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1、水泥工业窑热能平衡4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。熟料烧成热耗 heat consump tion of clinker burning熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kj/kg）。回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system回转窑系统热效率指单位质量熟料的
2、形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。熟料形成热的理论计算方法参见附录B4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。物料基础：1kg熟料1. 收入部分1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量M + MyrFrMshsh4-1）式中m 每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg； rM 每小时如窑燃料量，单位为kg/h；yrM
3、每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h； FrM每小时熟料产量，单位为kg/h。sh2）气体燃料消耗量4-2）式中V 每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm3/h； y气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm3。x p + N x p + H O x pH2N2HOCO x p + CO x p + O x p + C H x p(4-3)式中：CO、CO、O、CH、H、2 2 m mN、HO22气体燃料中各成分的体积分数，P 、 P 、 P CO CO O 22附录C。PCHm、P、H2PHO2各成分的标况密度，以百分数表示（%）；单位为kg/m3N,参见2）生料消耗量M着sh4-4)式中：每千克熟料
4、生料消耗量，单位为kg/kg；M每小时生料喂料量，单位为kg/h。 s3）入窑回灰量myhMsh4-5)式中：m每千克熟料入窑回灰量，单位为kg/kg；yhM 每小时入窑回灰量，单位为kg/h。 yh4）进入系统一次空气量V + Vm = -IkF1 X p1kM1ksh4-6)式中：m每千克熟料进入系统一次空气量，单位为kg/kg； 1kV每小时入窑一次空气体积，单位为Nms/h；y1kV每小时入分解炉一次空气体积，单位为Nms/h；F1kP一次空气的标况密度，单位为kg/Nms。1K注：当一次空气用煤磨的放风时，应根据一次空气的成分计算。（4-7）COlk X p+ CO lk X p +
5、 01k X p + Nik Xp + HO lk X pp1k2COC0202N2HO2一八八 222式中：CO lk 、CO lk、O lk、N lk、H Olk2 2 2 2次空气中各成分的体积分数，以百分数表示（%）。5）进入冷却机空气量4-8)Vm = l x pLk Mksh式中：m每千克熟料入冷却机的空气量，单位为kg/kg；LkV 每小时入冷却机的空气体积，单位为Nm3/h；LkP 空气的标况密度，单位为kg/Nm3。k6）生料带入空气量4-9)Vm = sk x psk Mksh式中：m每千克熟料生料带入空气量，单位为kg/kg；skV每小时生料带入空气体积，单位为Nms/h
6、。sk7）窑系统漏入空气量Vm = -uok x pLOk Mksh4-10)式中：m每千克熟料系统漏入空气量，单位为kg/kg；LOkV每小时系统漏入空气体积，单位为Nm3/h。LOk8）物料总收入m = m + m + m + m + m + m + m (4-11)zs r s yh1kLk sk LOk式中：m每千克熟料物料总收入，单位为kg/kg。zs2. 支出物料(1) 出冷却机熟料量m 二 1 一 m (412)Lsh Lfh式中：m每千克熟料出冷却机熟料量，单位为kg/kg；Lshm每千克熟料冷却机出口飞灰量，单位为kg/kg。Lfh2）预热器出口废气量VmfshPf4-13)
7、式中：m每千克熟料预热器出口废弃量，单位为kg/kg；fV每小时预热器出口废气体积，单位为Nms/h；fP 预热器出口废气的标况密度，单位为kg/Nm3。4-14)COf x p+ COf x p + Of x p + Nf x p + H Of x ppf2COCO2O .2N.2H O2 以百分数表示式中：CO f、CO f、Of、Nf、H Of 预热器出口废气中各成分的体积分数， 2 2 2 2%）。3）预热器出口飞灰量mfhV x K=-ffhMsh4-15)式中：mfh每千克熟料预热器出口飞灰量，单位为kg/如兀一一预热器出口废气中飞灰的浓度，单位为鹿血。4）冷却机排出空气量Vm =
8、4 x ppk M k sh4-16)式中：m每千克熟料冷却机排出空气量，单位为千克每千克（kg/kg）；pkV 每小时冷却机排出空气体积，单位为标准立方米每小时（ms/h）。 pk5）煤磨抽冷却机空气量RkVshxpk4-17）式中mRk每千克熟料煤磨抽冷却机空气量，单位为鹿/如V每小时煤磨抽冷却机空气体积，单位为Nm3/h。 Rk6）冷却机出口飞灰量V x K m = -pkLfhLfh Msh4-18)式中：K 冷却机出口废气中飞灰的浓度，单位为kg/Nm3。Lfh7）其他支出其他物料支出mqt，单位为kg/kg。4-19)8）物料总支出m = m + m + m + m + m + m
9、 + mzcLsh f f h pk Rk Lfh qt式中：M每千克熟料物料总支出，单位为kg/kg。zc3 物料平衡计算结果表1 物料平衡计算结果收入物料支出物料项目符号Kg/kg倾目符号Kg/kg%燃料消耗量mr出冷却机熟料量mLsh生料消耗量ms预热器出口废气量mf入窑回灰量myh预热器出口飞灰量mfh一次空气量m1k冷却机排出空气量mpk入冷却机冷空气量mLk煤磨从系统抽出热空气量mRk生料带入空气量msk冷却机出口飞灰量mLfh系统漏入空气量mOk其他支出mqt合计合计4.1.6.3 水泥工业窑热能平衡计算依据和计算基准1. 计算依据根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按J
10、C/T 733规定的方法进行。窑 的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。2. 计算基准温度基准：0C；质量基准：1kg熟料。4.1.6.4 回转窑系统热平衡计算热平衡范围见图4-3。热平衡按GB/T 2587规定的方法进行计算。图4-3 热平衡范围示意图1. 收入热量(1) 燃料燃烧热Q = m x Q (4rR rnet,ar20)式中：Q 每千克熟料燃料燃烧热，单位为kJ/kg；rRQ入窑燃料收到基低位发热量，单位为kJ/kg。net,ar注：采用煤作为燃料时，上式中Q为入窑煤粉收到基低位发热量，不能与原煤收到net，ar基发热量混淆。(2) 燃料显热Q = m x c x t
11、(421)式中：Q每千克熟料燃料带入显热，单位为kj/kg；rc燃料比热，单位为kJ/ (kgC)；rt燃料温度，单位为C。r(3) 生料中可燃物质燃烧热Q = m x Q (4sR sr net,sr22)式中：Q 每千克熟料生料中可燃物质的燃烧热，单位为kj/kg； sRm 生料中可燃物质含量，单位为kg/kg；srQ生料中可燃物质收到基低位发热量，单位为kj/kg。net,sr4) 生料显热Q = m x c xts s s s23)式中：Q每千克熟料生料带入显热，单位为kj/kg；sc生料的比热，单位为kJ/ (kgC)；Ws100 - Wss=(0.88 + 2.93 x 10-4
12、x t ) + 4.1816 xsWs生料的含水量，以百分数表示()；t生料的温度，单位为C。s(5)入窑回灰显热Q = m x c x tyh yh yh yh24)式中：Q每千克熟料入窑回灰显热，单位为kj/kg；yhc入窑回灰的比热，单位为kJ/ (kgC)；yht入窑回灰的温度，单位为C。yh6) 一次空气显热Q1kV=yik x C M k shxty 1kVHF1k x C x tMkF1ksh425)式中：Q每千克熟料一次空气显热，单位为kj/kg；1kc空气的比热，单位为kJ/ (m3C)；kt入窑一次空气的温度，单位为。c；y1kt 入分解炉一次空气的温度，单位为c。F1k注：当一次空气用煤磨放风时，根据一次空气成分计算C值。k （入窑）入窑一次空气采用煤磨放风比热计算公式见式（429）：Ck （入窑）COlk X c +COlk X c +Olk X c +Nlk X C +H Oik X c二 2CO.CO 20. 2N.2HO2 2 22426）式中：ck（入窑）入窑一次空气采用煤磨放风时的比热，单位为kJ/（m3C）；c 、c、c、c、c在0t C内，各气体定压平均体积比热，单位为kJ/CO2 COO2N2H2O1
