用煤煤磨放风风时,根根据一次次空气成成分计算算ck(入入窑)值值。 入窑一一次空气气采用煤煤磨放风风比热计计算公式式见式(44299): cck(入入窑)(44266) 式中: ck(入入窑)入窑窑一次空空气采用用煤磨放放风时的的比热,单单位为kkJ/(mm3);、在00t11k内,各各气体定定压平均均体积比比热,单单位为kkJ/(mm3)。(7)入入冷却机机空气显显热(427) 式中: QLkk每千千克熟料料入冷却却机的
14、空空气显热热,单位位为kJJ/kgg; tLkk入冷冷却机的的空气温温度,单单位为。(8)生生料带入入空气显显热(428) 式中:Qskk每千千克熟料料生料带带入空气气显热,单单位为kkJ/kkg。(9)系系统漏入入空气显显热(429) 式中: QLOOk每千克克熟料系系统漏入入空气显显热,单单位为kkJ/kkg; tk环境境空气的的温度,单单位为。(10)热量总收入(44300) 式中:QZSS每千千克熟料料热量总总收入,单单位为kkJ/kkg。2. 支支出热量量(1) 熟料形形成热(1)不不考虑硫硫、碱的的影响时时熟料形形成热用用式(44311)计算算(4331)(2)考考虑硫、碱碱的影响
15、响时熟料料形成热热用式(44322)计算算 (44322) 式中:、熟料料中相应应成分的的质量分分数,以以百分数数表示(%); 、生料中中相应成成分的灼灼烧基质质量分数数,以百百分数表表示(%)。 注:矿矿渣配料料时熟料料形成热热计算,遵遵照附录录B的规规定。(2)蒸蒸发生料料中水分分耗热(433) 式中: Qsss每千千克熟料料蒸发生生料中的的水分耗耗热,单单位为kkJ/kkg;qqh水的的汽化热热,单位位为kJJ/kgg。(3)出出冷却机机熟料显显热(434) 式中: QLssh出冷却却机熟料料显热,单单位为kkJ/kkg; cshh熟料料的比热热,单位位为kJJ/(kkg); tLssh
16、出冷却却机熟料料温度,单单位为。(4)预预热器出出口废气气显热(435) 式中: Qf每千千克熟料料预热器器出口废废气显热热,单位位为kJJ/kgg; cf预热热器出口口废气比比热,单单位为kkJ/(mm3); tff预热热器出口口废气的的温度,单单位为。 预热器器出口废废气比热热计算公公式见式式(439):(44366) 式中: 、 、在00tff内,各各气体定定压平均均体积比比热,单单位为kkJ/(mm3)。 (5)预预热器出出口飞灰灰显热(437) 式中: Qfhh每千千克熟料料预热器器出口飞飞灰显热热,单位位为kJJ/kgg; cfhh预热热器出口口飞灰的的比热,单单位为kkJ/(kk
17、g)。(6)飞飞灰脱水水及碳酸酸盐分解解耗热(438) 式中:Qtff每千千克熟料料飞灰脱脱水及碳碳酸盐分分解耗热热,单位位为kJJ/kgg; Lfhh飞灰灰的烧失失量,以以百分数数表示(%); Ls生料料的烧失失量,以以百分数数表示(%); H2Os生料料中化合合水含量量,以百百分数表表示(%); 66990高岭土土脱水热热,单位位为kJJ/kgg;生料料中COO2含量,以以百分数数表示(%); 16660CaCCO3分解热热,单位位为kJJ/kgg。 生料中中CO22含量计计算公式式见式(44-399):(44-399) 式中: CaOOs、MggOs分别别为生料料中CaaO和MMgO含含
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- 水泥 工业 热能 平衡 14041
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