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程设计说明书目录1初始条件 (6)1.1原料的原始数据 ............................................................................................................... 6 1.2燃料煤的原始数据 ........................................................................................................... 6 1.3其他资料 ........................................................................................................................... 6 2配料量的计算 (6)2.1煤的低位发热量的计算 ................................................................................................... 6 2.2煤灰掺入量的计算 ........................................................................................................... 7 2.3率值的选取及水泥化学成分的计算 ............................................................................... 7 2.4累加试凑计算 ................................................................................................................... 7 2.5熟料料耗的计算 ............................................................................................................... 8 2.6生料配比计算 ................................................................................................................... 8 3燃料燃烧计算 (9)3.1理论空气量、烟气量及烟气组成的计算 ....................................................................... 9 3.2空气过剩系数的选取 ....................................................................................................... 9 3.3实际空气量、烟气量及烟气组成的计算 ..................................................................... 10 4物料平衡、热量平衡计算 . (11)4.1理论干生料消耗量gy m 与水泥熟料形成热sh Q 的计算 (11)4.1.1列出配料计算的结果 .......................................................................................... 11 4.1.2理论干生料消耗量gy m 的计算 ............................................................................ 11 4.1.3水泥熟料形成热sh Q 的计算 ................................................................................ 12 4.2热平衡的计算 .. (12)4.2.1原始资料 (12)4.2.1.1物料的化学成分 ....................................................................................... 12 4.2.1.2煤的元素分析组成 ................................................................................... 12 4.2.1.3其他原始资料 . (13)程设计说明书4.2.2确定平衡系统与平衡计算的依据 (14)5设备尺寸的计算 ........................................... 错误！未定义书签。
无机非金属材料热工设备重点1，无机非金属材料与有机（高分子）材料、金属材料并列为三大基础材料。
除了这三种基础材料以外，材料的另一个重要分支就是基于这三大基础材料而发展迅速的复合材料。
（P3）2，热工设备的主要代表就是：窑炉。
（P3）3，烧结的本质就是在物料温度低于融化温度的高温条件下，物料内部产生致密化的过程。
（P4）4，热工设备主要是指窑炉，窑炉是一个能够产生高温的空间，构成这个空间的窑体材料叫做：筑炉材料，显然筑炉材料包括耐火材料、保温材料、普通建筑材料。
（P9）5，新型干法水泥回转窑系统是以“悬浮预热”和“窑外分解”技术为核心。
（P19）6，“二磨一烧”：生料磨、水泥窑和水泥磨。
（P19）7，P20 图2.1 NSP窑系统的流程图（a）和（b）要求：注解物料流程新型干法水泥回转窑：预热器系统，分解炉，回转窑，熟料冷却机，燃料燃烧器。
8，整个系统内燃料燃烧所需要的助燃空气被分成三部分：第一部分来自窑头的鼓风机，被称为：一次空气（或称：一次风），其主要作用是：携带从窑头煤粉舱下来的煤粉经喷煤管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出的火焰有一定的“刚度”(平、顺、直)。
另外两部分的助燃空气则是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气，它们分别被称为：二次空气（或称：二次风）和三次空气（或称：三次风）。
二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧的主要助燃空气。
三次空气则是通过专门设立的三次风管进入分解炉而成为分解炉内煤粉燃烧所需的助燃空气。
在这三种空气中，二次空气和三次空气的预热温度不受限制，越高越好；而一次空气不允许被预热，否则温度较高的一次风会使煤粉中的挥发分在喷煤管中提前逸出，从而有可能造成煤粉爆炸的事故。
（P21）9，新型干法水泥回转窑系统的两个主要评价指标：一是产量；二是热耗。
即：产量是否达标（产量是否高于设计产量）；热耗是否达标（热耗是否低于设计热耗）。
（P21）10，表观分解率e：是指从窑尾入窑的下料管中取料样，经测定其烧失量后计算而得到的分解率。
预分解窑分解率测定作业指导书
1.本方法通过分别测定入窑生料及出分解炉物料的烧失量，计算出
分解率。
2.主要检验仪器设备
2.1天平不得低于四级，并定期检定。
2.2高温炉控温范围确保0-1000℃内，并按周期检定。
3．烧失量的检验
称取1 g试样，精确至0.0001g，置于已灼烧恒量的瓷坩埚中，将盖斜置于坩埚上，放在高温炉内从低温开始逐渐升高温度，在950-1000℃下灼烧15-20分钟，取出坩埚置于干燥器中冷却至室温，称量。
反复灼烧，直至恒量。
3.2计算方法：ＸＬＯＳＳ= （m －m1）/ m×100%
式中：loss：烧失量的质量百分数，%
m：试样的质量，g
m1：：灼烧后试样的质量，g
4、分解率的计算：
分解率=（入窑生料loss-分解炉物料loss）×100/［(100-分解炉
物料loss)×入窑生料loss］×100%。
5000T/D烧成系统中控室操作规程说明书生产工艺部.中控室总论本操作说明书供烧成系统操作时参考，说明书中介绍的内容，仅限于保证系统设备的正常运转及工艺操作的主要事项。
操作人员必须在理解本操作说明书内容的基础上，了解系统内每台设备的原理，基本结构及性能，掌握仪表及控制装置的使用要领，以便在实际操作中随时解决出现的问题。
编制本操作说明书的基本依据是各类设计文件，并结合以往生产调试的经验。
在实际生产中，如本操作说明书所述与实际情况有出入时，应与生产现场技术人员协商解决，并根据实际情况修改有关内容。
为了更好地了解设备性能，请参阅有关的单机设备说明书。
由于水平有限，编写时间仓促，资料中不妥.错误之处在所难免，恳望批评指正。
1.概述烧成系统由烧成窑尾.烧成窑中.烧成窑头共三个子项组成。
本工程采用由南京水泥工业设计研究院自行开发的带在线分解炉的双系列预热器系统。
它具有以下特点：（1）.采用五级旋风筒，配以扩散高分散度的撒料箱，有利于降低废气温度，提高热效率；（2）.该系统分解炉采用在线型布置，从窑头抽取三次风进分解炉作助燃空气，出窑废气中的残佘氧，且可提高分解炉内温度，利于燃烧；（3）.分解炉采用了喷旋技术，有利于系统内风.煤.料之间的充分混合，有利于煤粉燃烧和物料分解；（4）.在三次风管上设有可调风门，这样可以调节三次风管阻力，保持三次风路与窑路的风量平衡；（5）.对煤质.原料的波动适应性强，对增加产量有控潜能力；（6）.分解炉结构简单，炉体阻力小，易于布置及操作。
各级旋风筒下料管增设新型撒料箱，提高物料分散效果，强化物料与气流的混合及换热；（7）.系统操作方便，点火开窑快，投料时分解炉可同时投入使用。
本系统采用高效低阻型旋风预热器带在线型分解炉新技术以及空气梁推动篦式冷却机，为保证高产低耗生产出高质量的水泥熟料提供了可靠的技术保障，此外，利用窑尾废气供给生料立磨，烘干原料，窑头部分热风供给煤磨烘干原煤，提高了本系统的余热利用率。
3.6热平衡计算全系统（预热器C1出口至冷却机）热平衡基准：0℃，单位：kcal/kg.cli3.6.1收入热量：⒈煤的燃烧热：730kcal/kg.cli；⒉煤的物理热（按40℃计）cli1379.0＝⨯⨯；3.040kcal./6548.1kg⒊生料的物理热（按40℃计）cli578.0.1＝⨯⨯；2126/kcal.40kg.13⒋空气带入热：a. 燃烧用一次风（按30℃计）窑头：需燃烧的空气量为0.6clikg/3Nm.设窑头一次风占窑头总风量的15％，则：6.015⨯.0.03＝09clikg/Nm.分解炉：需燃烧的空气量为0.9012cli/3Nm.kg设吹送煤粉用风0.5Nm3/kg.煤粉，则：5.03.0＝⨯0552Nm..0kgc l i0276/吹送煤粉用风约为分解炉燃烧空气的6.67％，生产中如允许提高煤粉浓度，吹送煤粉用风可争取控制到3～5％。
分解炉燃烧用风除煤粉吹送空气外，其余风来自冷却机热风，不计入一次风内。
窑头与分解炉合计用一次风：cli09.03=+.00276Nm./1176kg.0b.冷却熟料用风（按30℃计）篦冷机取为：1.8Nm3/kg.clic.漏风（按20℃计）窑头：设漏风为燃烧需用空气量的5%，即：cli05.03＝⨯冷.0.0kgNm./02735455却机至分解炉三次风量：设漏风为进分解炉热风的5%炉用热风量：cli kg Nm ./7136.01176.08312.03=- 漏风量：cli kg Nm ./0357.07136.005.03＝⨯窑尾部分：分解炉漏风 0.0737 Nm 3/kg.cli烟室、竖烟道 0.0492 Nm 3/kg.cli C 1至C 5旋风筒合计 0.1475 Nm 3/kg.cli三次风管出口处（下涡流室） 0.0270 Nm 3/kg.cli 窑头至窑尾漏风合计：0.3604 Nm 3/kg.cli 漏风空气带入热：[]cli kg kcal ./07.2031.0203604.030)80.11176.0(＝⨯⨯+⨯+收入热合计：764.98kcal/kg.cli 。
五级预热器窑外分解的设计与生产刘长生，黄南樾因当时没有光盘,好多图片和曲线不能下载成功,请原谅^-^建材研究院刘长生黄南樾国内外各种烧煤带有四级旋风筒的窑外分解窑废气温度平均为370℃，为进一步降低废气温度与热耗，采用带有五级旋风筒的窑外分解窑是有效途径之一。
国外大约已有几十台带有五级旋风筒的窑在运转，统计其效果大致可以看出:采用五级旋风筒约比四级旋风筒降低废气温度40℃左右，节省热耗约125千焦/千克熟料。
而其关键是力求降低预热器的流体阻力与高度，以保证系统阻力不增加。
否则由于温度降低而节省的热耗又多消耗在阻力增加上，影响综合效果。
按计算废气温度每降10℃，大约可节省热耗25～30千焦/千克熟料，系统阻力每增减980帕(100毫米水柱)，折合热耗约为20千焦/千克熟料。
建材院从1979年开始进行五级预热器的研究，主要侧重于新型预热器结构的研究，并将研究成果用于生产设计上，先后设计了绥化、沧州等五级旋风筒窑生产线，而后又设计了日产700吨铜山型五级旋风筒窑生产线。
通过实践证明，绥化五级旋风筒窑生产线是切实可行的。
各项指标已达设计要求，经济效益也较好，并于1985年底通过了部级鉴定，它为窑外分解窑的推广应用提供了一个良好的范例。
一、预热器的结构设计根据旋风筒流体力学原理及结构试验的数据分析，推导出两个基本公式:尘粒从内层运动到筒壁所需的时间t旋风筒结构型式等因素对流体阻力的影响关系:式中:R1、R2:气流内、外层曲率半径；μ:气体动力粘度；ρ尘:尘粒密度；d尘:尘粒直径；K:常数；W t:气流旋转时切向速度；h1:柱体高；h2:锥体高；D:预热器直径；ρ:流体密度，d:芯管直径；a:进口高；b:进口宽；Q:预热器单位时间气体流量。
1.断面风速断面风速是设计预热器直径最重要的参数，从公式(2)中可知，在相同直径与断面风速下，可以改变其他结构尺寸来降低流体阻力，相反亦可改变结构来提高断面风速而阻力增加不大，从而缩小预热器的直径。
课程设计任务书学生姓名：专业班级：材科1202指导老师：工作单位：材料学院题目：日产6000吨熟料预分解窑的分解炉系统设计一、初始条件：1、原料的化学分析结果2、燃料煤的元素分析结果：C ad H ad N ad O ad S ad A ad M ad69.1 3.5 1.3 4.2 0.1 20.3 1.53、各种物料损失均按3％计算。
4、其他资料:本设计工厂有自己的矿山，其他条件均符合建厂要求，工厂气象条件符合设计要求。
大气压强（夏季）：720 mmHg温度：- 4℃～ 40℃，相对湿度：70％～ 80％，地下水位：2m ～ 2.5 m二、要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）：设计计算说明书应包括以下内容：①配料计算，燃烧计算,物料平衡计算和热量平衡计算，有关设备的选型计算或结构尺寸计算，附属设备的选型计算，耐火材料选材计算与散热计算，有关性能指标计算，设计及附属设备一览表，设计评述，参考资料。
②画出有关设备的工艺布置图和主要剖面图（A2图纸）以及流程图(A3图纸)。
③热工测量计算说明数包括以下内容：原始数据、平衡计算、结果分析。
三、设计要求：⑴要求每个人独立完成，允许讨论，但不能抄袭，鼓励创新。
⑵说明书要求:①设计说明书必须包括有关计算部分的方法，步骤和结果。
②有关设备的选型，设计说明书中应说明其选项取依据，有关经验数据的选取亦说明其来源。
⑶图纸的要求：①图纸必须按工程图示准绘制，鼓励用电脑绘图。
②图纸上必须注明设备主要民族尺寸及有关说明，图面应清洁，整齐。
四、时间安排：2015.6.1~2015.6.7 (第1周)：查阅有关资料，进行有关设计计算；2015.6.8~2015.6.14 （第2周）绘制相关的图纸；2015.6.15~2015.6.20（第3周）整理计算说明书，图纸以及其他设计资料。
指导老师签名：李洪斌 2015年5月31日系主任(或责任教师)签名：年月日设计方案与设计步骤流程图目录1.配料计算 (1)1.1计算煤灰掺入量 (2)1.2计算熟料化学成份 (2)2.燃料燃烧计算 (5)3. 物料与热量平衡计算 (6)3.1物料平衡 (6)3.2热量平衡 (14)4分解炉尺寸计算 (16)4.1选择窑型和分解炉的结构尺寸计算 (16)4.2入分解炉的三次风管直径 (16)4.3 生料进料口直径 (18)4.4燃烧器选择 (18)5耐火材料选材与散热计算 (19)5.1 耐火材料总体设计 (19)5.2 材料主要性质 (19)5.3 散热量计算 (19)5.4耐火材料厚度对分解炉筒体尺寸的修正 (20)6 设计评述 (20)参考书目 (21)日产6000吨熟料预分解窑的分解炉设计1.配料计算1.1煤灰掺入量由参考资料[2]P233， 根据设计任务书给出的煤元素分析结果得：由参考资料[3]P196，由此可得煤灰掺入量：式中：G A ——熟料中煤灰掺入量；q ——单位熟料热耗，取3300kJ/kg 熟料；Q net,ad ——煤的低位热值；为25240kJ/kg ； A ad ——煤的空气干燥基灰分含量，为22.110%； S ——； P ——煤耗，kJ/kg 熟料 。
前言新型干法水泥生产，就是以悬浮预热和窑外分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产成果，广泛用于水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、低耗、符合环保要求和大型化、自动化特征的现代水泥生产方法。
如原料的预均化、生料气力均化、烘干粉磨、各种耐火材料以及电子计算机、自控技术等,新型干法生产包含了一套现代化的水泥生产新技术和与之相适应的现代管理方法。
与传统的湿法、半干法水泥生产相比，新型干法水泥生产具有均化、节能、环保、自动控制、长期安全运转和科学管理的六大保证体系。
传统的湿法、干法回转窑生产水泥熟料，生料的预热、分解和烧成过程均在窑内完成。
回转窑作为烧成设备，由于它能够提供断面温度分布均匀的温度场，并能保证物料在高温下有足够的停留时间，尚能满足要求。
但作为传热、传质设备则不理想，对需要热量较大的预热、分解过程很不适应。
这主要是由于窑内物料堆积在窑底部，气流从物料的表面流过，气流与物料的接触面积很小，传热效率很低。
同时窑内分解带的物料处于堆积状态，料层内分解的CO2向气流扩散的面积很小，阻力大、速度慢，并且料层内部颗粒被CO2气膜包裹，CO2的分压大，分解要求温度高，这就增加了石灰石分解的困难，降低了分解的速度。
悬浮预热、窑外分解技术的突破，从根本上改变了物料的预热、分解过程的传热状态，将窑内的物料堆积状态的预热和分解过程，分别移到悬浮预热器和分解炉内进行。
由于物料悬浮在气流中，与气流的接触面积大幅度增加，因此传热极快、效率高，同时物料在悬浮态下均匀混合，燃料燃烧热及时传给物料，使之迅速分解。
因此传热、传质均很迅速，大幅度提高了生产效率和热效率。
窑外分解窑的特点：一、用旋风预热器作为主要的预热设备旋风预热器由旋风筒和连接管道组成的热交换器。
现在一般为五级预热器，也有六级预热器。
为使生料能够充分的分散悬浮于管道内的气流中，加速气固之间的传热。
在生料进入每级预热器的上升管道处，管道内应有物料分散装置。
选择生料进入管道的合适方位，使生料逆气流方向进入管道，以提高气固相的相对速度和生料在管道内停留时间。
