日产7000吨熟料预分解窑的分解炉设计1 原料配比计算1.1煤的低位发热量计算1.1.1燃料煤的原始资料1.1.2低位发热量计算. 3391030109()25 =33962.59+1030 4.20-109-0.31-25 1.01=24667.5(kJ/kg-)net ad ad ad ad ad adQ C H O S M =+---⨯⨯⨯⨯（8.12）煤1.2煤灰掺入量计算根据参考文献[1]中p175相关知识，取水泥熟料的实际形成热q = 2900kJ/kg -熟料，取煤灰沉落率%100 =S ，可知：100290022.6110010024667.52.66%ad A net adqA SG Q =⨯⨯=⨯=，1.3配料方案原始数据1.3.1率值、热耗预设查阅参考文献[1] 中p174相关信息，预设：KH = 0.90，SM = 2.30，IM = 1.70，∑=97.5%1.3.2熟料成分预算23100%(2.81)(1) 2.65 1.3597.50100%(2.80.901)(1.701) 2.30 2.65 1.7 1.353.52%Fe O KH IM SM IM ∑=⨯++++=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=2323 () 1.7 3.52% 5.98%Al O IM Fe O ==⨯= 22323 () 2.2(5.98% 3.52%) 21.85%SiO SM Al O Fe O =+=⨯+= 22323 () 97.50%(21.85%+5.98%+3.52%) 66.15%CaO SiO Al O Fe O =∑-++=-= 1.4递减试凑求配合比过程1.4.1原料的原始资料1.4.2递减试凑过程及核算熟料化学成分与率值根据参考文献[1]中176页的相关知识，利用递减配料计算如下：表1-3 递减法配料计算表（以100kg 熟料为基准）1.4.3配合比计算 1.4.3.1干物料配比及烧失量计算根据上表可求煅烧100kg 熟料所需各种干原料用量为：石灰石 = 121.12kg 粘土 = 27.15kg 铁粉 = 2.52kg各种原料配合比为：121.12100%121.1227.15 2.5280.32%=⨯++=石灰石 27.15100%121.1227.15 2.5218.01%=⨯++=粘土2.52100%121.1227.15 2.521.67%=⨯++=铁粉干生料烧失量Ls=⨯∑各原料所占百分比该原料的烧失量=80.32%43.13%18.01% 4.32% 1.67% 1.25%=35.44%⨯+⨯+⨯1.4.3.2湿物料配比及水分计算各种湿生料用量=1-各种干生料用量各种湿生料含水率湿生料总含水率Ws=*∑各原料所占百分比该原料的含水率=80.28%×1.0%+18.00%×1.0%+1.72%×4.0%=1.052%各种物料损失均按3%计算，所以不影响各组分的含量。

2物料平衡与热平衡计算： 2.1原始资料⑴物料化学组成.见下表⑵ 燃料组成，元素分析见下表⑶ 温度a. 入预热器生料温度：50℃；b. 入窑回灰温度：50℃；c. 入窑一次空气温度：30℃；d. 入窑二次空气温度：1300℃；e. 环境温度：30℃；f. 入窑、分解炉燃料温度：60℃；g. 入分解炉三次空气温度：1100℃；h. 气力提升泵输送生料空气温度：50℃； i. 熟料出窑温度：1360℃； j. 废气出预热器温度：290℃； k. 飞灰出预热器温度：330℃； ⑷ 入窑风量比（%）分别取K 1=8，K 2=90，K 3=2； ⑸ 燃料比（%）回转窑（Ky ）：分解炉（K F ）=40:60； ⑹ 出预热器飞灰量：0.1 kg/kg 熟料； ⑺ 出预热器飞灰烧失量：35.0%； ⑻ 各处过剩空气系数：窑尾：y α=1.05 分解炉混合室出口：L α=1.15 预热器出口：f α=1.3; 其中：预热器漏风量占理论空气量的比例4K =0.1，气力提升泵喂料带入空气量占理论空气量的比例5K =0.09，折合料风比为19.8 kg/Nm ³；⑼ 分解炉及窑尾漏气量（包括分解炉一次空气量）占分解炉用燃料理论空气量的比例6K =0.05；⑽ 电收尘和增湿塔综合收尘效率为99.99%； ⑾ 系统表面散热损失：430 kJ/kg 熟料; ⑿ 生料水分含量：1.052%；⒀ 窑的日产量：7000t/d(或291.667t/h)。

2.2物料平衡计算基准：1kg 熟料，温度：0℃。

范围：回转窑＋分解炉＋预热器系统。

根据确定的基准和范围，绘制物料平衡图如下：图1 物料平衡图2.2.1收入项目按参考文献[2] 118页中的方法，可知： 2.2.1.1燃料总消耗量：m r （kg/kg 熟料）① 窑头燃料量：0.40(kg/kg )yr y rr m K m m ==-熟料② 分解炉燃料量：0.60(kg/kg )Fr F rr m K m m ==-熟料2.2.1.2生料消耗量、入预热器物料量 ⑴ 干生料理论消耗量：10010010022.61110035.441.5490.350(kg/kg )r ad gsL sr r m A m L m m α-=--⨯⨯=-=--熟料 式中：α——燃料飞灰掺入量，取100%。

⑵ 出电收尘飞损量及回灰量：(1) 0.1(10.999) 0.0001(kg/kg )Fh fh m m η=-=⨯-=-熟料0.10.0001 0.10(kg/kg )yh fh Fh m m m =-=-=-熟料⑶ 考虑飞损后干生料实际消耗量：fh s100-L 100-L 10035.0(1.5490.350)0.000110035.441.5490.350(kg/kg )gs gsL Fhr r m m m m m =+-=-+⨯-=--熟料⑷ 考虑飞损后湿生料实际消耗量：100 100100(1.5490.350)100 1.0521.5650.354(kg/kg )s gs sr r m m W m m =⨯-=-⨯-=--熟料⑸ 入预热器物料量：1.5650.3540.10 1.6650.354(kg/kg )s yhr r m m m m =+=-+=--入预热器生料量熟料2.2.1.3入窑系统空气量根据参考文献[3] 242 页中介绍的计算方法： ⑴ 燃料燃烧理论空气量：3 0.089C 0.2670.033() 0.08962.59+0.267 4.20+0.033(0.31-8.12) 6.434(Nm /kg )LKad ad ad ad V H S O '=++-=⨯⨯⨯=-煤`LK 1.293 6.434 1.293 8.319(kg/kg )LKm V '=⨯=⨯=-煤⑵ 入窑实际干空气量：yK 3 1.05 6.4340.40 2.702(Nm /kg )y LKyr y LKy r r r V V m V K m m m αα'='==⨯⨯=-煤1.293 1.2932.7023.494(kg/kg )a yk rr m V m m =⨯=⨯=-熟料其中，入窑一次空气量，二次空气量及漏风量：11yK3 0.08 2.702 0.216(Nm /kg )yk rr V K V m m ==⨯=-熟料22yK3 0.90 2.702 2.432(Nm /kg )yk rr V K V m m ==⨯=-熟料13yK3 0.02 2.702 0.054(Nm /kg )LOK rr V K V m m ==⨯=-熟料⑶ 分解炉从冷却机抽空气量： ① 出分解炉混合室过剩空气量：13 (1) (1.151) 6.434 0.965(Nm /kg )L LKr rr V V m m m α'=-=-⨯=-熟料② 分解炉燃料燃烧空气量： 23 6.4340.60 3.860(Nm /kg )LKFr LKF r rr V V m V K m m m '='==⨯⨯=-熟料③ 窑尾过剩空气量：3r 3 (1) (1) (1.051) 6.4340.40 0.129(Nm /kg )y LK yr y LKy r r V V m V K m m m αα'=-'=-=-⨯⨯=-熟料④ 分解炉及窑尾漏入的空气量： 4663 0.05 6.4340.60 0.193(Nm /kg )LKFr LKF r r r V K V m K V K m m m '='==⨯⨯=-熟料⑤ 分解炉从冷却机抽空气量：312343 0.965 3.8600.1290.193 4.503(Nm /kg )F K r r r r r V V V V V m m m m m =+--=+--=-熟料 33 1.293 1.293 4.503 5.822(kg/kg )F K F K rr m V m m =⨯=⨯=-熟料⑥气力提升泵喂料带入空气量：53 0.09 6.434 0.579(Nm /kg )sk LKr rr V K V m m m '==⨯=-熟料1.293 1.2930.579 0.749(kg/kg )sk sk rr m V m m =⨯=⨯=-熟料⑦ 漏入空气量： 预热器漏入空气量：543 0.10 6.434 0.643(Nm /kg )LKr rr V K V m m m '==⨯=-熟料窑尾系统漏入空气总量：2453 0.1930.643 0.836(Nm /kg )LOK r rr V V V m m m =+=+=-熟料22 1.293 1.2930.836 1.081(kg/kg )LOK LOK rr m V m m =⨯=⨯=-熟料⑷全系统漏入空气总量：123 0.0540.836 0.890(Nm /kg )LOK LOK LOK r rr V V V m m m =+=+=-熟料1.293 1.2930.890 1.151(kg/kg )LOK LOK rr m V m m =⨯=⨯=-熟料2.2.2支出项目2.2.2.1熟料量：M sh = 1kg2.2.2.2出预热器废气量⑴ 生料中物理水含量：1001.052(1.5650.354)1000.01650.00372(kg/kg )s ws sr r W m m m m ==-⨯=--熟料30.8040.01650.003720.8040.02050.00463(Nm /kg )ws ws rr m V m m =-==--熟料 ⑵ 生料中化学水含量：23 0.00353 0.00353(1.5490.350) 3.546 0.01940.0048(kg/kg )shs gs r r m m Al O m m ==⨯-⨯=--熟料 30.8040.01940.004380.8040.02410.00545(Nm /kg )hs hs rr m V m m =-==--熟料 ⑶ 生料分解放出CO 2气体量：222 4444 43.140.595640.334.54CO CO ssCaOMgOM M CO CaO MgO M M =+=⨯+⨯=2210010034.5435.0(1.5490.350)0.00041001000.5350.121(kg/kg ) fh s CO gsffr r L CO m m m m m =-=-⨯-⨯=--熟料 2231.9770.5350.121 1.9770.1790.0612(Nm /kg )s COs CO rr m Vm m =-==--熟料⑷燃料燃烧生成理论烟气量:2322.41001262.590.224121.168(Nm /kg )r adCO rrr C V m m m =⨯=⨯=-熟料 2 0.790.224281.16(0.79 6.9190.224)285.092(kg/kg )r adN LKr r r r N V V m m m m '=+⨯=⨯+⨯=-熟料23M 4.20 1.010.224()0.224()2182180.483(Nm /kg )r ad ad H Or rr H V m m m =+=+=-熟料 23SO 0.31V 0.2240.2240.00217(Nm /kg )3232rad r r r S m m m =⨯=⨯=-熟料 2222O 3(1.168 5.0920.4830.00217)6.745(Nm /kg )r r r r r CO N H SOr r V V V V V m m =+++=+++=-熟料 `3LK (1)(8.31910.2261)9.093(Nm /kg )100r adr r r A m m m m m =+-=+-=-熟料 ⑸ 烟气中过剩空气量：03 (1) (1.31) 6.434 1.930(Nm /kg )k f a r rr V V m m m α=-=-⨯=-熟料1.293 1.930 1.2932.495(kg/kg )k k r r m V m m =⨯=⨯=-熟料其中：230.79 0.79 1.930 1.525(Nm /kg )k kN rr V V m m ==⨯=-熟料222822.4281.52522.41.906(kg/kg )k k N N r r m V m m =⨯=⨯=-熟料230.21 0.21 1.906 0.400(Nm /kg )k kO rr V V m m ==⨯=-熟料223222.4320.40022.40.571(kg/kg )k k O O r r m V m m =⨯=⨯=-熟料⑹ 总废气量：222223 (0.1790.0612 1.168)(5.092 1.525)(0.02050.004630.02410.004450.483)0.4000.00217 0.2248.600(Nm /kg )f CO N H O O SO r r r rr r r rr V V V V V V m m m m m m m m m =++++=-++++-+-+++=+-熟料2.2.2.3出预热器飞灰量0.100(kJ/kg )fh m =-熟料2.3热量平衡计算按参考文献[2] 121 页中的方法，可知：图2 热平衡图2.3.1收入项目根据文献[8]中相关知识计算：2.3.1.1燃料燃烧化学热24667.5(kJ/kg )rR r net adr Q m Q m ==-，熟料2.3.1.2燃料带入物理热1.15460 69.240(kJ/kg )r r r rr r Q m C t m m ==⨯⨯=-熟料（0～60℃时熟料平均比热C r = 1.154kJ/kg·℃）2.3.1.3生料带入物理热[] () (1.5490.350)0.878(0.02050.00463) 4.18250 72.28816.333(kJ/kg )s gs s ws w sr r r Q m C m C t m m m =+=-⨯+-⨯⨯=--熟料 （0～50℃时，水的平均比热C w = 4.182kJ/kg·℃，干生料平均比热C s =0.878kJ/kg熟料）2.3.1.4入窑回灰带入热量0.1000.83650 4.180(kJ/kg )yh yh yh yhQ m C t ==⨯⨯=-熟料（0～50℃时，回灰平均比热C yh = 0.836 kJ/kg·℃）2.3.1.5空气带入热量⑴ 入窑一次风温：1111yK 11 0.08 0.08 2.702 1.29830 8.417(kJ/kg )y k y k y k y ky k y kr r Q V C t V C t m m ===⨯⨯⨯=-熟料（0～30℃时，空气平均比热C y1k = 1.298 kJ/Nm3·℃） ⑵ 入窑二次风温：222222 0.90 0.90 2.702 1.4431300 4561.814(kJ/kg )y k y k y k y kyK y k y kr r Q V C t V C t m m ===⨯⨯⨯=-熟料（0～1300℃时，空气平均比热C y2k = 1.443 kJ/Nm3·℃） ⑶ 入分解炉三次风温：3333 4.503 1.4221100 7043.593(kJ/kg )F K F K F K F Kr r Q V C t m m ==⨯⨯=-熟料（0～1100℃时，空气平均比热C F2K = 1.422 kJ/Nm3·℃） ⑷ 气力提升泵喂料空气带入热量：0.579 1.29950 37.606(kJ/kg )sk sk sk skr r Q V C t m m ==⨯⨯=-熟料（0～50℃时，空气平均比热C sk = 1.299kJ/Nm3·℃） ⑸ 系统漏风带入热量：0.890 1.29830 34.657(kJ/kg )LOK LOK LOK LOKr r Q V C t m m ==⨯⨯=-熟料（0～30℃时，空气平均比热C LOK = 1.298kJ/Nm3·℃）2.3.1.6总收入热量122 24667.569.240(72.28816.333) 4.180 8.417 4561.8147043.59337.60634.67 76.46836406.495(kJ/kg )zs rR r s yh y h y k F k sk LOK r r r r r r r r r Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q m m m m m m m m m =++++++++=++-++++++=+-熟料2.3.2支出项目2.3.2.1熟料形成热按参考文献[2] 121 页中的方法2322322223317.1927.1032.0121.40 2.47107.90()71.06()83.64() 17.19 6.09127.100.94932.0166.752 21.4022.0122.47sh sh sh sh shsh Al O MgO CaO SiO Fe O sh s sh s sh sNaO NaO KO KO SO SO Q m m m m m m m m m m m =++------+-=⨯+⨯+⨯-⨯-⨯3.565107.90(0.3010.193)71.06(0.2740.175)83.64(0.0560) 1805.734(kJ/kg )-⨯--⨯-+⨯-=-熟料 2.3.2.2蒸发生料中水分耗热量() (0.01650.003720.01940.00438)2380 85.44219.278(kJ/kg )ss ws hs qhr r r Q m m q m m m =+=-+-⨯=--熟料 （50℃时，水的汽化热q qh = 2380kJ/kg ）2.3.2.3废气带走热量22222222220 [(0.179+1.107) 1.870+6.617 1.310(0.04460473)1.5300.400 1.3510.00217 1.950]290 116.8613502.722(kJ/kg )f CO CO N N H H O O O SO SO fr r r r r r Q V C V C V C V C V C t m m m m m m =++++=⨯⨯++⨯+⨯+⨯=+-（）熟料（0～290℃时，CO 2、N 2、H 2O 、O 2、SO 2平均比热分别为1.870kJ/kg·℃、1.310 kJ/kg·℃、1.530 kJ/kg·℃、1.351kJ/kg·℃、1.950kJ/kg·℃） 2.3.2.4出窑熟料带走热量1 1 1.0781360 1466.08(kJ/kg )ysh sh shQ C t =⨯=⨯⨯=-熟料（0～1360℃时，熟料平均比热C sh = 1.078kJ/kg·℃）2.3.2.5出预热器飞灰带走热量0.1000.895330 29.535(kJ/kg )fh fh fh fhQ m C t ==⨯⨯=-熟料（0～330℃时，飞灰平均比热C fh = 0.895kJ/kg·℃）2.3.2.6系统表面散热损失根据相关资料，设定：430(kJ/kg )B Q =-熟料2.3.2.7支出总热量1805.734(85.44219.278)(116.8613502.722)1466.0829.535430 3933.6723483.444(kJ/kg )zc sh ss f ysh fh Br r r Q Q Q Q Q Q Q m m m =+++++=+-+++++=+-熟料2.3.3列出收支热量平衡方程式zc zs Q Q =76.46836406.495 3933.6723483.444r r m m +=+0.1172(kJ/kg )r m =-求得：熟料。