PAGEPAGE21洛陽理工學院課程設計說明書課程名稱：新型干法水泥生產技術與設備設計課題：5000t/d水泥熟料NSP窯的設計專業(yè)：材料工程技術班級：Z090155學號：Z09015535姓名：趙尚鋒成績：指導教師（簽名）：2011年12月8日

課程設計任務書設計課題：5000t/d水泥熟料NSP窯的設計一、課題內容及要求：物料平衡計算熱平衡計算窯的規(guī)格計算確定主要熱工技術參數計算NSP窯初步設計：工藝布置與工藝布置圖（窯中）二、課題任務及工作量設計說明書（不少于1萬字，打?。㎞SP窯初步設計工藝布置圖（1號圖紙1張，手畫）三、課題階段進度安排1.第15周：確定窯規(guī)格、物料平衡與熱平衡計算、主要熱工參數計算2.第16周：NSP窯工藝布置繪圖四、課題參考資料李海濤.新型干法水泥生產技術與設備[M].化學工業(yè)出版社嚴生.新型干法水泥廠工藝設計手冊[M].中國建材工業(yè)出版社金容容.水泥廠工藝設計概論[M].武漢理工大學

設計原始資料物料化學成分（%）項目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3其他合計干生料35.8213.232.972.0544.620.250.130.93100熟料022.045.083.3566.370.560.042.56100煤灰051.5831.774.143.600.662.186.07100二、煤的工業(yè)分析及元素分析工業(yè)分析（%）Qnet.arkJ/kgMarF.CarAarVar1.0044.9325.7128.3623079元素分析（收到基）（％）CHONSAW60.103.967.910.970.3525.711.00三、熱工參數1.溫度a.入預熱器生料溫度：50℃；b.入窯回灰溫度：50℃；c.入窯一次風溫度：25℃；d.入窯二次風溫度：1100℃；e.環(huán)境溫度：25℃；f.入窯、分解爐燃料溫度：60℃；g.入分解爐三次風溫度：900℃；h.出窯熟料溫度：1350℃；i.廢氣出預熱器溫度：330℃；j.出預熱器飛灰溫度：300℃；2.入窯風量比(％)。一次風(K1)：二次風(K2)：窯頭漏風(K3)＝10:85:5；3.燃料比(％)?；剞D窯(Ky)：分解護(KF)＝40:60；4.出預熱器飛灰量：0.1kg/kg熟料；5.出預熱器飛灰燒失量：35.20％；6.各處過?？諝庀禂担焊G尾αy＝l.05；分解爐出口αL＝1.15；預熱器出口αf＝1.40；入窯生料采用提升機輸送；漏風：預熱器漏風量占理論空氣量的比例K4＝0.16；分解爐及窯尾漏風（包括分解爐一次空氣量），占分解爐用燃料理論空氣量的比例K6＝0.05；9.袋收塵和增濕塔綜合收塵效率為99.9％；10.熟料形成熱：根據簡易公式（6－20）計算；11.系統(tǒng)表面散熱損失：460kJ/kg熟料；12.生料水分：0.2％；13.窯的設計產量：5000t/d。相關資料及計算公式：一、物料平衡、熱平衡計算教材P206物料平衡圖熱量平衡圖物料平衡計算如下：、（1）收入項目=1\*GB3①燃料總消耗量(kg/kg)其中，窯頭燃料量,分解爐燃料量。=2\*GB3②生料消耗量、入預熱器物料量a.干生料理論消耗量（根據水分及其他容易燒失揮發(fā)量列如下式子）式中a—燃料灰分參入量，100%b.入窯回灰量和飛損量c.考慮飛損后干生料實際消耗量d.考慮飛損后生料實際消耗量e.入預熱器物料量`入預熱器物料量==1.561-0.402+0.100=1.661-0.402kg/kg=3\*GB3③入窯系統(tǒng)空氣量a.燃料燃燒理論空氣量==0.08960.10+0.2673.96+0.033(0.35-7.91)=6.157(標準狀態(tài))=1.293=1.2936.157=7.961kg/kg煤b.入窯實際干空氣量=（標準狀態(tài)）其中，入窯一次空氣量、二次空氣量及漏風量分別為：c.分解爐從冷卻機抽空氣量eq\o\ac(○,a)出分解爐混合室過?？諝饬浚藴薁顟B(tài)）eq\o\ac(○,b).分解爐燃料燃燒空氣量=m3/kg（標準狀態(tài)）eq\o\ac(○,c).窯尾過?？諝饬?（1.05-1）6.1570.40=0.123m3/kg(標準狀態(tài))eq\o\ac(○,d).分解爐及窯尾漏人空氣量=0.185m3/kg（標準狀態(tài)）eq\o\ac(○,e).分解爐冷卻機抽空氣量=0.924+3.694-0.123-0.185=4.310(標準狀態(tài))c.漏人空氣量預熱器漏入空氣量為(標準狀態(tài))窯尾系統(tǒng)混入空氣總量為(標準狀態(tài))全系統(tǒng)漏人空氣量為(標準狀態(tài))=2\*GB2⑵支出項目=1\*GB3①熟料：=2\*GB3②出預熱器廢氣量a.生料中物理水含量kg/kg(標準狀態(tài))b.生料中化學水的含量(以生料中高嶺石分解的水為生料中化學水的含量）(標準狀態(tài))c.生料分解放出氣體量=(標準狀態(tài))d.燃料燃燒生成理論煙氣量m3/kg(標準狀態(tài))m3/kg(標準狀態(tài))=m3/kg(標準狀態(tài))m3/kg(標準狀態(tài))=m3/kg(標準狀態(tài))（根據理論空氣量質量與煤中除最后的灰分之外的物質的質量之和為生成理論煙氣量質量）m3/kg(標準狀態(tài)）e.煙氣中過剩空氣量m3/kg(標準狀態(tài))m3/kg(標準狀態(tài))其中，有m3/kg(標準狀態(tài))kg/kgm3/kg(標準狀態(tài))kg/kgf.總廢氣量==m3/kg(標準狀態(tài))=3\*GB3③出預熱器飛灰量kg/kg熱平衡計算如下。（1）收入項目=1\*GB3①燃料燃燒生成熱=2\*GB3②燃料帶入顯熱[0~60時熟料平均比熱容=1.154]=3\*GB3③熟料帶入熱量[0~50時，水的平均比熱容干生料平均比熱容]=4\*GB3④入窯回灰?guī)霟崃縖0~50時，回灰平均比熱容]=5\*GB3⑤空氣帶入熱量a.入窯一次空氣帶入熱量[0~25時，空氣平均比熱容]b.入窯二次空氣帶入熱量[0~1100時，空氣平均比熱容]c.入分解爐三次空氣帶入熱量[0~900時，空氣平均比熱容]d.系統(tǒng)漏風帶入熱量[0~25時，空氣平均比熱容]總收入熱量（2）支出項目=1\*GB3①熟料形成熱kg/kg=2\*GB3②蒸發(fā)生料中水分耗熱量（50時，水的汽化熱）=3\*GB3③廢氣帶走熱量[0~330時，各氣體平均比熱容（標準狀態(tài)下）：=4\*GB3④出窯熟料帶走熱量[0~1350時，熟料平均比熱容]=5\*GB3⑤出預熱器飛灰?guī)ё邿崃縖0~300時，飛灰平均比熱容]=6\*GB3⑥系統(tǒng)表面散熱損失支出總熱量為（3）列出收支熱量平衡方程式 73.197+32069.902=3915.67+4583.4求得=0.1398即燒成1Kg熟料需要消耗0.1398Kg燃料。求得燃料消耗量后，即可列出物料平衡和熱量平衡表（如下）并計算一些主要熱工技術參數物料平衡表收入項目數量%支出項目數量%燃料消耗量0.1404.33熟料量130.20入預熱器生料量1.60649.72出預熱器飛灰量0.1003.02入窯實際干空氣量0.46814.49出預熱廢氣量分解爐抽空氣量0.78024.15生料中物理水量0.0030.09窯尾系統(tǒng)漏入空氣量0.2367.31生料中化學水量0.0160.48氣力提升泵送空氣量生料分解CO量0.53116.04燃燒理論煙氣量1.21936.82煙氣中過?？諝饬?.44213.35合計3.230100.00合計3.311100.00熱量平衡表收入項目數量%支出項目數量%燃料燃燒熱3229.970.80熟料形成熱1736.938.11燃料顯熱9.70.21蒸發(fā)生料水分耗熱45.91.01生料帶入熱66.61.46廢氣帶出熱量833.018.28回灰?guī)霟?.20.09熟料帶出熱量1455.331.93入窯一次空氣帶入熱1.20.03飛灰?guī)С鰺崃?6.90.59入窯二次空氣帶入熱481.410.6系統(tǒng)散熱損失460.010.1入分解爐空氣帶入熱761.916.7系統(tǒng)總漏風帶入熱7.10.16合計4562.0100.00合計4558.0100.00二、窯的計算1.窯的規(guī)格⑴表示方式ФD×L（m）如：Ф5×74（m）D——回轉窯筒體直徑，mL——回轉窯筒體長度，m⑵回轉窯規(guī)格確定確定回轉窯尺寸的大體步驟如下：先根據設計任務書要求的生產能力用經驗公式計算出其初步結果，將該初步的計算結果與生產中同類型窯進行比較并作出適當的調整，再用窯內風速、窯內燃燒帶截面積熱負荷等有關的技術指標進行核實。一般來說回轉窯的窯尾實際風速不應超過10m/s，對于窯徑大于４ｍ的回轉窯，其內燃燒帶的標態(tài)風速不應大于2Nm/s。①按回轉窯產量的經驗公式計算窯的尺寸a.Di——旋窯有效內徑，m；——窯的日產量，t/d。D＝Di＋2δ×10－3D——旋窯筒體直徑，m；δ——耐火材料厚度，mm目前，5000t/d水泥熟料生產線回轉窯中的耐火襯料的厚度選擇普遍偏高，一般選擇230mm厚，參閱下表。D的選?。焊鶕﨡C－333《水泥工業(yè)用回轉窯》，筒體內直徑第一系列以0.5m為間隔，第二系列以0.2m為間隔。選用耐火材料的厚度==4.70m根據實例及經驗選用直徑D為4.8m故窯的實際有效直徑Di=4.8-20.23=4.34b.L的選取：根據GB321《優(yōu)先數和優(yōu)先數系》，回轉窯長度一般取整，且多為偶數。=m由實際生產確定窯長為72mL/D=72/4.8=15②回轉窯轉速、斜率及功率的確定與計算回轉窯的窯速由實際生產相同的熟料的窯總結得出n=3.5r/min回轉窯的斜率由實際生產相同的熟料的窯總結得出3.5%功率（kW）K——系數，對于新型干法水泥窯，K＝0.045～0.048n——窯的轉速，r/min此外，選用電動機時，一般還要考慮一定的儲備系數，一般為1.15～1.35。③技術參數