【正文】 （42） 式中：n—圓庫的個數(shù)，個； V—一個庫的儲存量，m3/個； R—該物料的容積密度，t/m3。，取9個（6）水泥水泥堆積密度：=，水泥有效利用率：=本設(shè)計是一排水泥庫直徑為18m，取80m選用Ф1880m水泥庫 儲庫設(shè)施一覽表各物料的儲庫見表42。表 42儲庫設(shè)施一覽表物料規(guī)格數(shù)量儲存期石灰石19粘土120礦渣14鐵粉11129120253010318煤石膏生料熟料水泥ФФФ1880m第五章 窯尾部分工藝計算 若干參數(shù)確定 窯爐燃料比的確定燃料在分解爐和回轉(zhuǎn)窯中的量是不同的，作用也是不同的，在分解爐中，燃料燃燒產(chǎn)生大量的熱量。使分解爐內(nèi)的溫度達(dá)到900℃左右，這樣高的溫度足以使生料中的碳酸鈣分解，而在回轉(zhuǎn)窯中，煤的作用是使生料中沒有分解的碳酸鈣繼續(xù)分解，主要作用是使生料熔融，為其進(jìn)行固相反應(yīng)做準(zhǔn)備，由于此固相反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以減少對燃料的消耗，使加入到回轉(zhuǎn)窯的燃料量要相對少于加入到分解爐中的燃料量，如果在分解爐中燃料量不足會使碳酸鈣分解率達(dá)不到要求，加重回轉(zhuǎn)窯的負(fù)擔(dān)，影響熟料質(zhì)量，因此要根據(jù)實際情況判斷燃料比。本設(shè)計確定燃料比為：分解爐∶回轉(zhuǎn)窯=6∶460%的燃料供分解爐使用，滿足分解爐對能量的要求，使碳酸鈣分解，又不會造成分解爐負(fù)擔(dān)過重，使其壽命減少；40%的燃料供回轉(zhuǎn)窯使用，可以滿足熟料生產(chǎn)所需要的熱量[9]。 預(yù)熱器級數(shù)及各級筒分離效率的確定旋風(fēng)筒級數(shù)的確定預(yù)分解窯隨著其預(yù)熱器級數(shù)的增加，其系統(tǒng)的熱力學(xué)效率逐步提高，熟料熱耗相應(yīng)降低。然而，單純地增加預(yù)熱器級數(shù)是難以達(dá)到滿意效果的，必須配合進(jìn)行新型預(yù)熱器的開發(fā)應(yīng)用。各種新型的低阻高效預(yù)熱器的分離效率均可提高到85%~95%，每一級的阻力則可降低到500Pa以下。如果以四級預(yù)熱器的預(yù)分解窯系統(tǒng)為基準(zhǔn)，在采用低阻高效預(yù)熱器的條件下，一般而言，五級的將能降低其熟料熱耗126~168kJ/kg，六級的則能再降低42~84kJ/kg。預(yù)熱器系統(tǒng)的阻力，每增加一級則增加400~500Pa，即四、五、六級預(yù)熱器，包括分解爐的系統(tǒng)總阻力大致分別為4500、5000和6500Pa。實踐中預(yù)熱器的級數(shù)不可能也不必要增加太多，超過六級以后，其降低熟料熱耗的作用將十分微?。幌喾吹?，系統(tǒng)阻力和預(yù)熱器塔架高度則呈正比增加。因此，在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，預(yù)熱器的級數(shù)以五級或六級為宜，采用六級以上得不償失[10] 。本設(shè)計選用的是五級單系列旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)，五級預(yù)熱器阻力小，減少窯尾風(fēng)機(jī)的功率，對熱交換也有效果。各級筒分離效率的確定各級旋風(fēng)筒作為熱交換部件，在預(yù)熱器系統(tǒng)中所處的位置不同，對熱交換所起的作用就不同。各級筒的分離效率η也不同。η對熱效率的影響順序是η5η4η3η2η1，但考慮到C1排塵量對系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性影響最大，所以此順序應(yīng)調(diào)整為η1η5η4η3η2。預(yù)熱器的一級旋風(fēng)筒是窯尾廢氣的出口，廢氣中含有大量的粉塵顆粒，如果排到大氣中就會造成大氣污染，所以它的主要作用就是減少廢氣中的粉塵顆粒的數(shù)量。因此它的分離效率要求較高，應(yīng)達(dá)到95%以上，這樣可以使顆粒的數(shù)量大大減少，盡可能地減少了對外循環(huán)，降低熱耗。C5的分離效率不僅對熱效率有明顯影響，而且直接回流入決定上一級旋風(fēng)筒的物料量的多少。且在高溫下，C4筒分離效率低很容易造成C4堵塞，故應(yīng)力求保持較高的η5。但在實際生產(chǎn)中，由于C4所處的環(huán)境溫度較高，流速大，內(nèi)筒易變形燒壞等原因，往往很難提高C4的分離效率。ηηη4作用主要為熱交換，所以ηηη4可以適當(dāng)?shù)忘c(diǎn)[11]。結(jié)合本設(shè)計的實際情況，分離效率確定如下：η1=94%；η2=84%；η3=86%；η4=87%；η5=90%。 電收塵收塵效率的確定電收塵與袋收塵是兩種最主要的收塵設(shè)備。電收塵與袋收塵相比，是一種高效率的收塵機(jī)，其主要特點(diǎn)有：（1）收塵效率高，一般可達(dá)99%甚至更高；（2）凈化能力大，能適應(yīng)于生產(chǎn)設(shè)備大型化的要求；（3）能處理較高溫度、濕度及腐蝕性的氣體；（4）能量消耗少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，凈化1000m3的含塵氣體，流體阻力不大；（5）操作過程完全自動化，易于操作，故障率少要求經(jīng)過電收塵器后的廢氣的粉塵含量要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，所以要有很高的收塵效率，%左右。%。 出一級筒氣體含塵量的確定（1）唐山水泥機(jī)械所推薦的值為80g/Nm3；（2）《水泥廠工藝設(shè)計手冊》中推薦的值為3080g/Nm3；（3）泥工業(yè)熱工設(shè)備》中推薦值為6080g/Nm3；本設(shè)計定為60g/Nm3。 原始數(shù)據(jù)和選定參數(shù)匯總 原始數(shù)據(jù)回轉(zhuǎn)窯規(guī)格：66m，形式：預(yù)分解窯；臺時產(chǎn)量：；熟料熱耗：3200KJ/Kg熟料；煤的工業(yè)分析（見表51）表 51 煤的工業(yè)分析/%War/%Var/%Car/%Aar/%Qnet,ar(kJ/kg)21520生料成分：石灰石、粘土、鐵粉見表21生料中CO2逸出量： 燃料比：分解爐：回轉(zhuǎn)窯=6:4各級旋風(fēng)筒分離效率：η1=94%；η2=84%；η3=86%；η4=87%；η5=90%大氣壓：增濕水量：；出一級筒氣體含塵量：60g/Nm3窯尾飛灰與五級筒進(jìn)窯生料量比：：熟料強(qiáng)度等級：63Mpa； 窯尾各處溫度、壓力、過?？諝庀禂?shù)匯總窯尾各處溫度、壓力、過?？諝庀禂?shù)見表52。表52 窯尾各處溫度、壓力、過?？諝庀禂?shù)匯總表編號部位平均溫度/℃負(fù)壓/Pa過?？諝庀禂?shù)α1窯尾900302分解爐950803混合室9001004混合室出口8802005分解爐出口8808902506五級筒入口8808902507五級筒內(nèi)部8602608五級筒出口8502809四級筒入口83030010四級筒內(nèi)部82031011四級筒出口80032012三級筒入口75033013三級筒內(nèi)部73034014三級筒出口71036015二級筒入口62038016二級筒內(nèi)部60042017二級筒出口58046018一級筒入口48049019一級筒內(nèi)部43051020一級筒出口39055021增濕塔入口36041022增濕塔內(nèi)部31056023排風(fēng)機(jī)入口15063024排風(fēng)機(jī)出口14067025電收塵入口1502026電收塵出口13012027煙囪入口1502028煙囪出口130029三次風(fēng)管入口8001030三次風(fēng)管出口60040 分解爐和預(yù)熱器系統(tǒng)熱工計算 物料平衡計算分解爐和窯兩處的煤灰摻入量計算總熱耗：3200kJ/kg熟料；煤的應(yīng)用基低位熱值：21520kJ/kg總煤耗： 用煤比例：分解爐∶窯頭=60∶40分解爐中煤灰摻入量： （51）窯頭煤灰摻入量： 各級筒的物料平衡計算（以1kg熟料為基準(zhǔn)）（1）C5的物料平衡計算入窯物料的表觀分解率：Ф5=90%； 表觀分解率表示包括窯灰的分解率在內(nèi)的入窯物料中CaCO3分解的程度，當(dāng)窯穩(wěn)定生產(chǎn)時，窯的飛灰量和飛灰分解率波動不大，所以通常用表觀分解率來控制，一般水泥廠的表觀分解率在9095%之間。入窯物料的燒失量： （52）其中I0為生料燒失量窯尾飛灰量（設(shè)定值）：y=窯尾飛灰表觀分解率：Фy=94%；窯尾飛灰燒失量：C5出料量: （53） C5收塵效率：η5=90%C5入料量： C5飛灰量：C5入料量（灼燒基）：（2）C4物料平衡計算C4出料量（灼燒基）： （54）從C5中跑出的飛灰經(jīng)CCCC1及電收塵器總共回收: （55）可以看作是全部回收，仍然進(jìn)入分解爐內(nèi)，這部分循環(huán)物料的燒失量與C5排出料相同，則中循環(huán)物料為： 中來自原始生料量為（灼燒基）： 原始生料量的燒矢量為: I0=%中原始生料量為： 所以為：C4出料燒失量： C4出料表觀分解率： （56）C4進(jìn)料量： C4飛灰量： （3）C3物料平衡計算C3出料量： C3進(jìn)料量： C3飛灰量： C3出料中包括C5的飛灰量： C3出料燒失量： C3出料表觀分解率： （4）C2物料平衡計算C2出料量： C2進(jìn)料量： C2飛灰量： C2出料中包括C5的飛灰量：C2出料燒失量：C2出料表觀分解率：（5）C1物料平衡計算 C1出料量： C1進(jìn)料量： C1飛灰量： 喂料量： （6）電收塵器的物料平衡電收塵的收塵效率：%收回飛灰量： 煙囪飛灰量： （7）全系統(tǒng)物料平衡不用電收塵及增濕塔回灰時：實際物料消耗為：全部回灰利用時：實際物料消耗為：（8）物料平衡圖窯尾物料平衡見圖51。電收塵 Kg/Kg熟料 Kg/Kg熟料 C1 C1 Kg/Kg熟料 Kg/Kg熟料 C2 Kg/Kg熟料 Kg/Kg熟料 C3 Kg/Kg熟料 Kg/Kg熟料 C4 Kg/Kg熟料 C5 Kg/Kg熟料 分解爐窯尾 圖51窯尾物料平衡圖 空氣量與廢氣量計算總煤耗確定總用煤量： 分解爐用煤量：窯頭用煤： 計算煤粉燃燒所需理論空氣量煤燃燒的理論空氣量： （57）折算成熟料基： （58）計算煤粉燃燒生成理論煙氣量 煤燃燒理論廢氣量： （59）折算成熟料基：生料碳酸鹽分解放出 理論料耗： （510）實際料耗： （511）生料中逸出量： （512）其中Kg/NM3各部位廢氣量計算（1）窯尾風(fēng)量計算煤燃燒理論廢氣量： 過?？諝饬浚òǜG為漏風(fēng)）：（）入窯生料的碳酸鹽在窯內(nèi)分解產(chǎn)生的量：入窯生料中的的含量： 窯尾飛灰?guī)ё叩腃O2的量： 窯內(nèi)分解產(chǎn)生的量：窯尾總風(fēng)量： （2）旋風(fēng)分解爐（CDC爐）風(fēng)量計算煤燃燒理論廢氣量：過?？諝饬浚喝霠t生料分解產(chǎn)生的量，設(shè)出爐生料分解率為90%，相應(yīng)燒失量為： （513）入窯生料量，燒失量為，爐中分解產(chǎn)生的量為： 爐出口風(fēng)量為：窯及分解爐中煤燃燒的理論廢氣量：過?？諝饬浚海ǎ?全部生料分解產(chǎn)生的量： 其中:—分解爐分解率；—回轉(zhuǎn)窯內(nèi)分解率混合室出口風(fēng)量總和： （3）5級旋風(fēng)筒的風(fēng)量計算新增漏風(fēng)量：（）（4）4級旋風(fēng)筒的風(fēng)量計算新增漏風(fēng)量：（）總風(fēng)量：（5）3級旋風(fēng)筒的風(fēng)量計算新增漏風(fēng)量：（） 總風(fēng)量：（6）2級旋風(fēng)筒的風(fēng)量計算新增漏風(fēng)量：（）生料中高齡土脫水增加的廢氣量：總風(fēng)量：（7）1級旋風(fēng)筒的風(fēng)量計算生料中的物理水蒸發(fā)增加風(fēng)量，在使用電收塵時料耗為g0=，生料中物理水分含量為1%。則物理水分蒸發(fā)新增風(fēng)量：C1新增漏風(fēng)量：（）總風(fēng)量：（8）增濕塔入口的風(fēng)量計算新增漏風(fēng)量：（）總風(fēng)量：（9） 排風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)量計算新增漏風(fēng)量：（）增濕塔水分蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽量，塔內(nèi)噴水量為：產(chǎn)生的水蒸汽量：總風(fēng)量：（10） 電收塵器的風(fēng)量計算煙囪出口風(fēng)量均按（11） 三次風(fēng)管的風(fēng)量計算分解爐燃燒所需要的空氣量為： 考慮分解爐本身的漏風(fēng)量占4%，一次風(fēng)及二次風(fēng)摻入量占6%，總共占10%三次風(fēng)量為：將上述計算各處廢氣量結(jié)果列表各部位廢氣量見表53。表53 各處廢氣量/Nm3/Kg熟料各部位名稱漏風(fēng)量總風(fēng)量窯尾旋風(fēng)分解爐五級旋風(fēng)筒四級旋風(fēng)筒三級旋風(fēng)筒二級旋風(fēng)筒一級旋風(fēng)筒增濕塔排風(fēng)機(jī)電收塵器三次風(fēng)管 熱平衡計算計算的原始數(shù)據(jù)回轉(zhuǎn)窯臺時產(chǎn)量：熟料熱耗：3200KJ/kg煤的低位發(fā)熱量：21520KJ/Kg煤； 煤粉溫度：60℃