VK=??f?1?Vr=(1.35-1)×6.2；5)出预热器飞灰量：mfh=0.100(Kg/K；Vf=Vws+Vhs+VCO+Vr+Vk=0.0；rks；Mr=mws+mhs+mco+m+m=0.007；5.3热平衡计算；1.收入项目：1)燃料燃烧生成热：；=2=3023.5(KJ/K；2)燃料带入的显热：；Qr?mrCrtrK=0.
VK=??f?1?Vr=(1.35-1) ×6.293×0.126=0.277 (Nm3/Kg熟料) mk =1.293×Vk=1.293×0.277=0.358(Kg/Kg熟料)
5) 出预热器飞灰量：mfh=0.100 (Kg/Kg熟料) 总废气量
Vf= Vws+Vhs+VCO+Vr+Vk= 0.2+0.263+0.853+0.277=1.411 Kg/Kg熟料
Mr= mws+ mhs+mco+m+m=0.4+0.519+1.102+0.358=2.234 Kg/Kg熟料 2
5.3热平衡计算
1. 收入项目： 1) 燃料燃烧生成热：
=2=3023.5 (KJ/Kg熟料)
(7-8) QrR?mrQnet
2) 燃料带入的显热：
Qr?mrCrtrK=0.126×50×1.230=7.735(KJ/Kg熟料)
式中，0℃--50℃式熟料的平均比热Cr=1.230 KJ/Kg?℃ 3) 生料带入热量
?4.178?×50=67.293KJ/Kg熟料 Qs?(mysCs?mwsCws)ts=?1.494?0.899?0.00093
式中，0℃--50℃时水的平均比热Cw=4.178KJ/Kg?℃
干生料的平均比热Cs=0.899KJ/Kg?℃
4) 入窑回灰带入热量：
Qyh?myhCyhtyh=0.9×50=4.168 (KJ/Kg熟料)
式中，0℃--50℃时，回灰的平均比热Cyh=0.8369KJ/Kg?℃
5) 空气带入热量
a) 入窑一次空气带入热量
Qyk1?Vyk1Cyk1tyk1=0.027×1.303×50=1.733 (KJ/Kg熟料)
(7-12) 式中，0℃--50℃时空气的平均比热为1.303KJ/Kg?℃
b) 入窑二次空气带入热量
Qyk2?Vyk2Cyk2tyk2=0.293×1.355× (KJ/Kg熟料)
式中，0℃--1000℃时空气的平均比热为1.355KJ/Kg?℃
c) 入***炉三次空气带入热量
Qf3k?Vf3kCf3ktf3k=0.515×1.392×900=644.39 (KJ/Kg熟料) 式中，0℃--750℃空气的平均比热是1.392 KJ/Kg?℃
6) 系统漏风带入的热量
Qlok?VlokCloktlok=0.235 ×1.302 ×25=9.018 (KJ/Kg熟料) 式中，0℃--25℃式空气的平均比热是1.302 KJ/Kg?℃
总收入热量：Qzs?QrR?Qr?Qs?Qyh?Qyk1?Qyk2?Qf3k?Qlok
= .735+67.293+4.168+1.733+414.435+644.39+9.018 = (KJ/Kg熟料)
2. 支出项目
1) 熟料形成热： Qsh=1737.59 (KJ/Kg熟料) 2) 蒸发生料中水分耗热量：
Qss??mws?mhs?qqh=（0.4）× (KJ/Kg熟料) 式中，50℃时，水的汽化热是2380 KJ/Kg?℃ 3) 废气带走热量(近似计算)
Qf?VfCftf=576.17 (KJ/Kg熟料)
式中，Cf0℃--310℃各气体的平均比热，1.317KJ/Kg?℃ 4) 出窑熟料带走热量：
Qysh?1?Cshtsh=1.078× (KJ/Kg熟料) 式中，0℃--1310℃时，熟料的平均比热为1.078 KJ/Kg?℃ 5) 出预热器飞灰带走热量
Qfh?mfhCfhtfh=0.1×0.899×310=27.869
(KJ/Kg熟料)
(7-14) 式中，0℃--310℃时，飞灰的平均比热为0.899 KJ/Kg?℃ 6) 系统表面散热损失：QB=380 (KJ/Kg熟料)
总支出热量：Qzc?Qsh?Qss?Qf?Qysh?Qfh?QB
=.468+576.17+.869+380=
(KJ/Kg熟料)
5.3窑的各热工参数的计算
1. 熟料的单位烧成热耗：QrR?mrQnet=2=3023.5
(KJ/Kg熟料)
2. 熟料烧成热效率： ??
QSh1737.59
?100%=57.47% ?100%=
3. 窑的发热能力计算：Qyr?MyrQnet ?KymrGQnet
=0.4×0.126×133.33× =1.612×108(KJ/h)
5.4物料平衡表和热量平衡表
根据以上计算可列出物料的平衡表和热量平衡量
物料平衡表（单位：Kg/Kg熟料）
收入项目 燃料消耗量 入预热器物料量 入窑干空气量 ***炉抽空气量 窑尾系统漏入空气量
数量 0.126 1.594 0.043 0.665 0.287
% 4.056 51.394 13.860 21.450 9.240
支出项目 熟料量 出预热器飞灰量 生料中物理水量 生料中化学水量 生料***CO2量 燃料燃烧理论烟气量 烟气中过剩空气量
数量 1 0.100 0.4 0.519 1.114 0.358 3.108
% 32.176 3.218 0.024 0.496 16.701 35.858 11.526 100.00
热量平衡表 （单位：KJ/Kg熟料）
收入项目 燃料燃烧 燃料显热 生料带入热 回灰带入热 入窑一次空气带入热 入窑二次空气带入热 入***炉空气带入热 系统总漏风带入热
量 .735 67.293 4.168 1.733 414.435 644.393 9.018
% 72.466 0.185 1.613 0.100 0.042 9.933 15.455 0.216 100.0
支出项目 熟料形成热 蒸发生料水分耗热 废气带走热量 熟料带出热量 飞灰带出热量 系统散热损失
量 .468 576.165 .869 380
% 41.646 0.922 13.809 33.847 0.668 9.108
窑外***系统的设计计算
6.1 方案的选择
DD型***炉是在以高效、环境保护为目的的基础上设计开发的一种***炉类型，在炉内设置了脱硝燃烧喷嘴，使***炉内形成还原气氛，以达到还原NOX、降低排出废气中的NOx含量的目的。根据研究，DD型***炉具有如下特点:
1. 根据炉的工艺性能，炉内分为四个区域。第一区域为NOx还原带，位于炉的底部倒锥体部分；第二区域为燃料***及燃烧带，位于圆筒中心线以下的部位；第三区域为主燃烧带，位于圆筒中心线之上及上缩口的正锥体部分；第四区域是完全燃烧带，位于上缩口的倒锥体及顶部圆筒部分。
2. 炉的底部与窑尾烟室连接部分设有缩口，缩口面积的确定，在于使窑气以30-40m/s的速度通过缩口喷入炉内，这样，一方面可以获得窑气量与三次风量之间的平衡，另一方面可以阻止生料的沉降，落入室内；同时，形成喷腾层可加速各种化学反应，结构简单，工艺布置方便，便有利于减少漏风和窑内结皮
3. 炉的第一区域侧壁装有数个NOx还原燃烧喷嘴，喷入系统总燃料用量10%左右的燃料，使燃料在缺氧情况下裂解、燃烧，生成H2、CO及CnHm等还原性气体，在生料中Al2O3、Fe2O3的催化作用下，将窑烟气中的NOx置换成N2、H2O、CO2等无害气体。 4. 来自冷却机的高温三次风从炉的第二区域圆筒内侧以径向引入炉中，三次风量可以通过装设在每个风管上的辅助阀们控制，总气体流量则由系统主控制阀门调节。 5. 在第三、第四区域之间设置第二个缩口，其目的是再次形成喷腾层，并使气流通过缩口流动至炉顶后 ，立即返回，从而加速气流与生料的混合搅拌过程，在较低的空气过剩下，就能使燃料完全燃烧并加速与生料的热交换过程。缩口出的直径，按该处的风速为直筒部分的两倍来考虑。
原始资料及相关参数的设定
1. 原始数据
原料的化学成分、熟料的化学成分 （见表5.1） 2)
煤的工业分析（见表5.2） 3)
自然条件：
气温:最高温度37.6℃，最低温度-1.3℃，年平均温度：17.5℃ 平均气压： 97.3KPa
主导风向:东南风 2. 选定参数
1) 水泥回转窑的规格:Φ4.8 ×52 m带DD***炉
2) 单位熟料热耗：3024 KJ/Kg熟料 3) 台时产量：133.3t/h
4) 系统各处风速的:入炉三次风管风速：18m/s；***炉内断面风速：6 m/s
一、二、三、四、五级预热器内的端面风速：3.65m/s, 3.85m/s，4.5m/s,4.85m/s ，5m/s
5) 系统各处***率：***炉：五级预热器：回转窑内=80%: 10%:10% 6) 系统个部分的温度、压力及过剩空气系数，见表
表6.1 窑尾系统各部位过剩空气系数
C5进口 1.1
C5出口 1.15
C4出口 1.2
C3出口 1.25
C2出口 1.3
C1出口 1.35
出口 入口 下料管
出口 入口 下料管
出口 入口 下料管
475 495 / 640 655 / 765 780 / 1050
475 / / 640 / / 765 / / 1050
物料温度 / / 455 / / 620 / / 745 /
压力(-)KPa
4.2 3.65 / 3.4 2.8 / 2.6 2 /
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毕业设计（论文）-日产5000吨熟料新型干法水泥厂生料车间工艺设计.doc69页
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Abstract 2
我国水泥工业的发展动态 3
1.1.1我国水泥工业的发展史 3
1.1.2我国水泥工业发展展望 3
1.2工艺设计的指导思想与原则 4
1.2.1本设计的范围与要求 4
1.2.2指导思想 4
1.2.3设计原则 5
配料计算 6
2.1配料计算若干参数的确定 6
2.1.1窑外***窑的热耗 6
2.1.2熟料率值的选择 7
2.2配料计算 8
2.2.2 原料的品位分析 9
2.2.3确定物料的配合比 11
2.2.4熟料的矿物组成计算 15
2.2.5 熟料液相量计算 16
全厂物料平衡计算 17
3.1有关物料平衡掺数的确定 17
3.1.1 熟料强度等级的确定 17
3.1.2 各品种水泥配合比的确定 18
3.2 全厂物料平衡计算和平衡表的编制 20
3.2.1物料平衡计算的原始数据 20
3.2.2物料平衡计算 21
3.2.3 物料平衡表 29
主机设备选型与堆场储库的计算 30
4.1主机设备选型 30
4.1.1 石灰石破碎机选型 30
4.1.2生料粉磨系统选型 33
4.1.3烧成系统主要设备选型 36
4.1.4水泥磨系统选型 38
4.1.5其它辅助设备选型 39
4.1.6 主机平衡表 41
4.2堆场储库计算 44
4.2.1预均化堆场形式的确定 44
4.2.2辅助原料储存库 45
4.2.3煤预均化堆场 46
4.2.4 其它储存库 46
全厂水泥生产工艺控制 49
5.1 全水泥生产工艺控制点流程图 49
5.2 各个质量控制点控制指标 50
生料立式磨车间工艺设备选型计算 51
6.1 生料立式磨的选型计算 51
6.1.1 生料立式磨工艺流程及主要参数确定 51
6.1.2 生料立磨的热平衡计算 51
6.1.3 列平衡方程： 55
6.1.4 生料立式磨热平衡表见表 56
6.2旋风分离器及管道尺寸计算 56
6.2.1 旋风分离器选型计算 56
6.2.2 通风管道选型计算 59
第七章 其他设备的选型 60
7.1电收尘的选型 60
7.1.1 关于电收尘器 60
7.1.2 电收尘器选型 60
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年产150万吨新型干法水泥生产线回转窑工艺设计方案说明--课程设计方案说明(1).doc15页
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北 理 工 学 院
课 程 设 计 说 明 书
课程名称： 新型干法水泥生产技术与设备 设计题目： 年产150万吨回转窑热平衡计算
业： 无机非金属材料工程 成
绩： 设计时间： —— 原始资料
1. 气候条件： 当地大气压 （2）环境风速 空气干球温度℃ （4）空气相对湿度％
物料的性质及工艺要求
?（5）如要煤粉温度tr 40℃
一次空气入窑温度ty1k 36℃ 7 入窑冷却机冷空气温度tk 36℃
8 窑头漏风温度tyLOK 36℃
入冷却机冷空气量VLK 2.14Nm3/K
废气出预热器温度tf 370℃
出预热器飞灰量mfh 0.141kg/kg熟料
14 电收尘器和增湿塔综合收尘效率为η 99.28%
回收飞灰入窑温度tth 50℃
气力提升泵料风比14.1kJ/Nm3
喂料带入空气温度ts 50℃
18 窑尾过剩空气系数y 1.05
19 ***炉漏风占***炉燃料燃烧用理论空气量的0.05
***炉出口过剩空气系数f 1.25
系统热损失QB 540kJ/kg熟料
熟料中燃料灰分掺辱的百分比 100
生料水分Ws 0
冷却机烟囱排出空气温度tpk 220℃
?冷却水带出热量QLs 170kJ/kg熟料
窑的设计产量：年产150万吨　　
1.1 物料平衡计算
1.1.1 收入项目
1 燃料总消耗量
mr myr+mFr kg/kg熟料
2 生料消耗量、入预热器物料量
a.干生料理论消耗量
mgsL＝ ＝1.552－0.175mr kg/kg熟料）
式中：α—燃料灰分掺入量，取100％。
b.出预热器飞灰量 mfh 0.141 kg/kg熟料）
c.烟囱飞损飞灰量 mFh mfh 1-η
0.141× 1-0. kg/kg熟料）
d.入窑回灰量
myh＝mfh－mFh＝0.141－0.001＝0.14 kg/kg熟料）
e.考虑飞损后干生料实际消耗量
mgs mgsL+mFh·
1.552－0.175mr +0.001×＝ 1.553－0.175mr
f.考虑飞损后生料实际消耗量
ms mgs＝ 1.553－0.175mr ×＝1.553－0.175mr kg/kg熟料
g.入预热器物料量
入预热器物料量＝ms＋myh＝
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