【正文】 C4級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器進(jìn)入C4旋風(fēng)筒煙氣量=出C5旋風(fēng)筒煙氣量= kg/kgcl漏風(fēng)量=（）= k。表 65 各級(jí)旋風(fēng)筒比例尺寸級(jí)數(shù)C1C2C3C4C5旋風(fēng)筒高徑比H/D內(nèi)筒插入深度h3/b內(nèi)筒直徑d/D直筒高度與筒徑的比h1/D錐體高度與筒徑的h2/D 旋風(fēng)預(yù)熱器規(guī)格計(jì)算C5旋風(fēng)預(yù)熱器C5旋風(fēng)筒入口煙氣量=分解爐出口煙氣量= kg/kgcl漏風(fēng)量== kg/kgcl碳酸鹽分解產(chǎn)生CO2量== kg/kgcl通過(guò)C5旋風(fēng)筒的總煙氣量= kg/kgcl通過(guò)C5旋風(fēng)筒煙氣標(biāo)況流量 = m3/hC5旋風(fēng)筒筒體直徑： ==旋風(fēng)筒筒壁包括內(nèi)砌耐火磚、保溫層和鋼板，壁厚取250mm,則C5旋風(fēng)預(yù)熱器筒體外徑： =6266+2250=6766mm≈旋風(fēng)筒高度： =6266=12532mm≈。對(duì)C5旋風(fēng)筒因其工作溫度在870℃左右，所以高溫下對(duì)內(nèi)筒的腐蝕特別嚴(yán)重，且更換維修麻煩。適當(dāng)增大旋風(fēng)筒的高徑比，可以減少氣流的擾動(dòng)，有利于分離效率的提高，~，C2 ~，C2，C5的分離效率要求較高，在以上參數(shù)確定時(shí)，取值均偏高于其它兩級(jí)。因此一般內(nèi)同直徑為筒體直徑D的50~55%。參考《新型干法水泥技術(shù)原理與應(yīng)用》P87—~，C2~~（進(jìn)風(fēng)口尺寸長(zhǎng)度）。因此、第一級(jí)應(yīng)插入深些，可大于進(jìn)風(fēng)口高度（b），以提高分離效率；中間各級(jí)可取b/2，以減少阻力損失；最下級(jí)由于氣流溫度較高，除了在材質(zhì)上進(jìn)一步改善外，插入深度應(yīng)適當(dāng)縮短。一般來(lái)講，內(nèi)筒的插入深度有三種：第一種是插入深度達(dá)到進(jìn)氣管中心附近；第二種是與排氣管徑相等；第三種是約達(dá)到進(jìn)氣管外緣以下。旋風(fēng)筒內(nèi)筒插入深度對(duì)旋風(fēng)筒分離效率影響非常大，插入深度越大，分離效率越高。其中C2級(jí)旋風(fēng)筒取90%的高分離效率主要是為了減輕C1級(jí)旋風(fēng)筒的負(fù)荷，因?yàn)镃1級(jí)旋風(fēng)筒設(shè)計(jì)分離效率達(dá)到96%，在目前是比較高的。進(jìn)風(fēng)口采用菱形進(jìn)風(fēng)口，減小寬高比都可以提高其分離效率、降低壓力損失。旋風(fēng)筒出口風(fēng)速一般為10~20m/s，換熱管道風(fēng)速一般取12~18m/s。以前旋風(fēng)筒截面風(fēng)速設(shè)計(jì)為3~5m/s，而新型旋風(fēng)筒風(fēng)速一般為5~6m/s。研究表面，如果風(fēng)速超過(guò)20m/s后，分離效率提高不明顯，而阻力損失卻增加很快。錐體部分偏錐可以有效的防止堵塞，便于清堵。則三次風(fēng)管外徑： =1660+2300=2260mm1噴煤管直徑 采用氣流輸送泵分別從頭煤倉(cāng)和尾煤倉(cāng)向窯頭和分解爐送煤，送煤風(fēng)速Wm=50m/s，送煤標(biāo)況風(fēng)量： Qm== Nm3/kgcl工況下風(fēng)量： =噴煤管內(nèi)徑： ==參考《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P633，輸送管道壁厚取3m則噴煤管外徑： =182+23=188mm1分解爐進(jìn)料口直徑進(jìn)料管處直徑dx（—6m/s），取風(fēng)速wA=6m/sC4筒出口氣體工況流量：= m3/hC4筒的直徑D=C4旋風(fēng)筒下料管直徑：dx=(—)D==分解爐進(jìn)料口外徑：=1000+23=1006mm 旋風(fēng)預(yù)熱器設(shè)計(jì)計(jì)算 旋風(fēng)預(yù)熱器設(shè)計(jì)方案選擇天津院的第三代TC旋風(fēng)預(yù)熱器采用了分離效率高、結(jié)構(gòu)形式合理270o大蝸殼型式的旋風(fēng)筒，以高分離效率保證較好的換熱效果。取其厚度為450mm。要求筒體壁厚度：δ=+2，加上內(nèi)砌耐火磚總厚度取300mm，則分解爐進(jìn)口外徑： =1906+2300=2506mm分解爐出口直徑分解爐出口煙氣工況流量= m3/h則分解爐出口內(nèi)徑 ==分解爐出口煙氣工況流量，m3/h，本設(shè)計(jì)采用雙系列，分解爐有兩個(gè)出風(fēng)口，所以風(fēng)量除以2。h)，本設(shè)計(jì)所選分解爐的容積熱負(fù)荷校核正好在這個(gè)范圍內(nèi)，說(shuō)明該TDF分解爐設(shè)計(jì)合理，能適應(yīng)工廠生產(chǎn)要求。分解爐的容積熱負(fù)荷 = =105 kJ/(m3分解爐有效截面積： == m2分解爐有效容積： ==989 m3相比于池州海螺同規(guī)格窯（CZTDF爐容為848m3），加之本設(shè)計(jì)所采用的燃料為煙煤，完全能夠滿足煤燃燒所需空間。要求筒體壁厚度：δ=+2，加上內(nèi)砌耐火磚總厚度取300mm，則分解爐直筒部分外徑： D=6831+2300=7431mm≈分解爐有效高度：=9=27m分解爐內(nèi)有效高度，m分解爐直筒部分截面風(fēng)速，m/s，分解爐內(nèi)氣體滯留時(shí)間，s。分解爐直筒部分有效內(nèi)徑==分解爐有效內(nèi)徑，m分解爐工況下風(fēng)量。本設(shè)計(jì)燃煤揮發(fā)份較高，揮發(fā)份在25%以上，并且TDF爐技術(shù)比較成熟，所以選用TDF爐，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大爐容以保證燃煤充分燃燒。~，τs12~14s，K在4~5之間，爐內(nèi)截面風(fēng)速8~10m/s常規(guī)的TDF爐適合煙煤，由于爐容太小，在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)，如果燒的是無(wú)煙煤則會(huì)導(dǎo)致煤粉燃燒不充分，出現(xiàn)還原氣氛，C5旋風(fēng)筒內(nèi)存在部分未燃盡煤的繼續(xù)燃燒，預(yù)熱器出口CO超標(biāo)，易出現(xiàn)旋風(fēng)筒結(jié)皮堵塞，所以不適應(yīng)無(wú)煙煤。其特點(diǎn)如下：1） 分解爐坐落在窯尾煙室之上，爐與煙室之間縮口在尺寸優(yōu)化后可以不設(shè)調(diào)節(jié)閥板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2） 爐中部設(shè)有縮口，保證爐內(nèi)氣固流產(chǎn)生第二次“噴騰效應(yīng)”3） 三次風(fēng)切線入口設(shè)于爐下錐體的上部，使三次風(fēng)渦旋入爐；爐的兩個(gè)三通道燃燒器分別設(shè)于三次風(fēng)入口上部或側(cè)部，以便入爐燃料斜噴入三次風(fēng)氣流之中，迅速起火燃燒4） 在爐的下部，圓筒體內(nèi)不同的高度設(shè)置四個(gè)喂料管入口，以利物料分散均布及爐溫控制5） 爐的下錐體部位的適當(dāng)位置設(shè)置有脫氮燃燒噴嘴，以還原窯氣中的NOX，滿足環(huán)保要求6） 爐的頂部設(shè)有氣固流反彈室，Shiite氣固流產(chǎn)生碰頂反彈效應(yīng)，延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)滯留時(shí)間7） 氣固流出口設(shè)置在爐上錐體部位的反彈室下部8） 由于爐容較DD爐增大，氣流、物料在爐內(nèi)滯留時(shí)間增加，有利于燃料完全燃燒和物料碳酸鹽分解。200）Pa，各級(jí)壓降取760Pa左右（參考東華水泥公司）窯尾各段分解率表 63 窯尾各段分解率C3旋風(fēng)筒C4旋風(fēng)筒C5旋風(fēng)筒分解爐回轉(zhuǎn)窯5155705 分解爐設(shè)計(jì)計(jì)算 分解爐設(shè)計(jì)方案選擇本設(shè)計(jì)選用天津水泥設(shè)計(jì)研究院的TDF分解爐，該分解爐已在近60條5000D/T生產(chǎn)線上投入運(yùn)行，經(jīng)調(diào)試均已達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。窯系統(tǒng)各處溫度及負(fù)壓如下：天津院第三代旋風(fēng)筒總壓降為（4800177。結(jié)合C5筒工作溫度較高和內(nèi)筒使用壽命相對(duì)較短的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)確定了各級(jí)旋風(fēng)筒收塵效率匹配順序?yàn)椋害?η5η2η4η3。經(jīng)充分加熱和分解的生料由C5筒收集下來(lái)，并喂入窯內(nèi)。C1旋風(fēng)筒必須要求有較高的分離效率以保證低回灰量和降低窯尾收塵負(fù)荷，所以C1旋風(fēng)筒分離效率取為96%，C2筒也應(yīng)有較高的收塵效率以降低C1筒進(jìn)口氣體含塵濃度。 熟料熱耗和窯的熱負(fù)荷熟料單位熱耗： =24368= Kj/Kgcl窯的熱效率： ==%窯的發(fā)熱能力： ===100024368=107 kJ/h燃燒帶襯磚斷面熱負(fù)荷：===107 kJ/式中：Di表示窯筒體襯磚內(nèi)徑，m，Di=D2δ==其中δ表示窯筒體襯磚厚度，按經(jīng)驗(yàn)4＜D≤5m, 參考池州海螺統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)外5000T及以上規(guī)格窯的數(shù)據(jù)，δ=。10. 化學(xué)不完全燃燒，忽略不計(jì)。8. 煤磨從系統(tǒng)抽出熱空氣帶走顯熱 =350= KJ/kgcl煤磨抽風(fēng)顯熱，KJ/kgclcRk煤磨抽風(fēng)比熱，kJ/(kg7. 冷卻機(jī)煙囪排除空氣帶走顯熱 =( mr) 268= mr冷卻機(jī)煙囪排除空氣帶著顯熱，KJ/kgclcPK廢氣比熱，kJ/(kg5. 預(yù)熱器出口飛灰?guī)ё唢@熱 ： =300= KJ/kgcl預(yù)熱器出口飛灰?guī)е@熱，KJ/kgclCfh飛灰的比熱，kJ/(kg4. 預(yù)熱器出口廢氣帶著顯熱： =（+）300 =+ mr預(yù)熱器出口廢氣帶著顯熱，KJ/kgclCf廢氣比熱，kJ/(kg℃)tLsh出冷卻機(jī)熟料溫度，℃，選用篦冷機(jī)控制出熟料溫度在60℃+環(huán)溫以內(nèi)?！?tyh回灰溫度，℃6. 空氣帶入顯熱 1）一次空氣帶入顯熱： =30mr= mr2）進(jìn)冷卻機(jī)冷空氣帶入顯熱：=30= KJ/kgcl3）生料喂料帶入空氣顯熱： =50mr= mr KJ/kgcl4）系統(tǒng)漏入空氣的顯熱： =30 mr= mr熱量總收入=+支出熱量：1. 熟料形成熱 不考慮堿的影響時(shí)： = KJ/kgcl考慮堿的影響時(shí)： = KJ/kgcl、分別為熟料中相應(yīng)成分的百分含量，%、 、 為以1Kg熟料為單位的生料相應(yīng)成分的含量，%?！??！?，參考《水泥工業(yè)熱工設(shè)備》P130，0~50℃ kJ/(kg3. 生料可燃物質(zhì)燃燒熱：由于生料中可燃物微乎其微，在這里忽略不計(jì)。即VSK== mr = mr= mr，生料喂料設(shè)備帶入空氣的質(zhì)量和體積，Kg/Kgcl，Nm3/Kgcl4）窯系統(tǒng)漏入空氣量 窯頭及分解爐部分：=+ mr= mr預(yù)熱塔部分： = mr= mr= mr，系統(tǒng)漏入空氣的質(zhì)量和體積，Kg/Kgcl，Nm3/Kgcl物料總收入 =+ mr物料單位熟料收入總質(zhì)量，Kg/Kgcl支出物料：1. 出冷卻機(jī)熟料量： =1Kg2. 預(yù)熱器出口飛灰量： =3. 冷卻機(jī)煙囪排出空氣量： 分解爐出口過(guò)?？諝饬浚?（） mr = mr = mr分解爐出口過(guò)?？諝庀禂?shù)，窯尾過(guò)?？諝饬? =（） mr= mr == mr窯尾過(guò)剩空氣系數(shù)，分解爐燃料燃燒空氣量 = mr= mr == mr分解爐用燃料比分解爐漏入空氣量 = mr= mr = mr根據(jù)分解爐空氣量平衡，分解爐抽三次風(fēng) = mr則由物量平衡得冷卻機(jī)煙囪排出空氣量：= mr 4. 預(yù)熱器出口廢氣量1）生料中物理水：= mr=（ mr）103入窯生料中水分含量2）生料中化學(xué)水： =（）= Al2O3生料中Al2O3占比例，主要是粘土成分中水3）燃燒產(chǎn)生理論煙氣量： = mr= mr4）生料分解產(chǎn)生CO2量 生料中CO2占比例： ==%生料中CO2 的量：=（） = mrCOCaO、MgO的相對(duì)分子量CO2，CaO，MgOCOCaO、MgO在生料中的比例，%5）預(yù)熱器出口過(guò)?？諝饬浚?（） mr = mr預(yù)熱器出口排出總廢氣量：= + mr5. 煤磨從系統(tǒng)抽出熱空氣量：=（參考池州海螺）物料總支出 =+ mr 熱量平衡溫度基準(zhǔn)：0℃，物量基準(zhǔn)：1kgcl熱量平衡系統(tǒng)：篦冷機(jī)+回轉(zhuǎn)窯+分解爐+預(yù)熱器1. 燃料燃燒熱： =24368 mr燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，KJ/kgcl燃料的低位發(fā)熱量，KJ/kgr2. 燃料帶入顯熱： =50 mr= mr燃料帶入顯熱，KJ/kgclcr燃料比熱，kJ/(kg入料溫度：1400℃，出料溫度：65℃+環(huán)境溫度，篦床有效面積：，冷卻用氣量： Nm3/Kgcl，（傳達(dá)+破碎）功率：293kW。物料平衡系統(tǒng)：篦冷機(jī)+回轉(zhuǎn)窯+分解爐+預(yù)熱器收入項(xiàng)目1. 燃料消耗量：mr =燃料消耗量，Kg/Kgcl窯用燃料量，Kg/Kgcl分解爐用燃料量，Kg/Kgcl2. 生料消耗量1）干生料理論消耗量：=生料消耗量，Kg/kgcla熟料中燃料灰分摻入百分比，%，預(yù)分解窯中摻入率取100%燃料中灰分含量，%干生料燒失量，%2）煙囪飛損飛灰量：=（）= Kg/KgclmFh煙囪飛損飛灰量，Kg/Kgclmfh出預(yù)熱器飛灰量，Kg/Kgclη收塵器收塵效率，以小數(shù)表示。因此本設(shè)計(jì)采用PYROJET型燃燒器，一次風(fēng)、二次風(fēng)和漏風(fēng)量的比例為10：85：5。68m15水泥庫(kù)216。8131137920002000————熟料堆場(chǎng)35200m146202075920759————石膏庫(kù)216。48m15生料均化庫(kù)52m11384