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1、武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计1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 燃料煤的原始资料表 1-1 煤元素分析结果Cad Had Nad Oad Sad Aad Mad62.59 4.20 1.16 8.12 0.31 22.61 1.011.1.2 低位发热量计算.39103109()25 =62.5+4.2-0.31.0147(kJ/g-)netadadadadadQS（ 8.）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 ，可知：%10
2、 S 1029.610 475.adAnetqSGQ，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E2武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计223 10%(.81)(2.65.3970 .09.).755%FeOKHIMSI 2323 ()1.7 98AlIFe22323() .5.1%SiOMleO2323 ()97.0.8+5.9.% 65CaSiAlFe1.4 递减试凑求配合比过程1.4.1 原料的原始资料表 1-2 原料的原始资料数据物料
3、烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O H2O石灰石 42.13 1.61 0.64 0.32 53.79 0.51 1.00 粘土 4.32 64.79 16.79 5.91 5.22 0.93 1.11 1.01 1.00 铁粉 1.25 37.07 2.89 52.89 3.93 1.97 4.00 煤灰 58.81 25.75 9.01 3.21 1.11 2.11 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：武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计3表 1-3 递减法配料计算
4、表（以 100kg 熟料为基准）备注KH=0.90 SM=2.30 IM=1.70单位热耗 q=2900 实际配比率值KH=0.900 SM=2.28 IM=1.710.9001 2.291 1.700 热耗=100*2900/100.00=29001.4.3 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： 12. 10%.75. 80石 灰 石计算步骤 累加 量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O设计熟料
5、成分 97.50 21.850 5.980 3.520 66.150 煤灰 2.660 1.564 0.685 0.240 0.085 0.030 0.056 石灰石 121.12 1.950 0.775 0.388 65.150 0.618 粘土 27.150 17.563 4.558 1.605 1.417 0.252 0.301 0.274铁粉 2.520 0.934 0.073 1.333 0.099 0.050 累计熟料成分 100.00 22.012 6.091 3.565 66.752 0.949 0.056 0.301 0.274干生料 100.00 13.561 3.546
6、2.161 43.142 0.594 0.195 0.177 湿生料 100.00 13.419 3.508 2.139 42.688 0.588 0.193 0.175 武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计427.15 0%.80粘 土.167%铁 粉干生料烧失量 Ls= 各 原 料 所 占 百 分 比 该 原 料 的 烧 失 量=80.324.8.014.321.67%.25=3.4干生料配比：石灰石 121.12 80.32%粘土 27.15 18.01%铁粉 2.52 1.67%合计 150.79 100.00%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
7、 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%湿生料配比：石灰石 122.34 80.28%粘土 27.42 18.00%铁粉 2.63 1.72%合计 150.39 100.00%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 原始资料物料化学组成.见下表表 1-4 物料化学组成成分项目 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 其他 总和干生料 35.44 13.56 3.
8、55 2.16 43.14 0.59 0.00 0.37 100.00 累计熟料成分 0.00 22.06 6.06 3.57 66.86 0.81 0.05 0.58 100.00 煤灰 0.00 58.81 25.65 9.11 3.11 1.21 2.11 100.00 燃料组成，元素分析见下表武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计25表 1-5 燃料元素分析（%）Cad Had Nad Oad Sad Aad Mad62.59 4.20 1.16 8.12 0.31 22.61 1.01 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
9、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； 入窑风量比（%）分别取 K1=8，K 2=90，K 3=2； 燃料比（%）回转窑（Ky）：分解炉（KF）=40:60； 出预热器飞灰量：0.1 kg/kg 熟料； 出预热器飞灰烧失量：35.0%； 各处过剩空气系数：窑尾： =1.05 分解炉混合室出口： =1.15 预热器出口： =1.3;yLf其中：预热器漏风量占理论空气量的比例 =0.1
10、，4K气力提升泵喂料带入空气量占理论空气量的比例 =0.09，折合料风比为 19.8 5kg/Nm； 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=0.05；6K 电收尘和增湿塔综合收尘效率为 99.99%； 系统表面散热损失：430 kJ/kg 熟料; 生料水分含量：1.052%； 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：武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计26图 1 物料平衡图2.2.1 收入项目按参考文献 2 118 页中
11、的方法，可知：2.2.1.1 燃料总消耗量：m r（kg/kg 熟料） 窑头燃料量：0.4(kg/)yryrKm熟 料 分解炉燃料量： 0.6(kg/)Frr熟 料2.2.1.2 生料消耗量、入预热器物料量 干生料理论消耗量：武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计1510 2.61 3541.90.(kg/)radgsLsrrmAL熟 料式中：燃料飞灰掺入量，取 100%。 出电收尘飞损量及回灰量： (1)0.9 kg/)Fhfhm熟 料 .10(/)yhfhF熟 料 考虑飞损后干生料实际消耗量： fhs1-L 01035. (.549.3).41(kg/)gsgsLFhrmm熟 料 考虑飞损
12、后湿生料实际消耗量： 0 110 (.549.3).5260(kg/)sgssrmWm熟 料 入预热器物料量： 1.560.34.10 (kg/)syhrm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： 燃料燃烧理论空气量： 3 0.89C.2670.3()5+40.1-82 6.4(Nm/kg)LKadadadVHSO煤武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计15LK 1.29364 8.(kg/)LmV煤 入窑实际干空气量： yK3 1.0564.027(Nm/kg)yLKrrrV煤 .9. 3.4(/)ayrrmV熟 料其中，
13、入窑一次空气量，二次空气量及漏风量： 11yK3 0.827 6(Nm/kg)ykrrV熟 料22yK3 0.97 4(/kg)yk rrV熟 料13yK3 0.27 54(Nm/kg)LOKrrV熟 料 分解炉从冷却机抽空气量： 出分解炉混合室过剩空气量： 13 ().56.4 09Nm/kg)LKrrV熟 料 分解炉燃料燃烧空气量： 23 6.40.8(Nm/kg)LKFrrrV熟 料 窑尾过剩空气量：武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计153 r3 (1) .056.40.29(Nm/kg)yLKyrrV熟 料 分解炉及窑尾漏入的空气量： 463 0.540.619(Nm/kg)LKF
14、rrrV熟 料 分解炉从冷却机抽空气量： 31234 0.965.80.1290.3 4(/kg)FKrrrrVVm熟 料33. 12.5.8(/)FKFKrrmm熟 料气力提升泵喂料带入空气量： 53 0.964 7(Nm/kg)skLKrrrV熟 料1.2 .50.49(/)sksrrm熟 料 漏入空气量：预热器漏入空气量： 543 0.16 (Nm/kg)LKrrrV熟 料窑尾系统漏入空气总量： 2453 0.19.6 8(/kg)LOKrrV熟 料武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计1522 1.930.86 .(kg/)LOKLOKrrmVm熟 料全系统漏入空气总量： 123 0.
15、54.86 9(Nm/kg)LOKLOKrrVV熟 料. 12.5(/)LOKLOKrrm熟 料2.2.2 支出项目2.2.2.1 熟料量：Msh = 1kg2.2.2.2 出预热器废气量 生料中物理水含量： 101.052 (.56.34)7(kg/)sws rWmm熟 料3 0.84165.2 .(Nm/kg)wsws rrV熟 料 生料中化学水含量： 23 0.5(1.490.5).46 .8kg/shsgrrmAlO熟 料3 0.194. 8.2.5(Nm/kg)hshs rrV熟 料武汉理工大学无机非金属热工设备课程设计15 生料分解放出 CO2 气体量： 22 44 3.10.596.3COCOssaMgC22 1034.535.0 (.549.).1013(kg/) fhsCOgsrLmm熟 料22 3 1.9705. .
