回轉(zhuǎn)窯煅燒鋁礬土項目熱工計算與熱平衡

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：回轉(zhuǎn)窯規(guī)格：Φ2.8x65m           耐火磚厚度200mm

系統(tǒng)最高設(shè)計產(chǎn)量：660t/d 鋁礬土熟料  熱耗：1250kcal/kg熟料     煤的工業(yè)分析基本數(shù)據(jù)： Qnet＝6500kcal/kg，A＝12-13％，   V＝15-18％ 鋁礬土原料燒失量約：13-15％ 目前窯尾廢氣溫度約600度

計算窯尾煙氣量、單位產(chǎn)品煙氣量；

系統(tǒng)增設(shè)預(yù)熱器后，窯尾廢氣溫度計算值；

（目前入窯原料為常溫，加預(yù)熱器后，入窯物料溫度約比廢氣溫度低100-150度

計算：

理論燃燒計算：

單位燃料理論空氣需求量：Va0＝0.241*Qnet/1000   0.5

＝0.241*6500*4.187/1000 0.5＝7.06 Nm3/kg

單位燃料燃燒理論煙氣量：V0＝0.213* Qnet/1000  1.65

＝0.213*6500*4.187 1.65＝7.45 Nm3/kg

實際燃燒計算：

設(shè)空氣系數(shù)a＝1.05時，實際空氣需用量和實際煙氣生成量：                          Va ＝ a*Va0 ＝7.413 Nm3/kg

＝ V0＋（1-a）Va0 ＝ 7.803 Nm3/kg

生產(chǎn)過程燃料消耗量： M ＝ 660*1000*1250/6500＝126.9噸煤/天

＝5.29噸煤/小時

生產(chǎn)過程燃料燃燒空氣需用量：VA＝5.29*1000*7.413 ＝39215Nm3/小時 生產(chǎn)過程燃料燃燒產(chǎn)生煙氣量：V1 ＝ 5.29*1000*7.803 ＝41278Nm3/小時

噸礬土熟料空氣需用量：＝39215*24/660＝1426 Nm3/噸礬土熟料 噸礬土熟料燃煤煙氣量：＝41278*24/660＝1501Nm3/噸礬土熟料

生產(chǎn)過程鋁礬土燒失成份主要為水，按15％計，則鋁礬土煅燒產(chǎn)生廢氣量為：

V2＝ 660*0.15*1000*22.4/18/24 ＝ 5133 Nm3/小時 窯尾廢氣合計：  Vt＝V1＋V2＝46411 Nm3/小時

噸礬土熟料燒失煙氣量：＝5133*24/660＝187Nm3/噸礬土熟料

單位產(chǎn)品煙氣量：Vp＝Vt*24/660＝1688 Nm3/噸礬土熟料＝1.69 Nm3/kg礬土熟料 以上計算忽略機(jī)械不完全燃燒和系統(tǒng)漏風(fēng)。

匯總：

物料恒算與熱平衡：

物料平衡計算：以1噸鋁礬土熟料為基準(zhǔn) 收入項：

（1） 鋁礬土生料：1/（1-0.15）＝1.176噸 （2） 燃料（煤）：1250/6500＝0.192噸 （3） 空氣：     1426 Nm3

支出項：

（1） 鋁礬土熟料：1噸

（2） 煤灰：0.125*1250/6500＝0.024噸 （3） 燃煤煙氣：1501 Nm3 （4） 燒失廢氣：187 Nm3

舊系統(tǒng)熱平衡計算：

衡算范圍：回轉(zhuǎn)窯窯尾至窯頭

衡算基準(zhǔn)： 以1kg礬土熟料、0攝氏度為基準(zhǔn)

單位：kJ/kg礬土熟料

煤灰比熱：0.84 0.26*（10^-3）*t   kJ/kg度 礬土燒成熱：

干空氣比熱：1.005kJ/kg度     20度時      密度：1.205kg/m3             1.172kJ/kg度    900度時      密度：0.301kg/m3 煙氣比熱：  1.122 kJ/kg度    300度時     密度：0.617kg/m3

1.214 kJ/kg度    600度時     密度：0.405kg/m3

1.239 kJ/kg度    700度時     密度：0.363kg/m3             1.264 kJ/kg度    800度時     密度：0.330kg/m3

1.290 kJ/kg度    900度時     密度：0.301kg/m3

一次空氣 ：二次空氣＝15 ：85 熟料出窯溫度：1200度

爐體散熱：Q＝3.14*2.8*65*200*30*4.187＝14356720.56kJ/h           原系統(tǒng)每天生產(chǎn)礬土熟料400噸， 折算爐體散熱：Q＝861.40kJ/kg礬土熟料

新系統(tǒng)熱平衡計算：

衡算范圍：預(yù)熱器入口至回轉(zhuǎn)窯窯頭

衡算基準(zhǔn)： 以1kg礬土熟料、0攝氏度為基準(zhǔn)

或

一次空氣 ：二次空氣＝10 ：90

表示：當(dāng)其它熱耗相同時，新窯系統(tǒng)燃料消耗為0.177噸/噸礬土熟料 節(jié)省燃料量為：0.192-0.177＝0.015噸/噸礬土熟料 日節(jié)省：0.015*660＝9.9噸

物料停留時間：

舊系統(tǒng)礬土熟料在窯內(nèi)停留時間：

窯容積：0.785*（2.8－2*0.2）^2*65＝294m3 填充率：取0.15 有效容積：44.09m3

鋁礬土堆積密度：1.8t/m3

窯內(nèi)物料量：1.8*44.09＝79.35t

物料平均停留時間： 24*79.35/400＝4.76h

采用帶預(yù)熱器的系統(tǒng)后，假設(shè)產(chǎn)量增加達(dá)660噸/天，物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間為：

*79.35/660＝2.89h

物料在預(yù)熱器內(nèi)的停留時間需要達(dá)到4.76-2.89＝1.87小時以上 則預(yù)熱器的容積需要：1.87*660/24＝51.43m3

回轉(zhuǎn)窯的發(fā)熱能力：

產(chǎn)量400噸時，Q＝24.229MW； 產(chǎn)量660噸時，Q＝40.09MW。

回轉(zhuǎn)窯規(guī)格：回轉(zhuǎn)窯規(guī)格：Φ2.8x65m 耐火磚厚度200mm

則，截面積為：4.52m2，內(nèi)表面積為：489.84m2，容積為293.8m2

窯內(nèi)風(fēng)速計算：

單位產(chǎn)品燃料消耗不變時（1250kcal/噸產(chǎn)品），計算可得：

噸產(chǎn)能時，窯內(nèi)風(fēng)速為1.73Nm3/m2*s，600度時，風(fēng)速為5.15m/s； 660噸產(chǎn)能時，窯內(nèi)風(fēng)速為2.85Nm3/m2*s，600度時，風(fēng)速為8.49m/s； 660噸產(chǎn)能時，窯內(nèi)風(fēng)速為2.85Nm3/m2*s，900度時，風(fēng)速為11.41m/s。

若入窯物料全分解，則660噸時，窯內(nèi)風(fēng)速可下降為2.53Nm3/m2*s。900度時，風(fēng)速為10.12m/s。

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