设计说明书

摘要本次设计是针对5000t/d孰料新型干法生产线烧成车间窑尾工艺设计，窑尾系统是由CDC分解炉、旋风筒、连接管道及附件组成。

本次设计的主要内容有：1.配料计算2.生产过程和主机选型3.计算和确定带悬浮预热器的新型回转窑和悬浮预热器的型号及规格，以及窑尾气体平衡的计算，同时还编写了全厂工艺流程概述和本次毕业设计的评述及展望。

4.计算机绘图5.撰写说明书。

另外本次设计采用了目前国内外水泥行业相对较为先进的技术和设备，最大限度降低能耗、降低基建投资，有最大限度提高产量，做到环保，技术先进指标先进、合理。

关键词：新型干法生产线，悬浮预热器，CDC分解炉，电收尘AbstrctThis design is aim end of kiln technics for 5000t/d ripe material new type dry process calcination worshop ,The end of kiln is composed of CDC break down furnace 、cyclone canister 、joint pipeline and attachment (box for sprinkling powder 、flap trap 、system of blow and block up ,and so on ). The main content of this design cotain:1,Calculation of ingredient 、calculation of material balance \calculation of repository and calculation heat balance; 2,choose type of main processor and auxiliary machinery for factory ;3,technological design for calculation workshop ;4,The characteristic of technics disposal for factory ;5,Charting by computer ;6, Writing specification .On the other side ,the design the technology and requirement of which are relatively adavanced in national and International cement industry ,It could maxium decrease the energy consumption and investment of capital construction ,In the same time it also maximum enhance the yield and quality , satisfy the requirement of protecting environment and the technical economic index advanced and reasonable .Keywords:New dry process production line ; Suspension preheater ;CDC break down furnace;EspII目录第一章前言 (1)1.1设计方案 (2)1.1.1设计原则 (4)第二章配料计算 (5)2.1设计题目 (5)2.2原始数据 (5)2.3配料计算 (6)2.3.1 确保熟料率值的组成 (6)2.3.2 熟料热耗的确定 (6)2.3.3 计算煤灰掺入量 (6)2.3.4用EXCEL计算干生料的配合比 (6)2.3.5将干料配比折算成湿料配比 (8)第三章物料平衡 (9)3.1烧成系统生产能力 (9)3.2 生料消耗定额 (9)3.3主机平衡与选型 (11)第四章工艺流程简介 (13)4.1 原料工段 (13)4.2 烧成工段 (13)第五章：车间工艺设计计算 (15)5.1设计计算基础 (15)5.2回转窑设计计算 (16)5.3设备选型计算 (20)5.3.1分解炉 (20)5.3.2悬浮预热器 (21)5.3.3 附属设备选型 (25)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)IV第一章前言本设计的课题是：日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线烧成系统窑外预分解工艺设计。

本次设计的主要内容是水泥生产的工艺流程,水泥厂区及车间布置和窑尾主要设备的计算选型等。

重点对窑尾部分进行设计。

这次设计既是对自己知识能力水平的一次全面检验，也是自己从在校学习向社会工作过渡的一次专业技术和科学研究的具体实践。

通过这次设计让自己能够对大学所学知识进行系统的应用，并对原来不完整和错误的部分予以完善和改正。

同时强化自己对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养自己收集资料和调查研究的能力。

此外，设计中的方案比较和论证也能提高自己独立分析问题和解决问题的能力，进而培养自己创新精神和实践能力，从而为走上工作岗位打好理论基础。

本设计的过程中，除了必须达到满足日产5000t水泥生产所需的工艺要求和国家对环境等项目的相关法律规定外，还应尽可能的做到绿色生产和降低能耗。

本设计的主要对象是水泥生产中的孰料分解即分解炉。

因此有必要对预分解窑的发展状况及目前国内外分解炉技术的发展现状和技术进展进行了解。

20世纪90年代以来一些大型干法生产线相继在国内建行投产山东大宇7200t/h熟料生产线及新华5000t/d、京阳5000t/h生产线。

这些生产线以其生产稳定、产品质良好、运行成本低，在国际、国内的产品市场上占有一定的份额，并显示出强劲的市场竞争力。

目前日本法国德国等发达国家新型干法技术以占95以上，其他发达国家也占80以上，而我国新型干法技术只占15。

目前窑外分解技术同国外技术比较：如从德国伯力鸠斯公司引进的纵阳海螺和徐州海螺10000 t/d生产线均设计有分料和分风装置，但它们均是燃烟煤的水泥厂，国外公司的预分解系统相对固定，烧什么燃料都变化不大，比如日本三菱公司MFC炉，德国洪堡管道分解炉等都有烧烟煤和无烟煤的情况，而纵阳海螺预分解系统对煤的适应性是很强的，只要调整喂料入炉的二点料量，分解炉燃烧温度就可以调整控制，以适应不同的煤质，而二次燃烧用的分风设计显然是为了脱氮而设计，而且出烟室上升管道上还设计加部分煤粉的脱氮燃烧装置。

对于烧烟煤，脱氮可以在上升管道加部分煤粉，使其局部缺氧成还原气氛脱氮，控制分料（不分料或分料至炉上部很少）使分解炉温度在900°C左右，使分解炉产生的NOx 等废气很低，不采用分风二次燃烧可能也能达到环保要求。

对于烧劣质煤等较难燃烧的燃料，控制分料（分料量大）使分解炉处于高温燃烧，但此时必需分风进行二次燃烧以使NOx等还原，否则将产生环境问题。

也可以二种脱氮装置同时使用，只是操作上略复杂些。

韩国三星水泥制造公司丹洋水泥厂其窑尾预分解系统窑尾采用了低压损高效旋风筒的双系列5级预热器(以下称M—sP)和流化床分解炉(以下称N—MFC)的预热分解系统。

该系统具有燃料消耗与电耗较低，人窑生料分解率高(达90％一95％)的特点。

铜陵海螺10 000 t／d水泥熟料生产线采用了在线型低NOx 分解炉，分解炉座落于窑尾烟室之上，下部为进行NOx 分解还原的低NOx 段，上部为主炉段，进行煤粉燃烧燃尽和生料分解。

分解炉煤粉全部从低NOx 段下部喷人窑尾烟气中，C 4下料经分料阀，部分加入到低NOx 段，部分加入到主分解炉段下部，三次风从主炉段下部加入，低N 段的煤粉在低氧含量的窑尾烟气中部分燃烧。

影响分解炉出口NO x含量的主要因素有：分解炉初始燃烧部位的温度；煤质及其挥发分和氮的含量；进分解炉前热风中NOx 的含量；窑尾系统是在高温状态下操作运行的，对提高部件寿命、运转率、热交换等方面都有较高要求。

本设计采用目前国内外水泥行业相对较为先进的技术和设备，最大限度的降低能耗、降低基建投资、有最大限度地提高产、质量，做到环保，技术经济指标先进、合理。

本次的分解炉的设计应该考虑以下问题。

由于近些年来能源紧张导致水泥厂煤质量不断下降，分解炉适应能力不足，影响熟料产质量。

对采用无烟煤和低挥发分煤的工程，煤在分解炉内燃烧和传热仍然存在先天不足，导致结皮堵塞较多，通风不量，影响产、质量。

一些工程开始要求能够燃烧垃圾，但对垃圾处理和在分解炉内的燃烧要求及燃烧效果等目前还不能说已经完全解决，需要不断改进。

由于环保要求，燃烧产生的有害气体减排问题已经提到议事日程，需要在分解炉设计中考虑。

1.1设计方案本次设计日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线烧成系统窑外预分解工艺设计，采用目前国内外较为先进的技术设备，最大限度地降低能耗、降低基建投资，又能提高产量、质量，做到环保，技术指标，先进、合理。

窑外分解技术又称预分解技术，是新型干法生产技术，用预分解技术建造的预分解日产量高、热耗低、工艺先进，一般用于大型分解窑。

其含义是指将已经经过悬浮预热的生料，在到达分解温度前，进入到分解炉内与进入炉内的燃料进行混和，在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热，使生料中碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。

预分解技术发明后，熟料燃烧所需的60燃料转移到分解炉内，并将其燃烧迅速运用于碳酸钙分解过程，这样不仅减少了窑内燃烧带的热负荷，并且入窑碳酸盐的分解率达到95左右，从而大幅度提高了窑的生产效率。

本次设计采用成都水泥设计院的5000t／d CDC预分解系统包括5级双系列CNC预热器系统和CDC分解炉。

CDC炉是对SF、NSF和C-SF分解炉炉型进行了分析、反求、试验后，对其结构优化开发出来的适合烧劣质煤的分解炉。

CNC旋风筒的设计思路符合新型低压损旋风筒的发展方向，采用了高截面风速、包角大偏心蜗壳、切角五边形进风口、短内筒、大内筒、低进出口风速等设计方法，优化了系统参数。

CDC分解炉的设计改善了炉内浓度场和温度场分布的均匀性，提高了炉容利用率，料气停留时间比在优化设计中得以提高，有利劣质煤的利用。

冷模实验证实了5000t/dCDC预分解系统的先进性和可靠性。

CNC旋风预热器的主要功能在于利用高温气流对物料进行加热、升温，并完成生料干燥、粘土矿物的脱水和部分矿物的分解。

旋风筒主要负责收集上一道工序处理后的生料，其换热量比例约占整个窑尾系统的13％：联结管道主要起气固热交换作用，其换热量2比例约为27％。

三次风通过大蜗壳引入与窑气施的采取，增强了常规sF型分解炉中的喷腾效应，混合；炉体的圆柱段设置有缩口；炉子出口位置距炉子顶部留有一定间距；采用径向出风方式。