水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)7373997

1、課程設(shè)計(jì)5000td水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯的設(shè)計(jì)刖曰課程設(shè)計(jì)是對所學(xué)知識和技術(shù)的綜合考察，是高層次的教學(xué)環(huán)節(jié)。它極大地提高了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,并在老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)及在崗位實(shí)習(xí)和掛職實(shí)習(xí)中收集到各方面技術(shù)資料與自己的設(shè)計(jì)課題及任務(wù)對照，進(jìn)行全面合理的分析、論證、計(jì)算、繪圖、編寫技術(shù)文件等內(nèi)容，完成工程設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)到工藝人員素質(zhì)訓(xùn)練的基本要求。課程設(shè)計(jì)，能使學(xué)生把所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識得以全面的鞏固、深化和發(fā)展，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的工作態(tài)度與科學(xué)的工作方法，培養(yǎng)獨(dú)立承擔(dān)技術(shù)任務(wù)的能力和探索新知識、新技術(shù)的創(chuàng)造力。本設(shè)計(jì)中，以假擬設(shè)計(jì)題目

2、的形式，結(jié)合所學(xué)知識及下廠實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定和核算。本次的設(shè)計(jì)任務(wù)是：設(shè)計(jì)一個(gè)5000t/d水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯系統(tǒng)。設(shè)計(jì)范圍包括：1、窯的規(guī)格計(jì)算確定；2、物料平衡計(jì)算和熱平衡計(jì)算；3、主要熱工技術(shù)參數(shù)計(jì)算；4、NSP窯初步設(shè)計(jì)：工藝布置與工藝布置圖（1號圖）。在此次設(shè)計(jì)中得到李海濤老師的耐心指導(dǎo)和大力支持，但是由丁本人水平有限，在設(shè)計(jì)中難免會出現(xiàn)不足或錯(cuò)誤的地方，敬請老師批評指正！設(shè)計(jì)人：2009-3-12目錄2.1原始資料與數(shù)據(jù)2.2配料計(jì)算43、常尾物料和熱平衡計(jì)算3.1原始參數(shù)設(shè)置3.2熟料形成熱耗的計(jì)算：3.3物料平衡及熱量平衡計(jì)算3.3.1物料平衡計(jì)算173.3

3、.2.熱量平衡計(jì)算183.4物料平衡表與熱平衡表4、窯外分解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1方案的選擇4.2原始資料及相關(guān)參數(shù)的設(shè)定4.3單位煙氣量的計(jì)算4.4系統(tǒng)各部煙氣量的計(jì)算4.5DD分解爐尺寸的確定：6.6分解爐尺寸匯總表結(jié)束語19參考文獻(xiàn)191、設(shè)計(jì)課題5000t/d水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯的設(shè)計(jì)原始資料依據(jù)收集技術(shù)資料自主選用，對工藝參數(shù)應(yīng)予以必要說明1、課程內(nèi)容及要求：窯的規(guī)格的計(jì)算確定物料平衡計(jì)算與熱平衡計(jì)算主要熱工技術(shù)參數(shù)的計(jì)算NSP窯初步設(shè)計(jì)：工藝布置與工藝布置圖2、課題任務(wù)及工作量設(shè)計(jì)說明書（不少丁1萬字，打印，計(jì)算草稿）NSP窯初步設(shè)計(jì)工藝布置圖（1號圖紙1張，手畫），原始

4、資料另附3、時(shí)間與進(jìn)度（2周）（1）第3周：物料平衡與熱工平衡計(jì)算（2）第四周：繪圖2、回轉(zhuǎn)窯的選型及標(biāo)定原始資料：日產(chǎn)5000噸熟料的帶DD型分解爐的NSP窯2.1窯的規(guī)格計(jì)算已知：G=5000t/dDi=kDi：窯的有效內(nèi)徑，m；G:窯的產(chǎn)量，t/d;k:系數(shù)t/(dm2)NSP窯5060取k=57Di=3575000°=4.443(m)根據(jù)水泥工業(yè)熱工設(shè)備Piii貞公式2-108L/Di=15.36Di0.07923可得有效長度：L=15.364.4431.0792376.8083(m)已知：Di=4.443可去耐火磚厚度a=0.22mDDj+2a=4.443+20.22=4.

5、883m2.2窯的選型根據(jù)窯的有效內(nèi)徑和長度選型，結(jié)合市場上的規(guī)格和實(shí)際工程的窯型規(guī)格選擇44.8m74m可得有效內(nèi)徑Dj=4.8-2a=4.8-20.22=4.36m有效長度L=74m2.3窯產(chǎn)量的標(biāo)定2.51850.51861經(jīng)計(jì)算驗(yàn)證，用公式Gh0.5568DiL0.55684.362.5185740.51861211.6666(t)Gd=24XGh=24X211.6666=5079.9991標(biāo)定量和實(shí)際量相符，可見該型號符合要求設(shè)計(jì)量。2.4評述根據(jù)計(jì)算選得型號為44.8m74m的NSP窯符合生產(chǎn)要求。而在南京水泥設(shè)計(jì)院網(wǎng)站設(shè)計(jì)成果展示上，也為安徽銅陵海螺公司設(shè)計(jì)了44.8m74m規(guī)格

6、的回轉(zhuǎn)窯，并順利投產(chǎn)使用，并達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)?？梢娫撔吞柕腘SP窯是符合設(shè)計(jì)要求的，可以達(dá)到標(biāo)定的要求。3、煤耗計(jì)算及物料平衡和熱雖平衡的計(jì)算3.1原始資料窯型為44.8m74m帶DD型分解爐的預(yù)分解窯生產(chǎn)品種：普通硅酸鹽水泥熟料；物料化學(xué)成分見表一物料化學(xué)成分表一單位：%成'分項(xiàng)目'燒失量SiO2Al2O3Fe3O4CaOMgOSO3其他總和十生料35.8813.273.032.0944.680.290.160.60100.00熟料022.485.543.7966.830.590.050.72100.001煤灰051.6031.944.163.620.682.205.95100.00

7、(4)燃料兀素分析和工業(yè)分析機(jī)發(fā)熱量見表2表3燃料元素分析表2單位：%NyNyNyNyNyNyNy60.103.960.350.977.9125.711.00工業(yè)分析及發(fā)熱量表3單位：%AyVyF?CyWyDDw(kJ/kg)25.7128.3644.931.0023614(5)溫度：a.入預(yù)熱器生料溫度:50Cb.入窯回灰溫度:50Cc.入窯一次空氣溫度:30Cd.入窯二次空氣溫度:950C入窯、分解爐燃料溫度：60C入分解爐二次空氣溫度：740C熟料出窯溫度：1360C廢氣出預(yù)熱器溫度：340Ck.飛灰出預(yù)熱器溫度：300C(6)入窯風(fēng)量比(%)一次空氣(ki)：二次空氣(k2)：窯頭漏風(fēng)

8、(k3)=15:80:5燃料比(%)回轉(zhuǎn)窯(ky)：分解爐(kF)=40:60(8) 出預(yù)熱器飛灰：0.1kg/kg熟料(9) 出預(yù)熱器飛灰燒失量：35.20%(10) 各處過?？諝饪諝庀禂?shù)，窯尾：ay=1.05分解爐混合室出口：成l=1.15;預(yù)熱器出口：成f=1.40其中：預(yù)熱器漏風(fēng)占理論空氣量的比例k4=0.16(11) 分解爐及窯尾漏風(fēng)(包括分解爐一次風(fēng)空氣量)占分解爐用燃料理論空氣量的比例k5=0.05.(12) 電收塵和增濕塔綜合收塵效率為99.6%。(13) 熟料形成熱：1736.9kJ/kg熟料。(14) 系統(tǒng)表面散熱損失：460kJ/kg熟料。(15) 生料水分：0.2%。(

9、16) 窯的產(chǎn)量:5079.9991t/d。3.2物料平衡與熱量平衡計(jì)算3.2.1基準(zhǔn)和范圍基準(zhǔn)：1kg熟料，溫度：0C范圍：回轉(zhuǎn)窯+分解爐+預(yù)熱器系統(tǒng)根據(jù)確定的基準(zhǔn)和范圍，繪制熱量平衡圖圖1物料平衡圖圖2物料平衡圖圖23.2.2物料平衡計(jì)算1.收入項(xiàng)目：(1) 燃料總消耗量：m(kg/kg熟料)其中：窯頭燃料量：myrKym分解爐燃料量：mFrKFmroa.(2) 生料消耗量、入預(yù)熱器物料量干生料理論消耗量mgsl100mrAara10025.711mr100Ls10035.881.5600.401mra燃料灰分參入量,b.出袋收塵飛損量及回灰量式中100%mFhmfh(1)0.10(10.

10、996)0.0001kg/kgmyhmfhmFh0.100.00010.1kg/kgC.考慮飛損后干料實(shí)際消耗量mgsmgslmFh1,001.5600.401m0.0001100驗(yàn)21.5600.401m100Ls10035.88kg/kgd.考慮飛損后生料實(shí)際消耗量msmys100100Ws(1.5600.401m)1001000.21.5630.402mkg/kge.入預(yù)熱器物料量入預(yù)熱器物料量=msmyk1.5630.402mr0.1001.6630.402mrkg/kg（3）入窯系統(tǒng)空氣量a.燃料燃燒理論Vlk0.0890.089Car0.267Har0.033(SarOar)60.

11、100.2673.960.003(0.357.9Dmlk6.1571.293Vlkm3/kg煤（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）1.2936.1577.961kg/kg煤VyhayVlkKFmr1.056.1570.40mr2.586mm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）myk1.293Vlk1.2932.586mr3.344mrkg/kgc. 其中，入窯一次空氣量、二次空氣量及漏風(fēng)量分別為Vyk1K1Vyk0.10VykVyk2K2Vyk0.85VykVlok1K3VykO.05Vyk分解爐從冷卻機(jī)抽空氣量出分解爐混合室過?？諝饬縑i(al1)Vmr(1.151)6.157mr0.924mrm3/kg(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))分解爐燃料燃燒

12、空氣量V2VikmFrVik'KFmr6.1570.60mr3.694m/kg(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))窯尾過剩空氣量V3（y1）Vkmyr（y1）VikKym（1.051）6.1570.40m0.123mm3/kg（標(biāo)態(tài)）分解爐及窯尾漏入空氣量3V4K6VlkmFrK6VlkKFmr0.056.1570.60m0.185mm/kg分解爐冷卻機(jī)抽空氣量VF2kV1V2V3V40.924mr3.694mr0.123mr0.185mr4.310mrm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）mF2k1.293VF2k1.2934.310mr5.573mrkg/kgd漏入空氣量預(yù)熱器漏入空氣量為：V5KqVikmr0.166.

13、157mr0.985mm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）窯尾系統(tǒng)混入空氣總量為：Viok2V4V50.185mr0.985mr1.170mrm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）全系統(tǒng)漏入空氣量為：ViokViok1Viok20.052.586mr1.170mr1.299mrm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）mlok1.293Vlok1.2931.299mr1.680mrkg/kg2. 支出項(xiàng)目(1)熟料：msh1kg。（2）出預(yù)熱器廢氣量生料中物理水含量mwsms叢(1.5630.402m)100四0.0030.001mr100kg/kgmwsVws土0.8040.0030.001mr0.8040.0040.001mrm3/kg（

14、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）生料中化學(xué)水含量smhs0.00353mgsAl2O30.00353(1.5630.401mr)3.030.0170.004mrkg/kgVhs0.0170.004mr0.0040.001mrm3/kg(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))0.8040.804生料分解放出CO2氣體量CO2CaOsMCO2MCaOsMCO2MgOs2MMge4444.68-560.294435.4240.3smco2CO2LfhmgsmFh100100(1.5600.401mr)35.421000.000135.201000.5530.142mrkg/kgVC02smco21.9770.5520.142mr1.9770.279

15、0.072mrm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）a. 燃料燃燒生成理論煙氣量VrN2Vrco2=22Cmr=竺12100126°.1°mr=1.122mm3/kg（標(biāo)態(tài)）10022.4=0.79Vlkmr+28Nar一一_mr=0.796.157mr10022.4280.97100mr=4.872mm3/kg（標(biāo)態(tài)）22.4Har22.4mr210018Warmr10022.43.9610022.4181.00mr100Vrso20.456mrm3/kg（標(biāo)態(tài)）Sar22.40.35mrmr32100321000.002mrm3/kg（標(biāo)態(tài)）VrrCO2VrN2VrH2oVrso2（1

16、.1224.8720.4560.002）mr6.452mrm3/Kg（標(biāo)態(tài)）m1k1屋mr1007.96125.71100mr8.704mrkg/kgb. 煙氣中過?？諝饬縑k（f1）V1kmr（1.401）6.157mr2.463mrm3/kg（標(biāo)態(tài)）kkmV1.2932.4631.2933.185mrkg/kg其中，有VkN20.79Vk0.792.463mr1.946mrm3/kg（標(biāo)態(tài)）kk2828mkN2VkN2-81.946-8mr2.433mrkg/kg22.4Vko20.21Vk0.212.463mr0.517mrm3/kg（標(biāo)態(tài)）mko2Vko20.517mr0.739mrk

17、g/kg22.4f.總廢氣量VfVco2VN2VH2OVO2VSO2(0.2790.072mr1.050mr)(4.872mr 1.946m)(0.0040.001m0.0210.005m0.456m)0.517m0.002m=0.304+8.837mm3/kg(標(biāo)態(tài))出預(yù)熱器飛灰量mfh=0.100kg/kg3.2.3熱量平衡計(jì)算如下. 收入項(xiàng)目燃料燃燒生成熱QRr=mQet,ar=23614mkJ/kg燃料帶入顯熱QrmrCrtrmr1.1546069.240mrkJ/kg【060C時(shí)熟料平均比熱容C=1.154kJ/(kgC)】生料帶入熱量Qs(mgsCsmwsCw)ts(1.5600.

18、401mr)0.878(0.0030.001mr)4.1825069.11117.813mrkJ/kg 【050均時(shí)，水的平均比熱容S4.182kJ/(kg-C),干生料平均比熱容CS=0.878kJ/(kgC)】入窯回灰?guī)霟崃縌yhmyhCyhtyh0.1000.836504.180kJ/kg 【050C時(shí)，回灰平均比熱容Gh=0.836kJ/(kgC)】空氣帶入熱量a. 入窯一次空氣帶入熱量Qy1kVy1kCy1kty1k0.15VykCy1kty1k0.152.586mr1.2983015.105mrkJ/kg【030C時(shí)，空氣平均比熱容頃=1.298kJ/(kgC)】b. 入窯二次空

19、氣帶入熱量Qy2kVy2kCy2kty2k0.80VykCy2kty2k0.802.586mr1.4039502757.4mrkJ/kg【0950C時(shí)，空氣平均比熱容Mk=1.403kJ/(kgC)】c. 入分解爐二次空氣帶入熱量QF2kVF2kCF2ktF2k4.310mr1.3777404391.8mrkJ/kg【0740C時(shí)，空氣平均比熱容G2k=1.377kJ/(kgC)】d. 系統(tǒng)漏風(fēng)帶入熱量QlokVlokCloktlok1.299m1.2983050.595mkJ/kg【030C時(shí)，空氣平均比熱容C°k=1.298kJ/(kgC)】總收入熱量 QzsQrRQrQsQyh

20、Qy1kQy2kQF2kQlok23614mr69.240mr(69.11117.813mr)4.18015.105mr2757.4mr4391.8m50.595mr73.29130880mkJ/kg支出項(xiàng)目熟料形成熱Qsh1736.9kJ/kg蒸發(fā)生料中水分耗熱量 Qss(mwsmhs)qqh(0.0030.001mr0.0170.004mr)238047.60011.9mrkJ/kg【50C時(shí)，水的汽化熱qqh=2380kJ/kg】廢氣帶走熱量Qf(Vco2Cco2Vn2Cn2Vh2oCh2oVo2Co2Vso2Cso,)tf(0.2791.050mr)1.9216.818mr1.319(

21、0.0250.450mr)1.5500.517mr1.3700.0021.965340195.54222.8mrkJ/kg【0340C時(shí)，各氣體平均比熱容(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)：Cco21.921kJ/(m3C)；Cn21.319kJ/(m3C)；Ch2o1.550kJ/(m3C)； CO21.370kJ/(m3C)；CsO21.965kJ/(m3-C)】出窯熟料帶走熱量 Qysh1Cshtsh11.07813601466.1KJ/Kg【01360C時(shí)，熟料平均比熱容如=1.078kJ/(kgC)】出預(yù)熱器飛灰?guī)ё邿崃縌fhmfhCfhtfh0.1000.89530026.850KJ/Kg【0300C

22、時(shí)，飛灰平均比熱容G=0.895kJ/(kgC)】系統(tǒng)表面散熱損失Qb=460kJ/kg支出總熱量為Qc=Qh+Qs+Q+Qsh+Qh+CB=1736.9+(47.6011.9m)+(195.5+4222.8m)+1466.1+26.850+460=3933.0+4210.9mrkJ/kg列出收支熱量平衡方程式Qzs=Qc73.291+30880m=3933.0+4210.9m求得mr=0.1447kg/kg即燒成1Kg熟料需要消耗0.1447kg燃料。求得燃料消耗量后，即可列出物料平衡(見表3-1)和熱量平衡表(見表3-2)。表4-1物料平衡表單位：kg/kg料收入項(xiàng)目數(shù)量%支出項(xiàng)目數(shù)量%燃

23、料消耗量0.1454.45熟料量129.66入預(yù)熱器生料量1.60549.25出預(yù)熱器飛灰量0.1002.97入窯實(shí)際干空氣量0.48414.85出預(yù)熱器廢氣量分解爐抽空氣量0.80624.73生料中物理水量0.0030.09窯尾系統(tǒng)漏入空氣量0.2196.72生料分解CO量0.53215.78生料中化學(xué)水量0.0160.47燃料燃燒理論煙氣量1.25937.35煙氣中過?？諝饬?.46113.68總計(jì)3.259100.0總計(jì)3.371100.00表4-2熱量平衡表單位：kJ/kg熟料收入項(xiàng)目數(shù)量%支出項(xiàng)目數(shù)量%燃料燃燒熱3416.975.31熟料形成熱1736.938.24燃料顯熱10.00.22蒸發(fā)生料水分耗熱45.91.01生料帶入熱66.51.46廢氣帶出熱量806.517.76回灰?guī)霟?.20.09熟料帶出熱量1466.132.28入窯一次空氣帶入熱2.20.05飛灰?guī)С鰺崃?6.850.59入窯二次空氣帶入熱399.08.79系統(tǒng)散熱損失460.010.13入分解爐空氣帶入熱635.514.01系統(tǒng)總漏風(fēng)帶入熱7.30.16合計(jì)4537.4100.00合計(jì)4542.3100.004、主要熱工技術(shù)參數(shù)的計(jì)算熟料單位燒成熱耗為QrR=mQet,ar=23614X0.1447=3416.9kJ/k