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《工程设计训练》课程设计说明书-日产7500吨熟料预分解窑的分解炉设计.doc

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武汉理工大学《工程设计训练》课程设计说明书日产7500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11工业分析结果:FcadVadMadAad焦渣特性#47.4029.001.1022.5061.1.2低位发热量计算查阅参考资料[1]234页,根据设计任务书给出的煤灰焦渣特性为6#:据此判断此煤为烟煤,再根据焦渣特性为6(微膨胀熔融粘结),查表可得:K1=339,则:1.2煤灰掺入量计算根据参考文献[2]中62页相关知识,取煤灰沉落率,可知:1.3配料方案原始数据1。

3.1率值、热耗预设表12预设值KHSMIMΣ(%)0.922.21.897.5032001.3.2熟料成分预算1.4递减试凑求配合比过程1.4.1原料的原始资料表13原料的原始资料数据物料烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONaOH2O石灰石43.931.750.640.3252.880.52———1.00粘土4.5264.5517.855。

924.500.93—1.111.011.00铁粉1.0138.932.0452.523.631.87———4.00煤灰—58.9126.358.443.011.212.10———1.4.2递减试凑过程根据参考文献[3]中179页的相关知识,利用递减配料计算如下:表14递减法配料计算表(以100kg熟料为基准)计算步骤Si02Al2O3Fe2O3CaOMgO+SO3及其他计算过程说明要求熟料成分2.89kg煤灰21.3371.7026.2350.7623.4640.24466.4640.0872.5000.096扣除煤灰成分差123.0kg石灰石19.6352.1535.4730.7873.2200.39466.37765.0422.4040.640差25.6kg粘土17.48216.5254.6864.5702.8261.5161.3351.1521.7640.781差2.4kg铁粉0.9570.9340.1160.0491.3101.2600.1830.0870.9830.045差0.0230.0670.0500.0960.938—1.4.3配合比计算根据上表可求煅烧100kg熟料所需各种原料用量为:石灰石=123.0kg粘土=25.6kg铁粉=2.4kg各种原料配合比为:1.5核算熟料化学成分与率值1.5.1核算熟料化学成分表15生料、熟料化学成分表名称配合比%LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO石灰石81.45735.7841.4250.5210.26143.0740.424粘土16.9540.76610.9443.0261.0040.7630.158铁粉1.5890.0160.6190.0320.8350.0580.030生料灼烧生料10010036.566—12.98820.4753.5795.6422.1003.31143.89569.1980.6120.96597.11%的灼烧生料煤灰97.112.89——19.8831.7025.4790.7623.2150.24467.1980.0870.9370.035熟料100—21.5856.2413.45967.2850.9721.5.2核算率值核算的率值与设定的率值相差不大。

达到了预定的目标,继续进行下述设计。1.5.3湿物料配比及水分计算表16湿物料配比及计算过程表名称湿基用量(份)湿基配比石灰石粘土铁粉合计101.060100.000湿物料水分含量:各种物料损失均按3%计算,所以不影响各组分的含量。2平衡计算查阅资料[4]121页,得到各相关参数:2.1相关参数设定根据相关资料对相关参数的设定如下:A、入预热器生料温度:50℃B、入窑回灰温度:50℃C、入窑一次风温:30℃D、入窑二次风温:950℃E、环境温度:30℃F、入窑、分解炉燃料温度:60℃G、入分解炉三次风温:1000℃H、气力提升泵内输送生料的空气温度:50℃I、熟料出窑温度:1300℃J、废气出预热器温度:330℃K、飞灰出预热器温度:340℃L、一次空气量(K1):二次空气量(K2):窑头漏风量(K3)=8:88:4M、出预热器飞灰量:mfh=0。

1kg/kg熟料N、燃料比:窑用燃料量(Ky):炉用燃料量(KF)=35:65O、出预热器飞灰烧失量:Lfh=35.90%P、窑尾过剩空气系数:αy=1.08Q、分解炉出口过剩空气系数:αL=1.10R、预热器出口:αf=1.4S、预热器漏风量占理论空气量的比例:K4=0.16T、气力提升泵喂料带入空气量占理论空气量的比例:K5=0.09U、分解炉及窑尾漏风(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K6=0.05V、袋收尘器收尘效率为:η=99.6%W、系统表面散热损失:QB=355kJ/kg熟料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。图1物料平衡图2.2.1收入项目按参考文献[4]118页中的方法,可知:2.2.1.1燃料总消耗量:mr(kg/kg熟料)①窑头燃料量:②分解炉燃料量: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:⑵出电收尘飞损及回灰量:⑶考虑飞损后干生料实际消耗量:⑷考虑飞损生料实际消耗量:⑸入预热器物料量:2.2.1.3入窑系统空气量根据参考文献[1]242页中介绍的计算方法:⑴燃料燃烧理论空气量:⑵入窑实际干空气量:其中,入窑一次空气量。

二次空气量及漏风量: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:②分解炉燃料燃烧空气量:③窑尾过剩空气量:④分解炉及窑尾漏入的空气量:⑤分解炉从冷却机抽空气量:⑥气力提升泵喂料带入空气量:⑦漏入空气量:预热器漏入空气量:窑尾系统漏入空气总量:⑷全系统漏入空气总量:2.2.2支出项目2.2.2.1熟料Msh=1kg2.2.2.2出预热器废气量⑴生料中物理水含量:⑵生料中化学水含量:⑶生料分解放出CO2气体量:⑷根据参考文献[1]242页介绍计算的方法。

燃料燃烧生成理论烟气量:⑸烟气中过剩空气量:其中:⑹总废气量:2.2.2.3出预热器飞灰量2.3热量平衡计算按参考文献[4]121页中的方法,可知:图2热平衡图2.3.1收入项目2.3.1.1燃料燃烧化学热2.3.1.2燃料带入物理热(0~60℃时熟料平均比热Cr=1.154kJ/kg℃)2.3.1.3生料带入物理热(0~50℃时,水的平均比热Cw=4.182kJ/kg℃,干生料平均比热Cs=0.878kJ/kg熟料)2.3.1.4入窑回灰带入热量(0~50℃时,回灰平均比热Cyh=0。

836kJ/kg℃)2.3.1.5空气带入热量⑴入窑一次风温:(0~30℃时,空气平均比热Cy1k=1.298kJ/Nm3℃)⑵入窑二次风温:(0~950℃时,空气平均比热Cy2k=1.403kJ/Nm3℃)⑶入分解炉三次风温:(0~1000℃时,空气平均比热CF2K=1.409kJ/Nm3℃)⑷气力提升泵喂料空气带入热量:(0~50℃时,空气平均比热Csk=1.299kJ/Nm3℃)⑸系统漏风带入热量:(0~30℃时,空气平均比热CLOK=1.298kJ/Nm3℃)2.3.1.6总收入热量2.3.2支出项目2.3.2.1熟料形成热2.3.2.2蒸发生料中水分耗热量(50℃时。

水的汽化热qqh=2380kJ/kg)2.3.2.3废气出一级旋风筒热量(0~330℃时,废气平均比热Cf=1.131kJ/kg℃)2.3.2.4出窑熟料带走热量(0~1300℃时,熟料平均比热Csh=1.058kJ/kg℃)2.3.2.5出预热器飞灰带走热量(0~340℃时,飞灰平均比热Cfh=0.895kJ/kg℃)2.3.2.6系统表面散热损失根据相关资料,设定:2.3.2.7支出总热量2.3.3列出收支热量平衡方程式。即:烧成1kg熟料需要消耗0.1283kg燃料。求得燃料的消耗量后,即可列出物料平衡列表和热量平衡表。

并计算一些主要技术参数。2.3.4物料平衡、热量平衡表2.3.4.1物料平衡表(单位:kg/kg熟料)表21物料平衡表收入项目数量%支出项目数量%⑴燃料消耗量0.1283.96⑴熟料量1.00030.44⑵入预热器生料量1.64750.94⑵出预热器飞灰量0.1003.04⑶入窑实际干空气量0.40812.62⑶出预热器废气量⑷分解炉抽空气量0.74523.04①生料中物理水量0.0160.49⑸气力提升泵送空气量0.0973.00②生料中化学水量0。

0190.58⑹窑尾系统漏入空气量0.2086.43③生料分解CO2量0.53816.38④燃料燃烧理论烟气量1.18035.92⑤烟气中过剩空气量0.43213.15合计3.23399.99合计3.285100.002.3.4.2热量平衡表(单位:kg/kg熟料)表22热量平衡表收入项目数量%支出项目数量%⑴燃料燃烧热3200.171.46⑴熟料形成热1817.040.57⑵燃料显热8.90.20⑵蒸发生料水分耗热85。

61.91⑶生料带入热70.61.58⑶废气带出热量815.018.20⑷回灰带入热4.20.09⑷熟料带出热量1375.430.71⑸入窑一次空气带入热1.00.02⑸飞灰带出热量30.40.68⑹入窑二次空气带入热370.38.27⑹系统散热损失3557.93⑺入分解炉空气带入热811.518.12⑻气力提升泵送风带入热4.90.11⑼系统总漏风带入热6.80.15合计4478.3100.00合计4478。

4100.002.3.5主要热工技术参数根据参考文献[5]中14页的公式,计算主要热工技术参数如下:2.3.5.1回转窑的发热能力2.3.5.2分解炉的热负荷2.3.5.3水泥熟料的实际烧成热耗2.3.5.4水泥熟料的理论热耗2.3.5.5熟料烧成热效率2.3.5.6回转窑内燃烧带的空气过剩系数2.3.5.7分解炉内燃烧带空气过剩系数2.3.5.8主要热工技术参数一览表表23主要热工技术参数一览表回转窑的发热能力Qyr(kJ/h)3.500108分解炉的热负荷QFr(kJ/h)6.500108实际烧成热耗q(kJ/kg熟料)3200。

13理论热耗Qsh(kJ/kg熟料)1816.954熟料烧成热效率ηs56.78%回转窑内空气过剩系数α11.080分解炉内空气过剩系数α21.061煤耗mr(kg/kg熟料)0.12833分解炉尺寸计算与设计3.1相关参数表31相关参数(按参考文献[5]中45页及参考文献[6]相关知识,选择SLC型分解炉。)整个烧成系统的熟料产量入窑生料的表观分解率90入窑生料的真实分解率70回转窑燃烧带内的过剩空气系数1.080分解炉内截面风速8.0分解炉内气流滞留时间2.65分解炉喷口处的气流速度25入分解炉风管(三次风管)内的平均风速25分解炉从冷却机抽空气量3。

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