xxxxxxxx水泥廠Φ40215;60M預分解回轉窯熱工標定報告

xxxxxxxx水泥廠①4.0X60M預分解回轉窯熱工標定報告工業(yè)設計研究院二00四年十一月院長副院長總工程師標定負責人報告編制人員參加測試人員報告審核、八.前xxxx水泥廠04.0X60m預分解窯燒成系統(tǒng)是在對原有窯尾帶有四級旋風預熱器窯的基礎上，進行技術改造而成的。技術改造的主要內容是：窯尾增加了MFC離線型流化床式分解爐并將原窯尾四級旋風改為五級旋風預熱器；窯中增加了分解爐的三次風管；窯頭增加了分解爐噴煤系統(tǒng)。改造設計指標是：窯平均產量達到1500t/d水泥熟料，即窯平均臺時產量：62.5t/h。改造投產后，窯實際平均日產熟料只能達到1100?1200t/d,窯平均臺時產量：45?50t/h。二00四年十一月十七?十九日，由xxxxx工業(yè)設計研究院承擔，并在xxxx水泥廠工程技術人員與崗位工人的大力支持和配合下，對改造后的窯系統(tǒng)生產情況進行了熱工標定。標定范圍限于燒成工段，從窯尾預熱器分解爐系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)到熟料冷卻機出口為止。測定工作及報告編寫，依據GB8490-87《水泥回轉窯熱平衡測試方法》和GB4179-84《水泥回轉窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》進行。實際操作中注意實測數據與儀表數據的對比分析，保證標定數據的準確和可靠性。由于改造設計單位未給廠方留下改造設計圖紙資料，本標定報告所列改造設備規(guī)格部分由廠方提供，其它為實測數據，可能與實際尺寸有所誤差，特此說明。二.xxxx水泥廠04.0X60m預分解窯燒成系統(tǒng)主要設備規(guī)格和參數xxxx水泥廠窯燒成系統(tǒng)主要設備規(guī)格和參數表1序號項 目單位數值備注

1回轉窯直徑m4.0有效直徑m3.6耐火磚厚200mm長度m60.0有效內表面積M2678.6有效容積m3610.7斜度%3.5轉速轉/分?2.5電機功率kw220Z--250--4242篦冷機LB724X135熟料處理能力t/h1500鼓風機風量（一）m3/h215389-19Nq16D鼓風機風量（二）m3/h311979-26N14D鼓風機風量（三）m3/h226189-19N14D鼓風機風量（四）m3/h7253464-75-11N14D鼓風機風量（五）m3/h鼓風機風量（六）m3/h3窯頭煤風機風量m3/min25.4風壓kPa98.4凈風機風量m3/min94.7風壓kPa19.64煤02.5X3.9風掃式m

磨產量t/h105窯尾預分解系統(tǒng)CX21mm02900CXI2mm04900CX13mm04900CX14mm04900CX15mm05200分解爐高度mm04200高度mm21000一次風機風量m3/h6454風壓Pa11807煤粉風機風量m3/h42.6風壓Pa78.46增濕塔06.0X24m處理風量m3/h2500007高溫風機風量m3/h250000R4500風壓Pa8400電機功率kw1050轉速轉/分14008電除塵器電場截面積m285處理風量m3/h250000三.熱工標定測點示意圖詳見圖一。四.熱工參數測定計算的說明本標定所用測定儀表和方法均屬一般使用的常規(guī)儀表和方法?，F簡述如下：溫度測量：氣體和物料的溫度采用熱電偶或水銀溫度計。筒體表面溫度采用光學高溫計。出窯熟料溫度采用溫度計和光學高溫計測量。壓力測量：采用U型管、畢托管和微壓計測量。氣體流量測量：采用畢托管和微壓計，進行多點測量法。氣體成分分析：采用奧氏氣體分析儀。濕度用干、濕球溫度計測量。煤粉計量：利用在線的轉子計量系統(tǒng)數據。熟料產量：過磅計量。其余物料的理化性能檢驗由化驗室按常規(guī)方法進行。五．.熱工標定原始數據及標定計算結果2004年11月17日進行儀器校核調試，熟悉測點情況；11月18日上午9：00時正式進行第一次標定，中午1：00時和下午3.00時，分別進行第二次標定和行第三次標定。標定原始數據及標定計算結果匯總如下：生料、熟料化學成分煤的工業(yè)分析(%)CfWfVfAf4.0628.1723.0044.77入窯物料水分(%)日 期入窯生料17日0.9518日0.97序號項 目單位數值11月18日說明1熟料產量臺時產量t/h48.87單位容積產量Kg/m3.h80.02單位面積產量Kg/m2.h72.022煤及執(zhí)八、、耗單位實物煤耗Kg/kg熟料0.231單位標準煤耗Kg/kg熟料0.175單位熱耗Kj/kg熟料5123.53料耗理論料耗Kg/kg熟料1.635實際料耗Kg/kg熟料1.84窯的熱力參數發(fā)熱能力Kj/h2.50X108截面熱力強度Kjl/m2.h2.46X1075入窯次風溫度°C20靜壓mmH2o1998工況風量m3/h9588標況風量Nm3/h8878占入窯總風量的比例%29.726入窯次風溫度C680標況風量Nm3/h20993占入窯總風量的比例%70.287出預執(zhí)八、、器氣體溫度C314靜壓Pa-5800工況風量m3/h256578標況風量Nm3/h103165單位風量Nm3/kg熟料2.111工況風速m/s15.88標況風速Nm/s7.238排風機入口氣體溫度C136靜壓Pa-8142工況風量m3/h231971標況風量Nm3/h130286單位風量Nm3/kg熟料2.66工況風速m/s27.17標況風速Nm/s15.26序號項 目單位數值說明11月18日9除塵器出口氣體溫度°C132靜壓Pa200工況風量m3/h316302標況風量Nm3/h196536單位風量Nm3/kg熟料4.02工況風速m/s25.38標況風速Nm/s15.7710冷卻機鼓風室風機溫度C20靜壓Pa1599工況風量m3/h30295標況風量Nm3/h26108工況風速m/s25.47標況風速Nm/s21.95室風機溫度C23靜壓Pa500工況風量m3/h30191標況風量Nm3/h25809工況風速m/s16.19標況風速Nm/s13.84室風機溫度C21靜壓Pa1800工況風量m3/h10898標況風量Nm3/h9509工況風速m/s11.30標況風速Nm/s9.86四室風機溫度C15靜壓Pa697工況風量m3/h21542標況風量Nm3/h18962工況風速m/s22.53標況風速Nm/s19.83五室風機溫度C26靜壓Pa360工況風量m3/h12267標況風量Nm3/h10362工況風速m/s12.62標況風速Nm/s10.66六室溫度C16靜壓Pa280

風機工況風量m3/h49424標況風量Nm3/h43173工況風速m/s14.31標況風速Nm/s12.5011排風機入口氣體溫度°C202靜壓Pa-660工況風量m3/h167651標況風量Nm3/h89456單位風量Nm3/kg熟料1.83工況風速m/s18.31標況風速Nm/s9.7712過剩空氣系數出預熱器Va1.5113各占八、、物料溫度煤粉C50出一級筒物料C314出二級筒物料C480入窯物料C928出窯熟料C1280出冷卻機熟料C18014冷卻機效率冷卻機效率%45.25熱回收率%15大氣溫度C9壓力mmHg707.26相對濕度%

窯尾預熱器分解爐系統(tǒng)各部位溫度壓力表6序號部位溫度(°C)壓力Pa備注1窯尾煙室936-2872分解爐中部835-339c5入窯物料3頂部850分解率4C出口5755-1060①89.27%5C出口4711-2670②87.39%6C出口3628-35407C出口2495-46508C］出口314-58109高溫風機進口136-814210電除塵器出口13220011三次風管（入爐）73712入爐：入窯燃料比5545廢氣分析結果表7'、、成分測點CO2%O2%CO%N2%a預熱器出口22.46.2070.11.51窯體表面溫度沿窯長度分布情況圖5txl02°C圖二收入物料支出物料項目kg/kg.sh%項目kg/kg.sh%1.煤粉消耗0.2313.1071.熟料1.013.4452.生料消耗1.63521.8492.預熱器排出廢氣量3.00840.4413.入窯回灰量0.1652.2183.預熱器排灰量0.1431.9234.窯用一次空氣量0.45896.1754.冷卻機排灰量0.00330.0445.入冷卻機空氣量3.89552.3765.冷卻機排風量3.194342.9506.系統(tǒng)漏入空氣1.06414.3056.其它0.0891.21合計7.4381007.43100物料平衡計算結果表8

窯系統(tǒng)熱量平衡計算結果表窯系統(tǒng)熱量平衡計算結果表9收入熱量支出熱量項目kJ/kg.sh%項目kJ/kg.sh%1.煤粉燃燒熱5123.5596.371.熟料形成熱1762.9633.162.煤粉帶入顯熱12.980.242.預熱器出口廢氣顯熱946.5617.813.生料帶入顯熱58.751.113.預熱器飛灰顯熱40.420.764.入窯回灰?guī)腼@熱6.8970.134.冷卻機煙囪排出顯熱648.7612.215.一次空氣帶入顯熱10.630.205.出冷卻機熟料顯熱148.142.796.入冷卻機空氣帶入顯熱94.051.776.系統(tǒng)表面散熱1350.4625.407.漏入空氣帶入顯熱9.630.187.蒸發(fā)生料水分耗熱82.451.558.冷卻水帶走熱123.902.329.其它212.8484.00合計5316.941005316.49100

窯熱效率耳=Qshx100%=1762.96X100%=34.41%yQrR 5123.55冷卻機統(tǒng)熱量平衡計算結果表10收入熱量支出熱量項目kJ/kg.sh%項目kJ/kg.sh%1.出窯熟料顯熱1352.9693.501.出冷卻機熟料顯熱148.1410.242.入冷卻機空氣顯熱94.056.502.入窯二次空氣顯熱379.7426.243.入分解爐空氣顯熱232.4216.064.冷卻機排風顯熱648.7644.835.冷卻機表面散熱25.451.766.其它12.500.87合計1447.011447.01100冷卻機熱效率“y=Qy2QiSQF2kx100%=37917---42=45-25（%）

項目小時散熱量kJ/h公斤熟料散熱量kJ/kg.sh備注回轉窯及三次風管23364960478.10預熱器C1180047036.84C2222892045.61C3309590963.35C4435345489.08C5471644296.51分解爐350800071.78冷卻機及排煙管道5131368105.00煙室及上升煙78一級預熱器至增濕塔管道353801972.40窯系統(tǒng)表面散熱計算結果表表11六.窯系統(tǒng)物料平衡計算一）收入物料1.熟料產量M=W熟料二36652.5sh0.75=48870kg熟料/hM 熟料小時產量（kg/h）sht 標定累計時間（h）W熟米—標定累計產量（k）2．燃料消耗量m=炳廠+Mf=5079.6+6208.4=o.231kg/kg.shrMsh 48870m公斤熟料消耗的燃料（kg/kg.sh）r—Myr—窯頭喂煤量（kg/h）Mfr—分解爐喂煤量（kg/h）3．生料消耗量m=Ms=87966=1.635（kg/kg.sh）sMsh48870ms_公斤熟料消耗的生料量（kg/kg.sh）M單位時間消耗的生料量（kg/h）s—4．入窯回灰量mMyh=8063.55=0.165（kg/kg.sh）yh=Msh 48870Myh_公斤熟料占回灰量（kg/kg.sh）myh入窯回灰量（kg/h）yh—5.進入系統(tǒng)空氣量（1）入窯一次空氣量kg/kg.sh)m 3k+Vf1kxp=8878+8500x1.293=0.4589kg/kg.sh)1k= Msh 1k48870m 公斤熟料占入窯一次空氣量（kg/kg.sh）1k—VY1K窯頭一次空氣量（NM3/h）Y1K—Vf1k分解爐一次空氣量（NM3/h）F1K—P1k一次空氣密度（kg/NM3）1k—2） 入冷卻機的空氣量mVlkxp=147200xl.293=3.895（kg/kg.sh）LK=Msh 1k48870m 公斤熟料消耗入冷卻機空氣量（kg/kg.sh）LK—V 入冷卻機總空氣量（NM3/h）LK—3） 系統(tǒng)漏入空氣量煤粉燃燒理論空需要量（NM3/kg）取6.075NM3/kg煤a—入窯二次空氣量=VxaxMx（1-0）-VY2KayYr yrY1K=6.075X1.10X5079.6X（1-0.10）-8878=20993（NM3/h）V—煤粉燃燒理論空氣需要量（NM3/kg）aay—窯尾實測空氣過剩系數1.10yMy—窯頭喂煤量（kg/h）Yr0yr—窯頭漏風系數.按經驗取10％yr窯頭漏風量V=20993X0.10=2099（NM3/h）LOK（窯頭）冷卻機漏風量V=V+V+V-VLOKPKF2K LOK（窯頭） LK=120736+17474+2099-147200=21635（NM3/h）V—冷卻機煙囪總排風量(NM3/h)PK分解予熱系統(tǒng)漏風量煤粉完全燃燒時實際上需要空氣量V=Vxax(M+M)K2ayyrfr=6.075x1.49x1128=102212(NM3/h)a 級筒出口空氣過剩系數1.49y即：分解予熱系統(tǒng)漏風量為V=(V+V)-(V+V)-(V +V)LOK K2PK Y1KLK LOK(窯頭) LOK=(102212+120736)-(8878+147200)-(2099+21635)=16462(NM3/h)即：系統(tǒng)漏入空氣量m 2099+21635+16462/48870x1.293LOK==1.064(kg/kg.sh)進入系統(tǒng)總空氣量m=m+m+m=0.4589+3.895+1.064k 1kLKLOK=5.417(kg/kg.sh)系統(tǒng)物料總收入m=m+m+m+mzsrsyhk=0.231+1.635+0.165+5.417=7.438(kg/kg.sh)二）支出物料熟料m=1kg.shsh2．予熱器出口排出廢氣量mf=凹LxPik=103165xl.42=3.008(kg/kg.sh)fMsh48870mf—公斤熟料平均排出廢氣量(kg/kg.sh)Mf—予熱器出口排出總廢氣量(NM3/h)3．予熱器出口飛灰量m=M1xMf=7°.14x1°3165=0.143(kg/kg.sh)fhMsh 48870m一予熱器出口飛灰量(kg/kg.sh)fhM1—含塵濃度(g/Nm3)冷卻機煙囪排灰量m=M2WkJ?17x12°736=0.0033(kg/kg.sh)fh1Msh 48870冷卻機排風量m=池x1.293=12°736x1.293=3.1943(kg/kg.sh)pkMsh 48870物料總支出m=1+3.008+0.143+0.0033+3.1945=7.3488(kg/kg.sh)zo其它支出mgt=7.438-7.3488=0.089(kg/kg.sh)六.窯系統(tǒng)熱量平衡計算(一)收入熱量1.煤粉燃燒熱Q=mxQf=0.231x22179.85=5123.55(kJ/kg.sh)RrrDWmr—公斤熟料平均耗煤量（kg/kg.sh）Q/DW—煤發(fā)熱量（kj/kg）煤粉顯熱Qr=mrxCrxtX=0.231x1.124x50=12.98（kJ/kg.sh）C—煤粉比熱（kJ/kg.oC）rtx—煤粉溫度（oC）X生料帶入顯熱Q=mxCxt=1.635x0.215x40x4.18=58.75（kJ/kg.sh）ssssm一公斤熟料需要的生料（kg/kg.sh）SC—生料的比熱（kj/kg.oC）st—生料溫度（oC）s入窯回灰?guī)腼@熱Q=mxCxt=0.165x0.836x50=6.897（kj/kg.sh）yhyhyhyhmyh一公斤熟料消耗回灰量（kg/kg.sh）C"—回灰的比熱（kj/kg.oC）yht"—回灰溫度（oC）yh入窯一次空氣帶入顯熱Q=Vy1kxCy1kxt=173778x0.311x4.18x231kMsh y1k48870=10.63（kJ/kg.sh）V—窯頭窯尾一次空氣量（NM3/h）Y1KC1—空氣的比熱（kj/kg.oC）y1kt1k—一次空氣溫度（oC）y1kQ=VLkxCLkxtLk=147200X1.301X24=94.05（kj/kg.sh）LkMsh Lk48870Ck—空氣的比熱（kj/kg.oC）Lkt—一次空氣溫度SC）Lk漏入空氣帶入顯熱LokVLokMshxClokxtLk=2099+21635+1646248870X1.301X9=9.63（kJ/kg.sh）系統(tǒng)熱量總收入kQ=Q+Q+Q+Q+Q+Q+QzkRrrsyh1kLkLok=5123.55+12.98+58.75+6.897+10.63+94.05+9.63=5316.49（kJ/kg.sh）二）支出熱量1．熟料形成熱Qsh=17.19AL2O3+27.1MgO+32.0CaOsh 23 a-21.4SiO-2.47FeO2 23=17.91x6.15+27.1x2.20+32.0x64.89-21.4x21.89-2.47x3.12=1762.96（kJ/kg.sh）予熱器出口廢氣顯熱Qf^LxCfxtf=103165X1.428x314=946.26（kj/kg.sh）f=MshCff48870Cf—廢氣的比熱（kj/kg.oC）tf—予熱器出口溫度（oC）QmxCxt=0.143x0.9x314=40.42（kJ/kg.sh）fh=fhfhfC廠飛灰的比熱（kJ/kg.oC）m一予熱器出口飛灰量（kg/kg.sh）fh4.冷卻機煙囪排風顯熱Qk=VpkxCkxtk=120736xi.30X202=648.76（kJ/kg.sh）pkMshpk48870Ck—廢氣的比熱（kj/kg.oC）ktk一煙氣溫度（oC）pk5．出冷卻機熟料顯熱Q=1xCxt=1x0.823x180LshshLSh=148.14（kJ/kg.sh）C—熟料比熱（kJ/kg.oC）shtLSh—熟料溫度（oC）LSh系統(tǒng)表面散熱（1）回轉窯、三通道表面散熱Q=a（t-t）F=20x（210-7）x1200x4.18BBoB=23364960（kJ/h）QB一表面散熱量（kj/h）Ba—總散熱系數，取20t-t—設備表面與環(huán)境溫差（oC）BoFB一設備表面積（m2）B2）冷卻機表面散熱Qb=°gt。)Fb=11x(100-7)xl200x4.18=5131368(kJ/h)4）予熱器系統(tǒng)表面散熱Q=a(t-t)F=37500652(kj/h)B BoB系統(tǒng)表面散熱Q=23364960+5131368+37500652=1350.46(kj/kg.sh)B總 48870蒸發(fā)生料水份耗熱q=m(Ws+0.353AL2O3)xq0sS 1qq Tqh=1.635(0.97+0.353x3.16)x2418.8100=82.45(kJ/kg.sh)W—生料含水率（％）sqqh—水的氣化熱（kj/kg）8．冷卻水帶走的熱QLs=123.90(kj/kg.sh)熱量總支出Q=1762.96+946.56+40.42+648.76+148.14+1350.46zo+82.45+123.90=5103.65(kj/kg.sh)10.其它熱支出Qzo=5136.49-5103.65=212.84(kj/kg.sh)七.冷卻機系統(tǒng)熱量平衡計算(一)收入熱量出窯熟料顯熱Q=1xCxt=1x1.057x1280yshShysh=1352.96（kJ/kg.sh）th—出窯熟料溫度（oC）ysh入冷卻機空氣顯熱Q=VLkxCLkxtLk=147200X1.301X24=94.05（kj/kg.sh）LkMsh Lk488703.熱量總收入Q=Q+Q=1352.96+94.05=1447.01（kj/kg.sh）zsyshLk（二）支出熱量1．出冷卻機熟料顯熱Q=1xCxt=1x0.823x180Lsh shLSh=148.14（kj/kg.sh）2．入窯二次空氣顯熱Q=VxCxt=0.4296x1.3x680=379.74（kj/kg.sh）y2kY2KKy2k入分解爐空氣顯熱Q=VxCxt=0.357x1.3x500=232.42（kj/kg.sh）F2kF2KKF2k冷卻機煙囪排風顯熱Qk=VpkxCkxtk=120736X1.30x202=648.76（kj/kg.sh）kMshpk48870冷卻機本體表面散熱QB=25.45（kj/kg.sh）6．熱量總支出Qzo=QLsh+Qy2k+QF2k+/Qb=1434.51（kj/kg.Sh）7.其它熱支出Qqt=1447.01-1434.51=12.50（kJ/kg.sh）七.熱工標定情況分析1.情況分析與改進意見根據熱工標定窯系統(tǒng)各項熱工測定參數計算結果的分析，我們認為改造后目前該窯系統(tǒng)尚存以下幾個問題，并提出改進意見如下：（1）窯尾預熱器系統(tǒng)漏風比較嚴重根據熱工標定，預熱器出口（即一級旋風筒出口）廢氣量為100911Nm3/h,折合每公斤熟料標況風量為2.065Nm3/kg,,與正常情況下1.65?1.80Nm3/kg，的水平相比系統(tǒng)漏風高出14.7%。系統(tǒng)漏風主要是窯尾煙室和三次風管閘閥兩個部位。其中窯尾煙室與窯連接密封處漏風漏料均比較嚴重。建議：對窯尾煙室采用新型柔性密封裝置,同時解決窯尾的漏料問題。（2）分解爐問題在設計合理操作正常的情況下,MFC型流化床分解爐可以做到連續(xù)生產不間斷操作,避免出現頻繁停爐清渣的問題。而該窯分解爐幾乎平均每班都要停爐結渣（入窯生料不經過分解爐）清理一次。這種不正常的情況無法保證窯操作熱工制度的穩(wěn)定,直接影響著窯的產量和熟料熱耗。該分解爐直徑①4.2m,高21m,分解爐有效容積約220m3；在分解爐底部設有一個噴煤嘴；流化床一次風機風壓11807Pa。根據熱工標定，窯臺時熟料產量48.87t/h，入窯生料碳酸鈣表觀分解率為89.27%，分解爐（中部）溫度850°C，物料在分解爐內停留時間約2.4秒。該廠窯用原煤揮發(fā)分：28.17%，熱值為22179.85kj/kg（QfDW），煤的熱值偏低。對于采用這樣的原燃材料，在MFC流化床分解爐的設計上，分解爐的高徑比，生料入料點的位置，以及分解爐噴煤嘴的個數與布置上都要有所變化，進行必要的調整。根據上述情況我們認為：除考慮操作上的部分原因外，該分解爐在設計上存