37回转窑煅烧铝矾土项目热工计算与热平衡

回转窑煅烧铝矾土项目热工计算与热平衡基础数据：回转窑规格：Φ2.8x65m耐火砖厚度200mm系统最高设计产量：660t/d铝矾土熟料热耗：1250kcal/kg熟料煤的工业分析基本数据：Qnet＝6500kcal/kgA＝12-13％，V＝15-18％铝矾土原料烧失量约：13-15％目前窑尾废气温度约600度计算窑尾烟气量、单位产品烟气量；系统增设预热器后，窑尾废气温度计算值；（目前入窑原料为常温，加预热器后，入窑物料温度约比废气温度低100-150度计算：理论燃烧计算：单位燃料理论空气需求量：Va0＝0.241*Qnet/1000+0.5＝0.241*6500*4.187/1000+0.5＝7.06Nm3/kg单位燃料燃烧理论烟气量：V0＝0.213*Qnet/1000+1.65＝0.213*6500*4.187+1.65＝7.45Nm3/kg实际燃烧计算：设空气系数a＝1.05时，实际空气需用量和实际烟气生成量：Va＝a*Va0＝7.413Nm3/kgV＝V0＋（1-a）Va0＝7.803Nm3/kg生产过程燃料消耗量：M＝660*1000*1250/6500＝126.9吨煤/天＝5.29吨煤/小时生产过程燃料燃烧空气需用量：VA＝5.29*1000*7.413＝39215Nm3/小时生产过程燃料燃烧产生烟气量：V1＝5.29*1000*7.803＝41278Nm3/小时吨矾土熟料空气需用量：＝39215*24/660＝1426Nm3/吨矾土熟料吨矾土熟料燃煤烟气量：＝41278*24/660＝1501Nm3/吨矾土熟料生产过程铝矾土烧失成份主要为水，按15％计，则铝矾土煅烧产生废气量为：V2＝660*0.15*1000*22.4/18/24＝5133Nm3/小时窑尾废气合计：Vt＝V1＋V2＝46411Nm3/小时吨矾土熟料烧失烟气量：＝5133*24/660＝187Nm3/吨矾土熟料单位产品烟气量：Vp＝Vt*24/660＝1688Nm3/吨矾土熟料＝1.69Nm3/kg矾土熟料以上计算忽略机械不完全燃烧和系统漏风。汇总：项目单位数值单位产品原料消耗吨/吨熟料1.18单位产品燃料消耗吨/吨熟料0.192单位产品空气需用量Nm3/吨熟料1426单位产品烟气生成量Nm3/吨熟料1688400吨产能时单位时间燃料消耗吨/小时3.21单位时间空气需用量Nm3/小时23767单位时间烟气生成量Nm3/小时28133660吨产能时单位时间燃料消耗吨/小时5.29单位时间空气需用量Nm3/小时39215单位时间烟气生成量Nm3/小时46420物料恒算与热平衡：物料平衡计算：以1吨铝矾土熟料为基准收入项：（1）铝矾土生料：1/（1-0.15）＝1.176吨（2）燃料（煤）：1250/6500＝0.192吨（3）空气：1426Nm3支出项：（1）铝矾土熟料：1吨（2）煤灰：0.125*1250/6500＝0.024吨（3）燃煤烟气：1501Nm3（4）烧失废气：187Nm3旧系统热平衡计算：衡算范围：回转窑窑尾至窑头衡算基准：以1kg矾土熟料、0摄氏度为基准单位：kJ/kg矾土熟料收入项支出项序号项目数值比例序号项目数值比例1生料带入热19.761熟料带出热1339.22燃料带入热3.232熟料烧成热2637.813燃料燃烧热5225.383废气带出热497.964一次空气显热4.304煤灰带出热14.345二次空气显热384.845炉体散热861.4066其它286.80合计5637.51合计5637.51矾土比热：0.84+0.23*（10^-3）*tkJ/kg度煤灰比热：0.84+0.26*（10^-3）*tkJ/kg度矾土烧成热：干空气比热：1.005kJ/kg度20度时密度：1.205kg/m31.172kJ/kg度900度时密度：0.301kg/m3烟气比热：1.122kJ/kg度300度时密度：0.617kg/m31.214kJ/kg度600度时密度：0.405kg/m31.239kJ/kg度700度时密度：0.363kg/m31.264kJ/kg度800度时密度：0.330kg/m31.290kJ/kg度900度时密度：0.301kg/m3一次空气：二次空气＝15：85熟料出窑温度：1200度炉体散热：Q＝3.14*2.8*65*200*30*4.187＝14356720.56kJ/h原系统每天生产矾土熟料400吨，折算炉体散热：Q＝861.40kJ/kg矾土熟料新系统热平衡计算：衡算范围：预热器入口至回转窑窑头衡算基准：以1kg矾土熟料、0摄氏度为基准单位：kJ/kg矾土熟料收入项支出项序号项目数值比例序号项目数值比例1生料带入热19.761熟料带出热1339.22燃料带入热3.232熟料烧成热2637.813燃料燃烧热5225.383废气带出热350.574一次空气显热2.874煤灰带出热6.615二次空气显热407.485炉体散热522.0666预热器散热100.007其它702.47合计5658.72合计5658.72一次空气：二次空气＝10：90或单位：kJ/kg矾土熟料收入项支出项序号项目数值比例序号项目数值比例1生料带入热19.761熟料带出热1339.22燃料带入热3.232熟料烧成热2637.813燃料燃烧热4809.713废气带出热350.574一次空气显热2.874煤灰带出热6.615二次空气显热407.485炉体散热522.0666预热器散热100.007其它286.80合计5243.05合计5243.05一次空气：二次空气＝10：90表示：当其它热耗相同时，新窑系统燃料消耗为0.177吨/吨矾土熟料节省燃料量为：0.192-0.177＝0.015吨/吨矾土熟料日节省：0.015*660＝9.9吨物料停留时间：旧系统矾土熟料在窑内停留时间：窑容积：0.785*（2.8－2*0.2）^2*65＝294m3填充率：取0.15有效容积：44.09m3铝矾土堆积密度：1.8t/m3窑内物料量：1.8*44.09＝79.35t物料平均停留时间：24*79.35/400＝4.76h采用带预热器的系统后，假设产量增加达660吨/天，物料在回转窑内的停留时间为：24*79.35/660＝2.89h物料在预热器内的停留时间需要达到4.76-2.89＝1.87小时以上则预热器的容积需要：1.87*660/24＝51.43m3回转窑的发热能力：产量400吨时，Q＝24.229MW；产量660吨时，Q＝40.09MW。回转窑规格：回转窑规格：Φ2.8x65m耐火砖厚度200mm则，截面积为：4.52m2，内表面积为：489.84m2，容积为293.8m2项目400吨产能时660吨产能时备注容积热力强度82.47kw/m3136.15kw/m3表面积热力强度49.46kw/m281.66kw/m2截面积热力强度5360kw/m28850kw/m2窑内风速计算：单位产品燃料消耗不变时（1250kcal/吨产品），计算可得：400吨产能时，窑内风速为1.73Nm3/m2*s，600度时，风速为5.15m/s；660吨产能时，窑内风速为2.85Nm3/m2*s，600度时，风速为8.49m/s；660吨产能时，窑内风速为2.85Nm3/m2*s，900度时，风速为11.41m/s。若入窑物料全分解，则660吨时，窑内风速可下降为2.53Nm3/m2*s。900度时，风速为10.12m/s。