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课程设计

时间:2012-03-10 23:21来源:07数控5班 作者:清水岩 点击:
洛阳工业高专材料系水泥工艺专业 04101班毕业设计任务书 设计时间:2007年04月29日——2007年06月10日 设计题目:日产5000吨熟料水泥厂设计-重点车间:烧成窑尾 品种: P.O42.5 50% P.F32.5 40%生产比:50%:50%. 设计内容及要求: 一 总体设计 1 熟料矿物组

洛阳工业高专材料系水泥工艺专业

04101班毕业设计任务书

设计时间:2007年04月29日——2007年06月10日

设计题目:日产5000吨熟料水泥厂设计-重点车间:烧成窑尾

品种: P.O42.5 50% P.F32.5 40%生产比:50%:50%.

设计内容及要求:

一 总体设计

1 熟料矿物组成设计及配料计算 2 工艺平衡计算

3 生产工艺流程图 4 生产质量控制系统说明

5 全厂平面布置图

二 重点车间

1 工艺计算及设备选型 2 车间工艺布置图

3 工艺设备表及定货单编制 4 本设计评述及展望

学生签名:

班 级:

教研室主任 (签名)指导老师 (签名)

系主任: (签名) (签名)

年 月 日

摘要

本次毕业设计的题目是5000t/d熟料生产线窑尾工艺设计

目录

前言……………………………………………………………………

1. 配料计算……………………………………………………………

2. 物料平衡……………………………………………………………

3. 主机平衡……………………………………………………………

4. 储库平衡……………………………………………………………

5. 窑尾系统计算………………………………………………………

6. 本次设计评述与展望………………………………………………

7. 结语…………………………………………………………………

前言

毕业设计是学生完成所有理论和试验实习课程后的一个教学环节,它在教师的指导下,有学生综合运用学过的基础理论、专业和实践生产知识,运用工具书和各种技术资料达到计算、绘图、编写说明书等来解决实际技术问题的教学环节,也是从事技术工作的一次技术演习,与先前教学过程相比,具有较强的综合性、实践性和探索性,是学生在校学习的最高阶段。

通过毕业设计,不仅要使学过的知识得以巩固、提高,而且要进一步培养、检查我们的独立思考、独立设计及解决实际问题的能力,使自己的学识和工程实际能力有一个较大的提高,最终完成高等专科技术人员在校的训练。

本次设计评述与展望

本次设计是学生在吸收国内已设计的

结语

毕业设计原始资料

(1)原材料数

项目

loss

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

S2O3

Na2O

KO

CL–

合计

天然水分

石灰石

41.06

4.64

1.29

0.06

50.80

0.90

0.22

0.06

0.43

0.011

0.8

黏土

5.12

69.79

14.01

5.92

0.51

0.95

0.

01

0.66

1.90

0.005

10

铁粉

2.23

33.64

4.33

47

10.06

1.91

2.29

0.34

0.

64

0.009

4

煤灰

53.44

32.61

5.68

3.44

0.06

1.61

0.31

1.08

0.0015

石膏

16.24

30.51

37.42

3

矿渣

4.41

55.32

21.07

8.95

2.50

3.44

16

粉煤灰

4.66

48.06

30.80

5.55

4.41

1.80

0.37

0.65

0.74

0

014

(2)煤的工业分析

工业分析(%)

发热量Qnet.ad(KG/Kg)

Mad

Fcad

Aad

Vad

Mar

焦渣特性

1.39

56.04

20.57

22

5

4

(3)其他

1.年平均气温:152.当地气压Pa3.地下水位:-10M4.主导风向

一. 求煤的发热量和煤的灰分.

燃料组成的换算系数表 3.1

已知的“基”

所要换算的“基”

收到基

分析基

干燥基

干燥无灰基

收到基

1

分析基

1

干燥基

1

干燥无灰基

1

①换算系数是由物料平衡关系计算得到,适用于除水分以外的各种成分及高位发热量的计算。pcl冲击式破碎机

(1) 定煤的种类:Vdaf =V ad /100-(Mad+Aad)*100

Vdaf挥发分的干燥无灰基

V ad 挥发分的空气干燥基

Mad 水分的空气干燥基

Aad 灰分的空气干燥基

K1与 Vdaf 及焦渣特征的关系表3.6

Vdaf (%)

K1

焦渣特征(1)

10~13.5

13.5~17

17~20

20~23

23~29

29~32

32~35

35~38

38~42

>42

352

337

335

329

320

320

306

306

306

304

352

350

343

339

329

327

325

320

316

312

354

354

350

345

339

335

331

329

327

320

354

356

352

348

343

339

335

333

331

325

⑤~⑥

354

356

356

352

350

345

341

339

335

333

354

356

356

356

354

352

348

345

343

339

354

356

356

358

356

354

350

348

345

343

(1)焦渣特征:测定挥发分时所残留的焦渣外形特征,想知道爆破分级管理办法。分成①粉状、②粘着、③弱粘着、④不熔融粘结、⑤不膨胀熔融粘结、⑥微膨胀熔融粘结、⑦膨胀熔融粘结、⑧强膨胀熔融粘结等八类。

(2) 定发热量,依据公式:Qnet ,ad =100K1-(K1+25.12 )(M ad +Aad )-12.56 Vad

中 Qnet ,ad ——分析基时燃料的低位发热量, kJ /Kg ;

M ad 、Aad、Vad ——分别为分析基时燃料的水分、灰分和挥发分的百分含量;

K1—系数,随煤的氢值而定的常数。根据 Vdaf 值从表 3.4 中查出。

(3) 经查表(3.6)K=343.

所以Q=-(343+25.12)(1.39+20.57)-12.56X12.56X22

=-8083.9185-276.32=

Q=(Q+25M)X(100-M)/(100-M)-2.5M

=(+25X1.39)X95/(100-1.39)-2.5X5

熟料烧成热耗为3200KJ/Kg.煤灰沉降率为100%

所以Q=qAarX100%/Qnet,ar

Qnet,ar 煤的底位发热值

Aar 煤灰的空气收到基灰分

q烧成热耗

Aar= AadX(100-Mar)/(100-Mad)=20.57X95/98.61=19.82

Aad 灰分的空气干燥基

Mar 水分的空气收到基

Mad 水分的空气干燥基

GA=3200X0.1982/=2.55

GA熟料中的煤灰的含量

矿物组成为:C3S=55%,C2S=18%,C3A=9.5,C4

AF=10%

C3S硅酸3钙

C2S硅酸2钙

C3A铝酸3钙

C4AF铁铝酸4钙

,则依据矿物组成计算各率值和化学组成(%)

KH=C3SC3S+0.8838C2S

SM=C3S+1.3254C2S

KH 石灰饱和系数

SM 硅率

SiO2=0.2613C3S+0.3488C2S=20.74%

AL2O3=0.3773C3A+0.2089C4AF=(0.3773X9.5+0.2098X10)%=5.68%

F2O3=(0.3773X10)%=3.286%

CaO=(0.7369+.6512X18+0.6227X9.5+0.4616X10)%=62.78%

计算率值和化学组成如下:

KH

SM

IM

SiO2

AL2O3

AL2O3

CaO

0.899

2.31

1.73%

20.74%

5.68%

3.286%

62.78%

将原料化学组成换为烁烧基

项目

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

石灰石(100

7.87

2.19

1.00

96.19

黏土(100

73.56

14.77

6.24

0.54

矿渣(100

34.41

4.43

48.07

10.84

铁粉(100

煤灰X2.55

1.34

0.83

0.14

0.09

按计算所得熟料化学组成,减去煤灰掺入的成分后,既无灰基熟料成分,由此来计算燃料原料之配比及熟料成分.率值和矿物组成.

组成

SiO2

AL2O3

Fe2O3

CaO

熟料成分

20.74

5.68

3.29

62.78

灰分

1.34

0.83

0.14

0.09

无灰熟料

19.4

4.85

3.15

62.69

经计算,配比如下:

组成

石灰石

黏土

铁粉

粉煤灰

原料配比

84.45

11.98

1.79

1.75

成分

配比

LOSS

SiO2

AL2O3

Fe2O3

CaO

84.45

34.68

3.92

1.09

0.51

42.9

11.98

0.61

8.36

1.68

0.71

0.06

1.79

0.04

0.60

0.08

0.84

0.18

1.75

0.08

0.84

0.54

0.17

0.08

2.55

34.41

13.72

3..39

2.16

43.22

将配比换成烁烧配比:

13.72/64.59=21.24

3.67/64.59=5.25

2.16/64.59=3.34

43.22/64.59=60.91

加入粉煤灰内的量.

化学组成

SiO2

AL2O3

Fe2O3

CaO

原料配比

22.58

6.08

3.48

67.00

经验计算:KH=0.892,SM=2.35,IM=1.75;

基本符合要求.

化湿基.

石灰石:0.8%黏土:10%铁粉:4%

湿石灰石:84.43/(1-0.008)=85.11

湿黏土:11.98/(1-0.1)=13.31

湿铁粉:1.79/(1-0.04)=1.86

计算

1. 选窑型.根据上网查数据得一般2500T/D所选的窑型为4X60.

2. 标定台时产量:

要求:2500T/D=2500/24=104.2T/H,

台数:N=1.

标定:Q标=110T/D

Q标=2640T/D

Q标 标定台时产量

3. Q年=300XQd=T/Y

一年的产量

4. 生料消耗定额:

(1) 理论:K=(100-S)/(100-I)

=(100-2.55)/(100-35.41)

=1.51

K消耗定额

S 熟料内的煤灰含量

I 烧失量

(2) 实际生料消耗定额:K实=KX100/(1-P)=1.51X100/97=1.56

K实 实际料耗

P 损失量P取3%

(3) 各原料消耗定额:湿石灰石:85.11%X1.65=1.33

湿黏土:13.31%X1.65=0.23

湿铁粉:1.86X1.65=0.03

粉煤灰:1.75%X1.65=0.03

(4) 石膏消耗定额:

设定水泥内各种组分配比:

凡是由硅酸盐水泥熟料、6% ~ 15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料(简称普通水泥),代号P.O。

掺非活性混合材料时,不得超过15%,其中允许用不超过5%的窑灰或不超过10%的非活性混合材料来代替。

按照国家标准《普通硅酸盐水泥各龄强度数值》(GB175—1999)

凡是由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅酸盐水泥,代号P.S。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计为20% ~ 70%。

允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种代替矿渣,代替数量不得超过水泥质量的8%,代替后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。

按照国家标准《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344—92)对于火山灰水泥熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。火山灰水泥中三氧化硫的含量不得超过4.0%。

凡是

成分

种类

石膏

矿渣

熟料

P.S425

5

30

65

P.O425R

4

10

86

以上单位为%

5/65X100/97=0.08

4/86X100/97=0.05

设P.S425用量为A,则P.O425R用量为110-A;

所以可以列式子

(0.08+0.4175+1)XA=(110-A)X(1+0.05+0.3)

1.555A=110X1.17-1.17X

A=47.23

P.S425熟料用量为47.23,则P.O425R熟料用量为1-A;

石膏掺加量为:P.S425为 47.23X0.08=3.78

则P.O425R为 62.77X0.04=3.78

(5)矿渣掺加量为:

P.S425 30/65X100/97=0.475

P.O425R 10/86X100/97=0.12

P.S425为 47.23X0.475=22.43

则P.O425R为 62.77X0.12=7.55

(5) 燃烧用煤消耗定额:窑内煤:Q=qX100%/Qnet,ar*100/97

=0.1349

Qnet,ar 煤的底位发热值

q烧成热耗

列物料平衡表

项目

天然水分

生产损失

消耗定额

湿分

干分

备注

干料

含天然水分

小时

小时

石灰石

0.8

3

1.

0.01064

146.3

3511.2

145.1296

3502.08

黏土

10

3

0.207

0.023

25.3

607.2

22.77

546.48

铁粉

4

3

0.0288

0.0012

3.3

79.2

3.168

76.032

.6

生料

3

P.O425R

石膏

3

3

0.0019

0

3.454

82.896

3.

80.4091

混合材

16

3

0.06325

0.01205

8.283

198.792

6.

166.985

.58

熟料

0

3

0.6277

0

69.047

1657.13

69.047

1657.13

水泥

1

3

0.

0.013

80.784

1938.816

.6

4.03326

96.

P.

4

2

5

石膏

3

3

0.04

0.0011

4.16

100

4.03

96.8

混合材

16

3

0.19

0.036

24.67

592.2

.6

20.73

297.41

熟料

0

3

0.4723

0

51.95

1246.9

51.95

1246.9

水泥

3

0.697

0.04

80.784

1939

76.

1641.078

.8

总水泥

烧成煤

1.4

3

14.839

349.784

14.38

345

合计用煤

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

主机平衡(按年平衡法:)

主机名称

主机年利用率

天/周

生产

石灰石破碎机

0.2 -0.4

6

2

6--7

0.3 -0.48

6

1

6—7

生料磨

<0.78

7

3

6—7

0.85

7

3

6—7

水泥磨(封闭)

0.8

<0.82

3

6--7

煤磨

0.7

0.65—0.75

3

6—7

包装机

0.20—0.24

7

1

6—7

0.40—0.48

7

2

6—7

0.23—0.28

6

1

6--7

0.40—0.56

6

2

6--7

根据车间工作制度,选择主机的年利用率,并根据物料年平衡量,求出主机要求的小时产量

GH=

GH --------主机要求小时产量

GY--------物料年平衡量(吨/年)

-----预定的主机年利用率(以小数表示)

(一)根据各主机的年利用率计算其小时产量

石灰石破碎机(Gy万吨)

年利用率 取0.46

生料磨(Gy万吨)

年利用率 取0.76

窑烧成(Gy万吨)

年利用率 取0.85

煤磨

年利用率 取0.75

水泥磨

年利用率 取0.8

包装机

年利用率 取0.46

(二)主机要求生产能力平衡表(年平衡法)

主机名称

主机年利用率

年平衡量(万t/y)

要求主机小时产量(t/h)

石灰石破碎机

0.46

105.336

261.4

生料磨

0.76

125.928

189

0.85

79.2

110

水泥磨

0.8

118.329

168.8

煤磨

0.75

10.3477

15.75

包装机

0.46

70.9974

176.19

(三)主机选型计算

1.石灰石破碎机

1石灰石破碎机要求小时产量 = 261.4 t/h 年利用率 =0.4~0.56

2核算主机年利用率 `

`=

——物料年平衡量

——主机标定产量

2生料磨选型

生料磨要求小时产量 =189t/h 年利用率 <0.85

核算主机年利用率 `

3窑的选型

回转窑要求小时产量 =110t/h 年利用率 =0.85

核算主机利用率

4水泥磨选型

水泥磨地要求小时产量 =168.8t/h 年利用率 <0.82

核算主机利用率c

5煤磨选型

煤磨要求小时产量 =15.75t/h 年利用率 =0.65~075

核算主机利用率

6包装机选型

包装机要求小时产量 =180.82t/h 年利用率 =0.46~0.56

核算主机利用率

`= =0.49

23石灰石破碎车间布置在厂区内,采用一台f'CF 1 b. l 8锤式破碎机,产童

240-280t/h}车间采用两班制工作生产线所需的石灰石全部民采民运进

厂,在厂区内可堆存10万吨。这些石灰石可缓解山于民采民运、雨季等l’1

素造成的石灰石运量不均衡对生产线连续生产造成的影响,我不知道冲击破碎机。又为石灰石破

碎车间两班制运转创造r条件

。对于2500t/d生产线,生料磨可采用国产

若采用球磨机系统,可采用φ4.6×10+3.5m中卸烘干磨,配TLS3100高效组合式选粉机,产量

190t/h,该系统使用可靠、流程简洁,操作方便,目前用得比较普遍。

。对于新建2500t/d生产线,建议采用立式磨进行煤粉制备,可采用MPF1713立式磨,在细度R=8~10%时,煤粉产量18~20t/h。

水泥粉磨当前最显著的发展是采用了辊压机或CKP磨和高效选粉机组成的粉磨系统。这几种设备用于新建或改建的粉磨系统上,均取得了较好的经济效果。尤其是高效选粉机价格较为适宜,节省电耗,投资效果合理。水泥的质量不仅与其化学组成、比表面积的大小和矿物组成有关,而且与颗粒粒径的级配有关,高效选粉机可满足颗粒级配要求,这是选用高效选粉机的原因之一。根据技术经济比较,管磨机系统的电耗大于管磨机加辊压机(或CKP磨)系统的电耗。从设备投资比较,管磨机系统小于管磨机加辊压机(或CKP磨)系统。对于2500t/d水泥生产线,水泥粉磨系统的选择比较灵活,可采用两套φ4×13m球磨机配N-2000O-Sepa选粉机,生产能力为2×75t/h。

回转式包装机与固定式包装机相比,具有包装能力大、劳动生产率高、粉尘易于控制、劳动条件好、便于实现插袋自动化、每包间隔时间均等、水泥袋不会在胶带机上重叠等优点。目前,大、中型水泥工厂多采用回转式包装机。由于国内自行研制的回转包装机价格便宜,质量也不差,选用者越来越多。赤铁矿重选设备。对于2500t/d水泥生产线,水泥包装可优先考虑采用两台8咀回转包装机,包装能力2×100t/h,该包装机使用可靠,价格也比较合理。新型干法水泥生产技术经过30多年的发展,特别是近10年来通过天津水泥工业设计研究院等国内一些重点科研设计单位坚持不懈的技术创新,在设备的国产化和大型化等方面都取得了重大的突破,在使用可靠、技术先进的前提下实现了投资的大幅度降低,极大地推动了我国水泥工业结构调整的进程。

(4)主机平衡表

主机名称

主机规格型号

主机台数(台)

要求主机小时产量(t/h)

主机生产能力(t/h)

实际利用率

石灰石破碎机

f'CF 1 b. l 8

1

261.4

240-280

0.46

生料磨

φ4.6×10+3.5m中卸烘干磨

1

189

190t/h

0.76

4×60

1

110

112

0.85

水泥磨

φ4×13m球磨机

2

150

75

0.75

煤磨

MPF1713立式磨

1

15.7

18--20

0.75

包装机

两台8咀回转包装机

2

180.82

200

0.46

二 物料储存量

物料

石灰石

黏土

粉煤灰

矿渣

铁粉

生料

石膏

熟料

水泥

储期(天)

5

10

10

10

30

2

30

7

7

V=T×M

式中 V——物料储存期

T——各物料储存期

M——物料日平衡量

1.石灰石储存量

选用CHO-80圆形堆场,能力为700T/H

取料能力为350T/H

均化效果取≥10

库用ø×12m

储量212T

V石灰石=24Ggrt

V石灰石 ----要求储存量

G---------熟料小时产量

gr---------每吨熟料料耗

t---------储期

检验储期:D=/3511.2=7.12

要求储量T 最低5日,7.12>5

所以可以用

2.铁粉煤合用一库

V铁 =24×5×110×0.03×30=2376

V煤=24×5×110×0.1349×10=3561.36

4000/(24×110×0.03)=50.5

铁粉煤灰用2-ø6×12储量212T/H

3.石膏储存量

V石膏 =24×110×0.0692×30=5480.64

用1-ø6×12储量212T/H 储量220T

根据《水泥厂工艺设计概论使用手册>>

用4个1-ø1.2×25库 2000T/个

T=8000/(82+100)=43.96

4.黏土储存量

V黏土=546.48×10=5464.8

根据新型干法厂使用的情况,选用1-ø8×20m

8000/856.84=14.6

5生料存量

V生料=4197.6×2=8395.2

根据有关资料

选用CP均化库规格为:ø18m×5m,储量9000

储期:9000/4197.6=2.14

校验:2.14>2,所以可以选用

6熟料储存量

V熟料=110×24×7=T

2500t/d生产线运用圆库ø22.5m×48.8m

储量 2000 t

T=/2640=7.58d

=t

7.水泥存量

根据要求本厂设置两种水泥库

可以采用6个并排水泥库

6- ø150×40m 6000T

总储量:6000×6=T

周期:T=/ (2×1938.816)=9.28

经校验 ,9.28>7,此可以选用

8矿渣储存量

V矿渣=24×5×110×(23.43+7.53) ×10

=7909.44

选用ø12×25储库,8000T,10个

T=/7909.44=10

四 储库平衡计算

物料

最低储存期

算出储存期

石灰石

5

7.12

黏土

10

14.6

铁粉

30

50.2

石膏

30

43.96

混合材

10

10

生料

2

2.14

熟料

5

7.58

水泥

7

9.28

五 窑尾系统计算

窑规格Φ4m×60m

(一)预热器 五级双系列

选用五级预热器的原因:

1、预热器的级数越多,其热效率越高,在相同条件下,两级预热器比一级预热器热效率可以提高26%,但随着级数的增加,其热效率提高的幅度逐渐降低,如预热器由四级增加到五级,单位熟料热耗下降126—167kj/kg熟,由五级增加到六级,单位熟料热耗仅下降42---84Kj/Kg熟,预热器级数的增加,系统阻力增大,从经济 角度考虑,预热器选择五级为宜.

2、预热器的功能:

1.预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料,使生料预热及部分碳酸盐分解

1喂入预热器管道的生料在与上升气流的冲击下,物料折转向上随气流运动同时被分解

2气固间的热交换80%以上是在入口管道内进行的,气固间的热交换主要在进口管道内瞬间完成的,即粉料在转向被加速的起始段内完成换热

3当气流携带料粉进入旋风筒后,被迫在旋风筒筒体与内筒(排气管)之间的环状空间内做旋转流动,并且一边旋转一边向下流动,内筒体到锥体,一直可以延伸到锥体的端部,然后转而上升,由排气管排出。

3 、比较旋风筒预热器和立筒式预热器的优缺点,说明选择旋风筒预热器的原因

项目

旋风式预热器

立筒式预热器

热效率

较高 热耗先进水平

国际:3135Kj/Kg

国内:4464Kj/Kg

较低 热耗先进水平

国际:3344到3553Kj/Kg熟料

国内:4807Kj/Kg熟料

流体阻力

阻力大,约3920到7840Pa

漏风系数较大

阻力小,约2058Pa

漏风系数较小

操作

对碱氯硫敏感,要求生料中

碱含量小于1%,氯含量小于0.015%

对碱 氯硫不敏感,生料中碱含量允许到12%,氯含量允许到0.073%操作简便运转率高

建设结构

需要较高的建筑物

本身重量由立筒基础承受,不需框架结构,结构简单,学会直通冲击式破碎机。易制造用钢材少

从以上比较可知,旋风预热器效率高,是采用的较多的窑型。立筒预热器将成为改造小型回转窑的途径,其最大优点是对原料适应强,结构简单节省原料,省电省投资等,其优点决定适用直径在3m以下的回转窑,因此,大型多采用旋风预热器窑。

4、各级旋风筒分离效率

各级旋风筒分离效率的要求不同,最上一级C1筒作为控制整个窑尾系统的收尘效率关键级,要求分离效率达到 1》95%, 最下一级旋风筒作为提高热效率级,主要承担将已分解的高温物料及时分离并送入窑内,以减少高温物料的再循环,因此,对C5级旋风筒的分离效率要求较高,理论和实践表明,高温级分离效率越高,C1出口温度越低,系统热效率越高,中间级在保证一定分离效率的同时,可以采取一些降阻措施,实现系统的高效低阻,各级旋风筒分离效率为 1》 5》 2,3,4

旋风筒

C1

C2

C3

C4

C5

分离效率 /%

≥95

≈85

≈85

85—90

90­—95

圆筒断面风速VA(m/s)

3—4

≥6

≥6

5.5—6

5—5.5

(二)分解炉

1、分解炉的作用是完成燃料的燃烧,换热和碳酸盐分解

由于生料与燃料在炉内充分分散、混合、和均布,使得燃料能在炉内迅速完全燃烧,并把燃烧热及时传递给物料,生料中的碳酸盐组分能迅速吸热、分解、放出的二氧化碳能及时排除

2、选分解炉的类型

DD分解炉设计的目的是节能降耗,优化燃料供给比,以降低NOX排放,同时节省投资和操作费用。

分解炉直接安装在窑尾烟室上,无中间连接管道。窑气直接以30~40m/s风速入炉与经向送入的三次风形成交叉流动,气固混合好,压损小于600Pa左右。

精心布置煤粉喷嘴、合理控制气氛,既保证底NOX生成,又保证燃料完全燃烧,燃油时NOX仅有110~150PPm,燃煤时也只有350 PPm。

分解炉分四个作业区(还原区、混合区、反应区、完全燃烧区)使碳酸盐充分分解,燃料充分燃烧。

2、南京院NDST分解炉

NDST分解炉是南京院率先开发并运用到水泥生料的预分解系统中,该分解炉将“喷、旋、管、折”流型巧妙结合,构成了一种复合型分解炉。

该炉除了具有其他复合型分解炉的优点外还具有如下独特的优越性:

该炉型对原燃料的适应性较宽,不会因为原燃料成分及其颗粒级配的变化而有较大的波动。适应的生料细度为10%---25%,燃料的挥发分3%---25%,燃烧的热值为Q=4800---5800kcal/kg.

该种炉型的气体停留时间高达6.5,一般物料的停留时间达18s以上,能够充分满足各种燃料和碳酸盐分解反应的要求,保证了各种条件下燃料的燃烧率。

该炉具有四场(浓度场、压力场、温度场、速度场)均匀的特点,不会产生局部过热问题,在炉底可以形成一个为还原燃烧区,吸收窑内燃烧产生的NOX,满足环抱的要求。

该炉主要依靠管旋流流型为主,分解炉的操作阻损较底,一般情况下,400~650Pa,有利于控制系统阻力,满足底阻系统开发特征。

3通过以上两种用的比较普遍的分解炉的特点的对比及考虑到现在燃料的价格昂贵且质量较底的现状,选NDST分解炉为宜。

(一)进入预热器生料量

1料耗 L0= = =1.51

P--------生料的生产损失为3%

2预热器飞灰量

F1= (1- 1)=1.51× (1-92%)/92%=0.1313Kg/Kg熟

1------C1的分离效为95%

3收尘器收下灰

F2= F1· =0.1313×99.8%=0.131Kg

--------收尘器收尘效率取99.8%

4出收尘器的飞灰量

f=f1(1- )=0.1357×0.02=0.0002714

5实际料耗

L=L0+f2=1.55+0.0002714=1.51 Kg/Kg熟

6预热器喂料量

L1=L+f2=1.51+0.1310=1.641 Kg/Kg熟

一. 熟料喂煤量:q/Qnet,ar=3200/=0.1285

q成热耗

Qnet,ar 煤的底位发热值

二. 理论空气量:Va=(0.241X)/1000+0.5)X0.1285=0.835

三. 理论废气量:Vg=((0.213X)/1000+1.65)X0.7285=0.8935

四. 理论料耗:L0=1.51

五. 生料分解生成废气量:Ur=1.51X35.41%X1/Ρco2=1.51X35.41%X1/1.977=0.2704

六. 生料水分蒸发废气量UH= L0/(100-1)X1/Ρco2=1.51/99X22.4/18=0.019

七. 窑尾排除废气量:

1. 生料如窑后分解放出co2量:L0 I/= Ur=0.2704

L0 理论料耗

I 生料定额

Ur 生料分解的废气量

2,窑内燃煤的废气量:Vg40%=0.8935X0.4=0.3574

Vg 理论废气量

4. 过剩空气量: (-1)Va40%=(1.12-1)X0.835X40%=0.0701

Va 理论空气量

5. 窑内废气量:0.2704+0.3574+0.0701=0.6979

6. 带入工作态: 其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V实际空气量

V标 标准状况下的体积

T工 工作的温度

T标 标准温度

P标 标准大气压

P工 工作的负压2

V=0.6979X(273+1118)/273=3.556

八. 三次风管抽风量

1. 窑尾带入废气量:(-1)Va40%=(1.2-1)Va40%=0.0701

2. 炉子内燃烧所需空气量:Va(1-40%)=0.8935X0.6=0.5385

3. 漏风量:Va5%=0.835X5%=0.0418

4. 出炉废气带入过剩空气量:0.2X Va=0.8935X0.2=0.1787

5. 三次风管抽风量:0.0701+0.5385+0.0418+0.1787=0.1086

带入工作态:其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V=0.6053X(905+273)/273

=0.6053X1178/273

=2.6119

九. 炉子内废气

6. 燃烧废气量:Vg

7. 生料分解CO2量:Ur=0.2704

8. 过剩空气量:(?-1)Va=

4.炉子内废气V=1+2+3=0.2704+0.2088+0.889=5.8985

十.C5废气量 :

1. 出炉子废气量:1.3728

2.漏风量 (炉加窑)的理论空气量 :0.835X0.05=0.0418

3. C5 内分解CO2量:Ur,e C5 =0.2704X5%=0.0135

4. C5废气量 :V=V1+V2+V3

=1.3728+0.0418+0.0135

=1.4281

带入工作态:pcl冲击式破碎机。其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V工=1.4281X(273+850)/273

=5.9846

十一.C4废气量 :

1. 来自C5废气量:1.4281

2. 漏风:1.4281X0.05

3. C4废气量 :1.4281X(1+0.05)=1.4995

带入工作态:其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V工=1.4995X(273+770)/273

=5.7289

十二. C3废气量 :

1. 来自C5废气量:1.4995

2. 漏风:1.4995 X0.05

3. C3废气量 :

带入工作态:其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V=1.5745X(660+275)/275=5.3810

十三. C2废气量 :

1. 来自C3废气量 :1.5745

2. 漏风:1.5745 X0.05

3. C2废气量 :

带入工作态:其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V=1.653X(273+500)/273=4.6805

十四. C1废气量 :

1. 来自C2废气量:1.6532

2. 漏风: 1.6532X0.05

3. V=V1+V2= 1.6532X(1+0.05)=1.7359

带入工作态:其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V=1.5745X(330+275)/275=3.8342

十五。入高温风机废气量:

1. 出 C1废气量:1.7359

2. 漏风:1.7359X0.05

3. V=V1+V2=1.7359X(1+0.05)=1.8227

带入工作态:其中V=V标.T工/T标.P标/P工 P标/P工近似=1

V=1.5745X(270+275)/275=3.6254

名称

标况

工况

负压

温度

窑尾

0.6979

3.5560

1118

三次风管

0.6053

2.6119

176

905

1.3728

5.8985

900

C5

1.4281

5.8746

850

C4

1.4995

5.7289

770

C3

1.5745

5.3810

660

C2

1.6532

4.6805

500

C1

1.7359

3.8342

330

高温风机

1.8227

3.6254

270

计算尺寸:

1. 旋风筒的圆柱体直径计算: D=

2. -圆柱体直径 Q——旋风筒内气体流量 Va——假设截面风速:3——5m/s 进旋风筒断面风速取3.5——5 m/s

3. C1 取4m/s C2——C3 取4.5 m/s C4——C5 取5m/s

砖厚度

二次风管

炉子

预热器

管道

(m)

0.15

0.23

0.25

0.15

熟料产量 Qt=110t/h Qs=(10 1000) 3600=30.56kg/s

Qs 熟料所带的空气量

Q=Q5 废气量: 所以

C5的尺寸:

有效内径

内筒直径:

进口宽:

料管直径:

柱体高:

进口宽:

锥体高:

内管:

偏心距:

总高:

锥角:

C4的尺寸:

有效内径

内筒直径:

料管直径:

柱体高:

进口宽:

进口高:

内管高:

2153

偏心距:

锥角:

C3的尺寸:

有效内径

内筒直径:

料管直径:

柱体高:

锥体高:

进口宽:

进口高:

总高:

内筒高:

偏心距:

锥角:

C2的尺寸:

有效内径

内筒直径:

料管直径:

柱体高:

锥体高:

进口宽:

进口高:

总高:

内筒高:

偏心距:

锥角:

三次风管直径确定:

分解炉规格确定:

分解炉有效内径:

wg风速 断面风速取8m/s

S炉——分解炉有效截面积

Vg——通过分解炉的风量 /h

有效内径:

D=5354+500=5854

分解炉高度:一般可以根据气流在炉子内停留时间来确定 S一般取3——6秒,本人取4秒

H=4X8=32

C1 的尺寸:

有效内径

内筒直径:

料管直径:

柱体高:

锥体高:

进口宽:

进口高:

总高:

内筒高:

偏心距:

锥角:

预热器参数

级别

直径

内筒

料管

进口宽

进口高

锥体高h1

锥体h2

总高H

内筒高P

偏心距

锥角

C1

5297

1782

505

832

1366

3564

5346

8910

1316

356

66.97

C2

5000

2795

1175

1985

3019

3354

463.4

7988

2075

540

69.72

C3

4824

2960

1224

2092

3001

3578

4969

8372

2153

579

66.97

C4

5222

2908

1208

2058

3144

3508

4864

8372

2153

513

66.97

C5

5282

2939

1215

2078

3177

3550

4925

8474

2170

574

66.96

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