回转窑系统热平衡计算
1热平衡计算基准、范围及原始数据 1.1热平衡计算基准
物料基准：一般以1kg熟料为基准； 温度基准：一般以0C为基准； 1.2热平衡范围
热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统 设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平 衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数 据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。 1.3原始数据
根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计 算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说， 主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、 合理地确定各种参数; 对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平 衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工 业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞 灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可 根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。 2物料平衡与热量平衡
计算方法与步骤说明于下： 窑型：预分解窑 基准：1kg熟料；0C 平衡范围：窑+预热器系统
根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图
1和图2所示。
1
图2热量平衡图
2.1物料平衡计算 2.1.1收入项目
(1) 燃料消耗量 mr (kg/kg 熟料) 设计新窑或技术改造时, 定得到。
(2) 入预热器物料量 ① 干生料理论消耗量
100「mAa
mr是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测
100 -L
s
式中，mgsL —干生料理论消耗量，kg/kg熟料；Aar—燃料收到基灰分含量，％； a—燃料灰分 掺入熟料中的量，%； Ls—生料的烧失量，％。
② 入窑回灰量和飞损量 myh 二 mfh
mFh 二 mfh (1 - )
式中，myh —入窑回灰量，kg/kg熟料；mfh—出预热器飞灰量，kg/kg熟料；mFh—出收尘器飞 灰损失量，kg/kg熟料；厂收尘器、增湿塔综合收尘效率，％。
③ 考虑飞损后干生料实际消耗量 mgs 二 mgsL mFh
100 f 100-L
s
式中，mgs—考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg熟料；Lfh—飞灰烧失量，%
④ 考虑飞损后生料实际消耗量
ms = mgs
100 100 -W
s
式中，ms—考虑飞损后生料实际消耗量,
⑤ 入预热器物料量
入预热器物料量=ms myh (kg/kg熟料)
(3) 入窑系统空气量
kg/kg熟料；Ws—生料中水分含量，%
① 燃料燃烧理论空气量
V =0.089C 0.267H 0.033(S-O)
LK
ar
ar
ar
ar
mLK =1.293VLK
2
3
式中，VLK —燃料燃烧理论干空气量，Nm /kg煤；ELK —燃料燃烧理论干空气量，kg/kg煤; Car、Har、Sar、Oar—燃料应用基元素分析组成，％。
② 入窑实际干空气量 Vyk = : yLK
V
mr
myk =l.29GVyk
式中，Vyk—入窑实际干空气量，Nm3/kg熟料；myk—入窑实际干空气量，kg/kg熟料；矽一窑 尾空气过剩系数。
③ 漏入空气量(包括生料送风量) 可用系统各处漏风系数求得。 2.1.2支出项目
(1) 熟料量 msh= 1kg (2) 废气量 ① 生料中物理水
mws
二 ms
Ws 100
Vws=^
0.804
式中，0.804—为水蒸气密度，kg/Nm3； 理水量，Nm3/kg熟料。
② 生料中化学水 mhs =0.00353mgs AI2O3
s
生料中物理水量，kg/kg熟料；Vws—生料中物
式中，mhs—生料中化学水量，kg/kg熟料；Vhs —生料中化学水量，Nm3/kg熟料；AJO； —干 生料中三氧化铝含量，%
③ 生料分解放出CO2气体量
CO 2
mcO2 二 mgs 匸0 -mFh
s
100
22.4 mC°
2
二
44 1.977
式中，mC —生料中分解出CO2气体量，kg/kg熟料；VC-—生料中分解出CO2气体量，Nm3/kg
O
3
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