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日产5000吨熟料新型干法烧成车间毕业设计78 目录绪论…………………………………………………………………………………4第二章原料与燃料………………………………………………………………62.1原料的质量……………………………………………………………………62.11水泥料（普通硅酸盐水泥）………………………………………………62.12混合材及石膏……………………………………………………………72.2燃料的质量要求………………………………………………………………82.2.1煤…………………………………………………………………………92.2.2熟料热耗的选择……………………………………………………11第三章配料计算与物料平衡………………………………………………133.1配料计算………………………………………………………………133.1.1.原料选择……………………………………………………………133.1.2.水泥配料方案……………………………………………………133.2物料平衡计算………………………………………………………133.21烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算………………………153.22.原燃料消耗定额………………………………………………………153.33主机平衡与选型…………………………………………………3.31车间工作制度的确定……………………………………………183.32主机的选型…………………………………………………………183.33主机平衡表………………………………………………….2078 第四章储库计算……………………………………………………………214.1确定各物料的储存期…………………………………………………214.2储库设施的计算…………………………………………………214.2.1.石灰石.原煤.联合预均化堆场………………………………………254.22各种物料储存设施有效容积和容量…………………………………25第五章物料和热平衡计算…………………………………………………265.1原始资料…………………………………………………265.2物料平衡及热平衡计算…………………………………………………265.21物料平衡计算…………………………………………………275.22热量平衡计算…………………………………………………276.5.2煤磨系统的热平衡计算…………………………………………………285.3物料平衡表及热平衡表的编制…………………………………………31第六章窑外分解系统的设计计算………………………………………………336.1原始资料…………………………………………………336.2相关参数的设定………………………………………………………………336.3单位烟气的计算………………………………………………………….336.4窑尾各部为的计算…………………………………………………………336.5窑尾各部位烟气量汇总的计算………………………………………………6.6分解炉设计方案的选择………………………………………………………6.7分解炉结构尺寸的计算………………………………………………………6.8旋风筒设计方案的选择………………………………………………………78 6.9旋风筒结构尺寸的计算…………………………………6.10分解炉.旋风筒各结构尺寸汇总表………………………………….第七章.窑尾设计的计算及选型………………………………………….7.1喷嘴设备…………………………………………………………………7.2窑尾收尘器的选型…………………………………………………………7.3窑尾高温风机及尾排风机的选型……………………………………………7.4烟囱的计算……………………………………………………………………7.5窑尾为了系统主要设备选型…………………………………………………7.6生料输送系统及窑灰回灰系统主要设备选型………………………………第八章烧成车间工艺布置…………………………………………………………第九章全厂工艺平面布置………………………………………………………9.1全场总平面设计的基本原则……………………………………………..349.2全厂工艺平面布置说明……………………………………………………35结论……………………………………………………………………….35致谢………………………………………………………………….36参考文献…………………………………………………………………………37第1章绪论1.1引言新型干法水泥生产自问世以来倍受世界各国的关注，特别是8078 年代以来得到了突飞猛进的发展，国际水泥工业以预分解技术为核心，将现代科学技术和工业化生产的最新成果广泛应用于水泥生产的全过程，形成了一套具有现代高科技为特征和符合优质、高效、节能、环保以及大型化、自动化的现代生产方法。新型干法水泥技术代表了现阶段最高的水泥烧成技术，可以提高窑单位容积产量、提高窑砖衬寿命和运转率，且自动化水平高、生产规模大，可以选用低质燃料或低价废物燃料，节省燃料，降低热耗和电耗，减小设备和基建投资费用、CO和NOx生成量少和事故率低，操作稳定。发展新型干法水泥技术是环境保护和资源综合利用的必然结果。同时，新型干法水泥技术涵盖了许多丰富的理论和科研成果，指导着水泥工业设计、研发、生产等工作的不断完善、优化和提升。新型干法水泥生产技术已经成为当今水泥工业发展的主导技术和最先进的工艺。目前，日本、德国、法国等发达国家新型干法技术已占95%以上，其他的发达国家也达到80%以上，而我国自2007年国家环保改革以来，新型干法技术已由15%提升到70%，因此我国的新型干法水泥技术目前发展势头正良好。1.2设计简介本设计是5000t/d熟料新型干法生产线烧成车间（窑尾）部分的工艺设计，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，又最大限度的提高产、质量，做到环保，技术经济指标先进、合理。本设计石灰石设置圆形预均化堆场，其规模Ø110m。石灰石矿山全矿化学成分稳定，品质优良，均匀性好。全矿CaCO3标准偏差仅有3个台段超过3.0%，最大为3.25%，平均为2.18%，厂区设1-Ø8×18m圆库储存石灰石用于生料配料，库有效储量1360.5t，实际储存时间为5.1h，能满足生产的正常进行。同时对原煤设置圆形预均化堆场，原煤成分的波动对烧成工艺、热工制度的稳定性及熟料质量等影响极大，外购煤的质量难以完全预先控制，同时多点供应原煤的可能性是存在的，并且考虑将来使用低品位原煤的需要，故设置原煤预均化设施。原煤圆形预均化堆场直径90m，堆场有效储量6207.17t。回转悬臂堆料机生产能力150t/h，桥式刮板取料机取料能力60t/h。原煤预均化堆场外设置一个煤堆棚，直接在铁路旁边，煤可以由火车直接卸料到煤堆棚内，这样可以节约基建投资，也有效地利用土地资源。采用4组分（石灰石、页岩、砂岩、硫酸渣）配料，页岩配料仓下设Centrex筒仓卸料器，以顺利排出粘湿物料。生料粉磨采用ATOX50立磨系统，78 此磨在国内几家新建干法水泥生产线运行正常，其台时产量为：400t/h。入磨水分＜6%，出磨水分＜0.5%，入磨粒度允许2%＞100mm，出磨细度：80μm筛余≤10%，主电机功率3800kw。为了减小磨机风环风速，降低磨内压降，节约粉磨电耗，设有物料外循环系统。生料均化库采用IBAU型均化库，根据烟台东原日产5000t熟料生产线的生产情况,规格为Ø22.5m×48m，有效储量16000t，该库集生料储存、均化和喂料于一体，具有均化效果好、电耗低、系统简单、操作管理方便等优点。库内分8个卸料区，生料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出进入均化小仓(兼窑喂料仓)，均化作用主要由库内重力切割和均化小仓的搅拌来实现。生料入窑计量采用冲板流量计，由气动流量调节阀(由德国的CP公司供货)调节人窑流量。储期2.1d。窑尾喂料采用国外进口的提升机，单段提升，100m3入窑生料计量仓位于生料库顶，布置紧凑，设备运转可靠。入窑生料采用申克皮带秤计量，计量准确可靠。熟料烧成采用带DD分解炉的双系列五级旋风预热器，DD分解炉特别适合于低挥发分煤的完全燃烧；旋风预热器结构优化，系统阻力低，节能效果显著。PYROJET多通道燃烧器和PYROSTEP篦冷机系统。日产熟料正常生产能力5000t，目标生产能力5300t/d，熟料热耗3100kJ/kg。窑尾预热器采用4-2-2-2-2组合。预热器规格：C1为4-Ø4900mm，C2～C3均为2-Ø6500mm，C4为2-Ø6800mm，C5为2-Ø7200mm。出C1废气量为1.81Nm3/kg熟料。DD分解炉：直径Ø7510mm，有效高度26.8m。窑与分解炉用煤比例为40%和60%。PYRORAPID回转窑规格为：Ø4.8m×72m，斜度3.5%，正常转速3.15r/min。窑磨废气处理采用低压长袋脉冲袋收尘器，确保了废气达标排放。在预热器出口至高温风机管道上设有喷水系统，根据收尘器入口温度可自动控制喷水量。4座Ø18×32m圆库（预应力隧道库）储存熟料，有效储量为12519.9t，另设1座Ø8×20m的黄料库，有效储量1520t。同时设计规格为231×20m的条形熟料堆场，储量为20759t在水泥销售淡季，储存过剩的熟料，以保证生产的连续进行，同时也可以直接销售熟料。煤磨采用煤粉制备系统设计放弃传统的风扫管磨+粗粉分离器+旋风除尘器+电除尘器的方案，采用MPF2117辊式磨，其生产能力为45t/h，煤粉细度可灵活调节，原煤入磨粒度<25mm，出磨粒度80μm筛余≤12%；水分<10.0%，煤粉水分<1.0%，主电机功率630kW78 。煤磨+脉冲喷吹袋式收尘器的方案，原煤经全密闭计量给煤机喂入辊式磨烘干粉磨，热源取自窑头篦式冷却机余风。该方案较前者节省了投资设备，减少了建筑占地面积，并且操作简单稳定，充分利用了余热。此设备搭配方案在都江堰拉法基水泥厂从投产效果看，振动极小，运转平稳可靠。设有煤粉仓2个，1个放置于煤磨车间为分解炉供煤，一个放置于窑头车间为回转窑供煤。窑头和分解炉喂煤采用申克科里奥力秤计量。本设计选用混合材（矿渣）初水分为15%，要求终水分达到1%，因此选择承德矿机厂生产的φ2.4×18m的回转烘干磨，其台时产量（矿渣初水分为15%，要求终水分达到1%）可达20.1t/h，烘干热耗为5150kJ/kg水分。水泥粉磨采用2套带O-SepaN-2000选粉机的闭路球磨机粉磨系统，简单实用、运转率高，调节水泥细度方便，能同时生产不同品种水泥。磨机选用了φ3.8×12m球磨机，其传动采用了中心传动系统，具有传递功率大、投资省、占地面积小等优点。O-Sepa选粉机一、二、三次风全为环境冷空气，大大改进水泥质量、提高粉磨系统产量。台时产量可达150t/h，功率2500kW/台。磨出水泥细度比表面积达350m2/kg。8座Ø15×34m圆型水泥库用于储存和发运水泥，每库储量7871t，水泥库底可直接发运散装水泥。采用3条BX-8WY型八咀回转包装机包装水泥，台时产量为80~100t/h,完全能满足生产的要求，并设有电子校正称、破包机及破包清理等装置，具有称量精度高（袋误差为±0.1kg）、密封性能好、扬尘小、自动化程度高及操作简便等优点。全厂的中央地带修建生产控制楼，生产楼内设置中央控制室，采用施耐德的Quantum和MomentumPLC控制系统控制，同时生产楼内设置车间办公室。中央化验室则和中央控制室平行布置，负责全厂原、燃材料、半成品和成品的物理检验、化学分析及质量控制。设半露天布置总降压站1座，分别向厂区和矿山供电。设置给水处理系统满足生产生活需要。生活、消防给水管网和生产给水管网皆设计为环状管网。设置污水处理场对生活污水、生产废水进行处理。办公楼、生产楼采用中央空调机组调节空气流量和温度；电气室、变电所、总降压站等处采用柜式空调机调节空气流量和温度。设计全厂收尘器均为袋收尘器。最大限度地保护当地的自然环境，对环境的污染降到最小。78 设计是工厂建设的灵魂，工艺设计是工厂设计的主要环节，是决定全局的关键。工艺设计的主要任务是确定生产方法、选择生产工艺流程；确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工艺参数及定额指标。本次设计根据现代新型干法的发展趋势，结合国内同类型的新型干法水泥生产线的设计，采用了目前比较先进的生产工艺和技术装备，进行技术经济综合分析，切合实际，经济合理，选择最合适的熟料烧成车间工艺布置流程。设计力求做到“清洁生产”，并且节约能源、提高生产效率、产品质量和劳动生产率，使水泥生产向集约化、高质量的现代化工业方向发展。第2章原料与燃料2.1原料的质量要求2.1.1水泥原料（普通硅酸盐水泥）原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、煅烧和熟料的质量，最终也影响水泥的质量。水泥的原料应满足以下工艺要求：78 1)化学成分必须满足配料的要求，以能制得成分合适的熟料，否则会使配料困难，甚至无法配料。2)有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。3)应有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性等。1、石灰质原料凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰质原料，是水泥生产中用量最大的一种原料，一般生产1吨熟料约需1.2~1.3吨石灰质干原料。在本此设计中所使用的石灰石化学分析结果如下：表2-1石灰石化学成分(%)石灰石（块样）lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO∑39.984.661.280.4052.021.0099.34本设计采用的石灰石各项指标都达到了一级品（CaO>48%,MgO<2.5%）的要求，所以该石灰石是生产水泥的优质原料，据了解该矿山储量丰富，据初步勘测其储存量能服务5000t/d熟料生产线30年以上，成分稳定性好，距建厂位置有3公里，交通方便，是生产水泥的最佳选择。2、辅助校正原料传统的水泥生产的辅助原料主要是粘土质原料，校正原料是铁粉和砂岩。粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐，主要化学成分是SiO2，其次Al2O3，还有Fe2O3，一般生产1吨熟料用0.3~0.4吨粘土质原料。但是粘土资源越来越紧缺，如果用来生产水泥则会提高水泥成本同时还造成较大的浪费，所以决定不使用粘土，而改用页岩和砂岩来代替。铁粉则选用硫酸渣。其化学成分全分析如下：表2-2硫酸渣化学成分(%)硫酸渣lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑3.8013.062.0862.076.175.034.9797.18表2-3砂岩化学成分(%)砂岩lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑4.9876.4415.241.980.300.420.0199.37表2-4页岩化学成分(%)页岩lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑11.0059.9613.763.285.562.2695.8278 2.1.2混合材及石膏1、混合材本设计的混合材主要采用粒化高炉矿渣，同时搭配少量的石灰石，通过对本设计的石灰石原料的化学成分分析后的评价，此石灰石同时也是优质的混合材原料，这样加入少量的石灰石作为混合材，不仅提高水泥强度从而提高了水泥质量，而且还减小了粒化高炉矿渣的消耗量，减小了成本投入。2、石膏本此设计所使用的石膏其化学成分分析如下：表2-5石膏化学成分(%)lossSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOK2ONa2OSO3IR（不溶物）∑石膏9.1216.750.974.8525.121.020.880.5039.640.9599.80石膏含水量为2.60%2.2燃料的质量要求2.2.1煤我国水泥工业一般使用煤做为燃料，回转窑水泥厂一般使用烟煤，燃料品质既影响煅烧过程又影响熟料质量，发热量高的优质燃料，其火焰温度高，熟料KH值可高些，若燃料质量差，除了火焰温度低外，还会因煤灰的沉落不均匀，降低熟料质量。对回转窑来说，采用的煤的发热量高，挥发分低，则因挥发分低，火焰黑火头长，燃烧部分短，热力集中，熟料易结大块，游离氧化钙增加，耐火砖寿命缩短。1、水泥工业用燃料的质量分析(1)热值:对燃煤的热值希望越高越好，可有效地提高发热能力和煅烧温度.热值较低的煤使煅烧熟料的单位热耗增加，同时窑的单位产量降低。因此对于预分解窑一般要求煤的低位发热量大于21000kJ/kg煤。本设计用煤热质为24368kJ/kg煤。(2)挥发分：煤的固定碳和挥发分是可燃成分,挥发分低的煤不易着火，窑内会出现较长的黑火头，高温带比较集中。综合考虑燃料成本和技术条件，本设计中的使用的是无烟煤，其挥发分较低，为9.24%。(3)灰分:煤的灰分是水泥工业用煤的主要指标之一。如果灰分过高将导致煤的着火点后移，辐射传热效率下降;导致熟料颗粒的成分不均匀，从而影响窑热工制度的稳定和窑熟料产、质量的提高。78 在新型干法中，煤灰分过高，热值过低，不仅会降低预分解窑生产效率，同时造成燃料不完全燃烧，预分解系统黏结堵塞，降低熟料质量。一般要小于25%-30%，本设计中所用煤品质较差，灰分为20.01%。(4)水分:水分是影响煤粉制备和燃烧的不利因素之一。对于燃烧，水分越高，煤粉滞后起燃越严重，相应的热耗增大。对于粉磨，则由于流动性变差，使其运输、喂料不畅，粉磨困难，相应的煤磨的产量降低和电耗会增加。生产中对煤粉的水分应控制在1%-1.5%。(5)煤粉的细度:煤粉的细度直接影响火焰的长度及形状。国内生产、设计采用的煤粉细度，通常80μm筛余为8-10%，煤粉越细比表面积越大，与空气中氧气接触的机会越多，燃烧速度快，燃烧越完全，单位时间放出的热量也多，可以提高窑内火焰的温度；煤粉太粗时，黑火头长，难着火，燃烧速度慢，火力不集中，烧成温度低，太粗时也会造成煤灰的不均匀掺入。这些因素都会使熟料质量降低，窑内热工制度不稳定，操作困难。特别是当煤粉太细时，其自燃的几率也增大。本次设计所使用的煤是无烟煤，其元素分析和工业分析结果如下：表2-6煤的元素分析（%）CarHarOarNarSarAarMar72.106.064.961.040.3517.413.04表2-7煤的工业分析及发热量 MarVarAarFCadQnet,ad原煤（无烟煤）1.039.2420.0170.75243682.2.2熟料热耗的选择我国的预分解窑的熟料烧成热耗一般为3100—3300kJ/kg熟料，故本设计选取3100kJ/kg。第3章配料计算与物料平衡3.1配料计算3.1.1原料选择表3-1原料化学成分（%）成分名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑石灰石39.984.661.280.4052.021.00-99.34页岩11.0059.9613.763.285.562.26-95.82砂岩4.9876.4415.241.980.300.420.0199.3778 硫酸渣3.8013.062.0862.076.175.034.9797.18煤灰-57.8519.0915.263.840.971.1098.11表3-2煤的工业分析 MadVadAadFCadQnet,ad原煤（无烟煤）1.039.2420.0170.7524368熟料热耗：q=3100kJ/kg。3.1.2水泥配料方案成分名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑石灰石39.984.661.280.4052.021.00-99.34页岩11.0059.9613.763.285.562.26-95.82砂岩4.9876.4410.246.980.300.420.0199.37硫酸渣3.8013.062.0862.076.175.034.9797.18煤灰-57.8519.0915.263.840.971.1098.11三率值的目标值：KH=0.90SM=2.60±0.1IM=1.60±0.11.计算熟料中煤灰掺入量GAGA=（B：煤灰沉落率，带电收尘器的窑为：100%）==2.54559kg/kg熟料2.假设原料配比，计算配料数据及灼烧基生料成分设干基原料配比为：表3-3假设干基原料配比石灰石砂岩页岩硫酸渣83.00%9.00%6.00%2.00%计算各种原料带入白生料中各种成分的量：原料配比×该原料化学成分中各氧化物含量，如：石灰石带入白生料中的SiO2的白分含量为：SiO2=84.00%×4.66%=3.91%用此法计算所有原料带入白生料中各氧化物百分含量示于下表：表3-4化学成分（%）原料名称配比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑石灰石83.00%33.1833.8681.0620.33243.1770.830 82.452砂岩9.00%0.4486.8801.3720.1780.0270.0380.001 8.943页岩6.00%0.6603.5980.8260.1970.3340.1360.001 5.750硫酸渣2.00%0.0760.2610.0421.2410.1230.1010.0221.866白生料100%34.36814.6063.3011.94843.6611.1040.02599.012灼烧生料 22.2555.0302.96966.5231.6820.03698.49478 灼烧基生料=×白生料中各氧化物含量=×白生料中各氧化物含量3.计算熟料成分（=灼烧基生料中各氧化物含量×（100-煤灰掺入量GA）+煤灰中各氧化物含量×GA）表3-5熟料的计算成分（%）项目 SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑灼烧基×（100-GA）%97.5%21.6884.9022.89364.8301.6390.03595.987煤灰成分×GA%2.5%1.4730.4860.3880.0980.0250.028 2.497熟料成分100%23.1615.3883.28264.9271.6640.06398.4844.计算熟料率值及矿物组成（P≧0.64）KH===0.846SM===2.672IM===1.642根据计算结果，KH低于于配料目标要求,而IM、SM略高于要求，则重新调整原料配比：表3-6重新调整原料配比石灰石砂岩页岩硫酸渣84.0%8.00%6.00%2.00%5.重新假设调节原料配比，计算配料数据及灼烧基生料成分，设干基原料配比为：石灰石砂岩页岩硫酸渣84.0%8.00%6.00%2.00%用此法计算所有原料带入白生料中各氧化物白分含量列于下表：表3-7化学成分（%）原料名称配比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑石灰石84.0%33.5833.9141.0750.33643.6970.840 83.446砂岩8.00%0.3986.1151.2190.1580.0240.0340.001 7.950页岩6.00%0.6603.5980.8260.1970.3340.136 0.0015.75078 硫酸渣2.00%0.0760.2610.0421.2410.1230.1010.0221.866白生料100%34.71813.8883.1621.93344.1781.1100.02399.011灼烧生料 21.2744.8432.96067.6721.7000.03698.485表3-8熟料的计算成分（%）项目 SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑灼烧基×（100-GA）%97.5%20.7334.7202.96065.9491.6570.03595.978煤灰成分×GA%2.5%1.4730.4860.3880.0980.0250.028 2.497熟料成分100%22.2055.2063.27366.0471.6810.06398.4766.计算熟料率值及矿物组成（P≧0.64）KH==0.906SM==2.619IM==1.590C3S==3.8×（3×0.906-2）×22.205%=60.58%C2S==8.61×（1-0.906）×22.205%=17.97%C3A==2.65×（5.206-0.64×3.273）%=8.24%C4AF==3.04×3.273%=9.96%重新调整配比后，熟料率值和矿物组成均符合设计要求，而且MgO和SO3也在控制范围内。所以原料配比确定为：表3-9确定原料配比石灰石砂岩页岩硫酸渣84.0%8.00%6.00%2.00%7.将干燥基原料配比换算为湿原料配比，计算生料系统控制指标：表3-10设原料操作水分（%）：名称石灰石砂岩页岩硫酸渣水分（M）1.002.504.007.0078 湿原料=干原料×表3-11计算结果湿原料石灰石砂岩页岩硫酸渣∑份数0.84850.08210.06250.02151.0146换算白生料百分比83.63%8.09%6.16%2.12%100%8.白生料的理论消耗量：白生料理论消耗量===1.4935kg/kg=149.35（kg白生料/100kg熟料）9.熟料煤耗：（熟料的空气干燥基煤耗）P1===0.12722=12.722（kg煤/100kg熟料）3.2物料平衡计算3.2.1烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算1.窑的台数标定熟料产量Qd=5300T/D，小时产量Qh,1=220.8t/hn===0.94故n取1。式中：n—窑的台数；（台）—要求的熟料日产量（t/d）；按照窑的日产量，窑的标定产量设定为220.8t/h；2.计算烧成系统的生产能力熟料小时产量：Qh=nQh,1=1×220.8=220.8(t/h)熟料日产量：Qd=24Qh=220.8×24=5300(t/d)熟料周产量：Qw=168Qh=168×220.8=37100(t/w)式中：Qh----窑的台时产量（t/h）Qd----窑的日产量（t/d）Qw----窑的周产量（t/w）3.工厂的生产能力由烧成车间的生产能力求得78 当设计任务书是两种或者两种以上，但所用熟料相同时，可先分别求出每种水泥的产量，然后计算水泥产量的总和。本次设计任务书规定的水泥品种有两种，所用熟料相同，其中熟料分别：P.Ⅱ42.5100t/h，P.O42.5120.8t/h。因此水泥小时生产能力计算可先分别求出每种水泥的小时产量，然后计算水泥小时产量的总和。每种水泥小时产量：=×220.8×50%=117.94(t/h)=×220.8×50%=129.33(t/h)水泥小时产量总和：=117.94+129.33=247.27(t/h)式中：，—分别表示每种水泥小时产量（t/年）；，—分别表示水泥中石膏的掺入量（﹪）；分别为5.2﹪、5.2﹪；，—分别表示每种水泥中混合材的掺入量（﹪）；分别为4﹪、12﹪；—两种水泥小时产量的总和（t/年）。水泥日产量=24×247.27=5934.48（t/d）水泥周产量=168×243.02=41541.36（t/w）3.2.2原、燃料消耗定额1.原料消耗定额考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量：KT===1.4935t/t熟料式中：KT——干生料理论消耗定额，t/t熟料；S——煤灰掺入量，%；I——干生料的烧失量，%。考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额：K生===1.54(t/t熟料)78 式中：K生——干生料消耗的定额，t/t熟料；P生——干生料生产损失。%，取3%（见《水泥厂工艺设计概论》P40）各种干原料的消耗定额：K石灰石=K生χ=1.54×84.00%=1.294(t/t熟料)K页岩=K生χ=1.54×6.00%=0.092(t/t熟料)K砂岩=K生χ=1.54×8.00%=0.123(t/t熟料)K硫酸渣=K生χ=1.54×2.00%=0.031(t/t熟料)结果见下表：表3-12干原料的消耗定额石灰石砂岩硫酸渣页岩(t/t熟料)1.54χi（%）84.00%8.00%2.00%6.00%(t/t熟料)1.2940.1230.0310.092式中——干原料的消耗定额（t/t熟料）——干生料消耗定额（t/t熟料）χi——物料干基配比2.干石膏消耗定额：本设计石膏掺入量：d==×100%=5.25%确定P.Ⅱ42.5、P.O42.5水泥混合材掺入量分别为e=4%、e=12%,生产损失均为Pd=3%,则：78 Kd=kg/kg熟料表3-13P.Ⅱ42.5P.O42.5d(%)5.25e(%)412（kg/kg熟料）5.96×10-26.54×10-23.干混合材消耗定额：Ke=kg/kg熟料表3-14e(%)d(%)Pe(%)Ke（kg/kg熟料）P.Ⅱ42.545.2530.045P.O42.5125.2530.1504.烧成用干煤消耗定额：Kr1===0.1312kg/kg熟料5.烘干用干煤消耗定额：（本设计主要是对混合材进行烘干处理）Kr2=×××=×××=0.0054kg/kg熟料式中：Kf1——烧成用干煤消耗定额，kg/kg熟料；Kf2——烘干用干煤消耗定额，kg/kg熟料；pf——煤的生产损失%，一般取3%。（见《水泥厂工艺设计概论》P41）Qnet.ad——煤的低位热值，kJ/kg熟料；w1、w2——分别表示该物料烘干前、后的水分，%，分别为：15%、1%。q——熟料烧成热耗，kJ/kg熟料；M湿——须烘干的湿物料量，t/周；6090。Q烧——烧成系统生产能力，t/周；35000。78 q烘——蒸发1kg水分的热耗量，kJ/kg水分，5150，参考《新型干法水泥厂工艺设计手册》P113烘干机的热工参数。6.上述各种干物料消耗定额换算为天然水分的湿物料消耗定额：K湿=式中：K干、K湿——分别表示湿物料、干物料消耗定额，kg/kg熟料；w0——该物料的天然水分，%用此公式计算见下表：表3-15原料消耗定额表石灰石页岩砂岩硫酸渣石膏混合材（矿渣）P.Ⅱ42.5P.O42.5P.Ⅱ42.5P.O42.5w0（%）1.004.002.507.002.602.6015.0015.00K干（kg/kg熟料）1.2940.0920.1230.0310.05960.06410.0450.150K湿（kg/kg熟料）1.3070.0960.1260.0330.06120.06580.05290.17653.2.3烧成系统和工厂的生产能力1.烧成系统的生产能力：熟料小时产量：Qh===208.3(t/h)熟料日产量：QD=5000(t/d)熟料周产量：QW=35000(t/w)2.工厂生产能力：水泥小时产量：Gh=Gh=·Qh(t/h)水泥日产量：GD=24Gh(t/d)水泥周产量：GW=168Gh(t/w)水泥品种混合材石膏熟料石灰石矿渣P.Ⅱ42.51.0%3%5.25%90.75%P.O42.52.0%10%5.25%82.75%表3-16水泥配料表按上法计算全厂物料需要量见下表：78 表3-17全厂物料平衡表原料名称水分含量(%)生产损失(%)消耗定额(t/t熟料)物料平衡表(t)备注干料含天然水分料干料水分料小时日周小时日周1234567810111213石灰石1.00 1.2941.30727064804536.273655245864 页岩4.00 0.0920.09619.2460.83225.6204803360 砂岩2.50 0.1230.12625.6614.44300.826.3631.24418.4 硫酸渣7.00 0.0310.0336.515610927.01681176 生料 3.001.54 321770053900 石膏P.Ⅱ42.52.60 3.00 0.05960.060812.4297.62083..212.7304.82133.6 P.O42.52.603.000.06410.066713.6326.42284.813.9333.62335.2 混合材P.Ⅱ42.515.003.000.0450.05299.37224.91574.311.02264.51851.5 P.O42.515.003.000.1500.17631.25750525036.76882.246175.7 熟料 208.3 500035000 水泥P.Ⅱ42.5 3.00 117.942830119814 P.O42.5 3.00 129.33310421727 烧成用煤3.043.000.13120.135327.33655.924591.4428.18676.324734.24 烘干用煤3.043.000.00540.00561.1728.1196.71.2129.04203.28 燃煤合计3.043.000.13660.140928.50684.024788.1429.39705.364937.52 注：1、窑熟料产量：5000T/D；熟料热耗3100kJ/kg。2、燃煤量按无烟煤与烟煤搭配计算，搭配比例为：无烟煤：烟煤=30%：70%；窑头煤：窑尾煤=40%：60%。3、水泥品种设为P.Ⅱ42.5和P.O42.5两种品种；袋装水泥：散装水泥=70%：30%。3.3主机平衡与选型3.3.1车间工作制度的确定表3-18车间工作制度表本设计主机每周运转小时数及班制表:主机名称每日运转时间(h/d)每周运转时间(h/周)生产周制(d/周)生产班制石灰石破碎机12726每日两班,每班6小时78 生料磨221547 窑241687 煤磨241687 水泥磨221547 回转烘干磨221547 包装机14987每日两班,每班7小时3.3.2主机选型1、破碎机的选型本设计采用单段破碎系统：石灰石破碎机要求小时产量：GH===637（t/h）由此，选择型号为：TKLPC2022.F型单段锤式破碎机一台，台时产量为：700t/h。进料块度＜1100mm,出料粒度＜75mm占90%。同时配备重型板式喂料机，2300×10000mm，喂料能力700~900t/h，其主电机功率55kw。石灰石破碎机实际运转小时数为：H0=×H=×72=65.52（h）2、生料磨的选型本设计采用立磨系统。生料磨要求小时产量：GH===350（t/h）由此，选择型号为：ATOX50立式生料磨机一台，台时产量为：400t/h。入磨水分＜6%，出磨水分＜0.5%，入磨粒度允许2%＞100mm，出磨细度：80μm筛余≤10%，主电机功率3800kw（参照东华水泥公司5000t/d生产线）。生料磨实际运转小时数为：H0=×H=×154=134.75（h）<154（h）即实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂的正常运转。3、窑的规格由于日产5000t熟料生产线是最近几年才在国内快速发展起来的，对于回转窑的型号规格参照峨胜一线日产5000t熟料生产线的生产情况，本设计选取回转窑的规格为：φ4.8×72m。采用三挡支承，斜度3.5％，主电机功率630kW，直流调速。4、煤磨的选型本次设计采用立磨系统，煤磨要求小时产量：GH===29.39（t/h）78 煤粉制备系统设计放弃传统的风扫管磨+粗粉分离器+旋风除尘器+电除尘器的方案，参考宁国三线，煤磨采用MPF2117辊式磨，其生产能力为45t/h，煤粉细度可灵活调节，原煤入磨粒度<25mm，出磨粒度80μm筛余≤12%；水分<10.0%，煤粉水分<1.0%，主电机功率630kW。煤磨+脉冲喷吹袋式收尘器的方案，原煤经全密闭计量给煤机喂入辊式磨烘干粉磨，热源取自窑头篦式冷却机余风。该方案较前者节省了投资设备，减少了建筑占地面积，并且操作简单稳定，充分利用了余热。此设备搭配方案在都江堰拉法基水泥厂从投产效果看，振动极小，运转平稳可靠。由此，选择型号为：MPF2117辊式磨一台，台时产量为：45（t/h）煤磨实际运转小时数为：H0=×H=×168=109.7(h)<168（h）实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂正常运转。5、回转烘干磨的选型本次设计采用回转烘干磨系统主要是对混合材（矿渣）进行烘干处理，以达到入水泥磨水分要求。回转烘干磨要求小时产量：GH===40.10（t/h）本设计选用混合材（矿渣）初水分为15%，要求终水分达到1%，因此选择承德矿机厂生产的φ2.4×18m的回转烘干磨，其台时产量（矿渣初水分为15%，要求终水分达到1%）可达20.1t/h，烘干热耗为5150kJ/kg水分。由此，选择型号规格为：φ2.4×18m回转烘干磨机两台，台时产量：20.1（t/h），水泥磨实际运转小时数为：H0=×H=×154=153.6（h）<154（h）实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂正常运转。6、水泥磨的选型本次设计采用辊磨预粉磨系统，水泥磨要求小时产量：GH===269.75（t/h）参考峨胜一线，水泥粉磨采用2套带O-SepaN-2000选粉机的闭路球磨机粉磨系统，简单实用、运转率高，调节水泥细度方便，能同时生产不同品种水泥。磨机选用了φ3.8×12m球磨机，其传动采用了中心传动系统，具有传递功率大、投资省、占地面积小等优点。O-Sepa78 选粉机一、二、三次风全为环境冷空气，大大改进水泥质量、提高粉磨系统产量。台时产量可达150t/h，功率2500kW/台。磨出水泥细度比表面积达350m2/kg。由此，选择型号规格为：φ3.8×12m球磨机两台，台时产量：150（t/h），水泥磨实际运转小时数为：H0=×H=×154=138.47（h）<154（h）实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂正常运转。7、包装机的选型设计有70%的水泥需要袋装，则袋装水泥41541×70%÷98=296.72t/h,本次设计采用回转式包装机，采用3条BX-8WY型八咀回转包装机包装水泥，台时产量为80~100t/h,完全能满足生产的要求，并设有电子校正称、破包机及破包清理等装置，具有称量精度高（袋误差为±0.1kg）、密封性能好、扬尘小、自动化程度高及操作简便等优点。包装机实际运转小时数为：H0=×H=×98=96.93h<98（h）即实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂的正常运转。故所选的包装机能满足水泥厂生产要求。3.3.3主机平衡表表3-19主机平衡表主机名称主机型号周平衡量（t/h)主机产量（t/台.h)主机台数（台）要求主机小时产量（t/h)主机生产能力（t/h)主机每周运时间（h/w)主机每周实际运转时间（h/w)单断锤式破碎机 TKLPC2022.F4586470016377007265.52生料磨ATOX50立磨539004001350400154134.75回转窑φ4.8×72m 350002171208.33217168161.29煤磨MPF21174937.5245129.3945168109.778 辊式磨烘干磨φ2.4×18m 6175.720.1240.1020.1154153.6水泥磨φ3.8×12m 415411502269.75150154138.47回转式包装机BX-8WY型八咀回转包装机29078.71003296.723009896.93第4章储库计算78 水泥厂是连续生产的工厂，为了避免由于外部运输来料的不均衡，上、下工序设备之间生产能力的不平衡，或是由于前后段生产工序的工作班制度不同，以及其他原因造成物料供应的中断或物料滞留堆积而堵塞，保证工厂生产的连续进行和水泥的均衡出厂，以及为了满足生产过程中质量控制和产品检验的需要，水泥厂必须设置各种原料、燃料、半成品和成品的储存设施（包括各种堆场，堆棚、储库、料仓以及成品库等）。各种储库的容量应满足不同物料存储期的要求，储存量一般以储存期来确定和表示。4.1确定各种物料储存期物料的储存期是工艺设计中的一个重要的参数，合理确定这个参数，具有较大的技术经济意义。物料的储存期不应该定得过短，否则对生产不利，甚至影响整个生产;但也不应该过长，以免增加基建投资和生产成本。因此要综合考虑各种条件和因素，合理的确定各种物料的储存期。下表是本设计所设定的各物料的储存期。本设计确定各物料的储存期如下：（《新型干法水泥厂工艺计算手册》P312）表4-1物料名称石灰石页岩砂岩硫酸渣煤生料熟料石膏混合材水泥储存期（d）5852582103020104.2储存设施的计算各物料的密度和休止角如下表所示(参照《水泥厂工艺设计概论》P289附录（一）常用物料的密度和休止角)：表4-2物料名称碎石灰石干页岩干砂岩硫酸渣块煤煤粉粉煤灰生料粉熟料（回转窑）石膏混合材普通水泥（库内）γ（t/m3）1.452.02.651.50.90.51.91.31.451.30.81.45α(℃)302536352703235334535304.2.1石灰石、原煤、联合预均化堆场1、石灰石预均化堆场(考察国内同类大型水泥厂情况，考虑到堆料机、取料机选型，以及基建费用和主机设备等情况，决定本设计石灰石预均化堆场的储存期为3d，在圆库设计时确定为5d)总堆料量：Q总=K·Q·d=1.1×6552×3=21621.6（t）式中：Q总——堆场内总堆料量，t；K——堆场系数，K=1.0~1.2，取K=1.1；78 Q——物料的日用量，t/d；d——物料的储存期，d。堆场的尺寸确定取堆场的料堆的长宽比为C==4.5料堆的堆量为：Q总=γ·V=γB2tgα(0.25L-0.1191B)=0.842B3则解得B=29.5m,=132.75m料堆的高为H===8.5m料堆中心半径为由=1.2πr,得r=35.2m轨道半径R=r+0.5B=35.2+0.5×29.5=49.95m式中V——料堆的容积,m3B、、H——分别表示料堆的宽、中心弧长、高，mr、R——分别表示料堆中心半径和堆场轨道半径考虑在轨道外面留有4m的过道，因此初步确定石灰石预均化堆场的规格为：ф108m，但是考虑到储存期3天有点紧张，同时参考国内现阶段同类大型圆形预均化堆场规格最大为ф110m，因此本设计也确定确定石灰石预均化堆场的规格为：ф110m。2、原煤预均化堆场同样，原煤预均化堆场采用圆形堆场总堆料量：Q总=K·Q·d=1.1×705.36×8=6207.17（t）式中Q总——总堆料量，tK——堆料系数，取K=1.1d——堆料天数，t堆场的尺寸确定同样取堆场的料堆的长宽比为C==4.5料堆的堆量为：Q总=γ·V=γB2tgα(0.25L-0.1191B)=0.461B3则解得B=23.79m,=107.05m78 料堆的高为H===6.1m料堆中心半径为由=1.2πr,得r=28.40m轨道半径R=r+0.5B=28.40+0.5×23.79=40.3m考虑在轨道外面留有4m的过道，因此确定石灰石预均化堆场的规格为：ф90m传统的煤堆场一般都是矩形设计，而本设计选用圆形预均化堆场，主要基于圆形预均化堆场相对于矩形预均化堆场的优点：A、占地面积小，在相同容积条件下比矩形堆场少占地30-40%。B、在相同容积条件下，设备购置费较少，约为矩形的75%，总投资可减少30-40%，带屋顶的堆场总投资约为矩形堆场的60-70%，并且经营费用比矩形堆场可省些。C、圆形堆场采用中心出料，出料皮带长度不改变，因此物料流是连续稳定的，从而在堆场和生料磨之间采用反馈控制比较容易。D、随着新型圆形均化堆场的应用，均化效果也有了大幅度的提高。E、设备操作、维护简单方便。并且维护费用也较低。3、联合预均化堆场由以上计算初步确定各料堆的宽度为35m页岩堆场料堆的堆量：Q总=K·Q·d=1.1×460.8×8=4055.04（t）堆场的高为：H===8.1m由Q总=γ·V===283.5L，得：L页岩=14.3m砂岩堆场料堆的堆量：Q总=K·Q·d=1.1×614.4×5=3379.2（t）堆场的高为：H===12.7m由Q总=γ·V===589L，得：L砂岩=5.7m78 硫酸渣堆场料堆的堆量：Q总=K·Q·d=1.1×156×25=4290（t）堆场的高为：H===12.3m由Q总=γ·V===322.9L，得：L硫酸渣=13.3m（4）石膏堆场料堆的堆量：Q总=K·Q·d=1.1×612.5×30=20212.5（t）堆场的高为：H===17.5m由Q总=γ·V===398.1L，得：L石膏=50.8m（5）混合材（矿渣）堆场料堆的堆量：Q总=K·Q·d=1.1×974.9×20=21447.8（t）堆场的高为：H===12.3m由Q总=γ·V===172.2L，得：L=124.6m则联合预均化堆场的长度等于各个堆场之和加上10m的富裕长度：L总=L页岩+L砂岩+L硫酸渣+L石膏+L混合材+10=14.3+5.7+13.3+50.8+124.6+10=218.7m，取219m再考虑取料机的轨道和过道宽度，可确定堆场的宽度为43m，因此，联合储库的规格为：43×219m.其结果见下表：表4-3 石灰石堆场(圆形)原煤堆场(圆形)联合储存库页岩砂岩硫酸渣石膏混合材堆量（t）3603662074055.043379.2429020212.521447.8高（m）8.56.18.112.712.317.512.3半径/宽（m）49.9540.3353535353578 长（m）14.35.713.350.8124.6过道宽度（m）4444444规格ф110mф90m43×219m4.2.2各种物料储存设施有效容积和容量计算（圆库）石灰石库、页岩库、砂岩库、硫酸渣库、石膏库和混合材库设置用来储存进行配料，同时还起均化作用，在满足工艺生产顺畅的情况下考虑基建，初步确定其储存时间为5小时。1、石灰石库（圆库）V=V+V=tgα+H，Vγ≥Q式中：V、V----分别为圆库圆柱体和锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。Q——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m参照国内大多数水泥厂的圆库高径比一般为2，D取8m；α=30，γ=1.45t/m（见表4-2）V=tg30+H38.6Vγ=(tg30+H)×1.45≥273×5H1≥17.9,H1取18m同理计算页岩、砂岩、硫酸渣、粉煤灰、熟料库以及水泥库的规格如下：2、页岩库（圆库）V=V+V=tgα+H，Vγ≥Q式中：V、V----分别为圆库圆柱体和锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。Q——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m由于辅助原料相比石灰石用量少得多，参照环球水泥D取石灰石库一半，4m；α=25，γ=2.0t/m(见表4-2)。78 V=tg25+HVγ=(tg25+H)×2.0≥20×5H1≥3.8,H1取4m，考虑高径比和基建情况，确定H1取8m。3、砂岩库（圆库）V=V+V=tgα+H，Vγ≥Q式中：V、V----分别为圆库圆柱体和锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。Q——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m参照上面页岩库D取4m；α=36，γ=2.65t/m(见表4-2)。V=tg36+HVγ=(tg30+H)×2.65≥26.3×5H1≥3.56,H1取4m，同样参照页岩库，确定H1取8m。4、硫酸渣库（圆库）V=V+V=tgα+H，Vγ≥Q式中：V、V----分别为圆库圆柱体和锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。Q——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m参照上面页岩库、砂岩库D取4m；α=35，γ=1.5t/m(见表4-2)。V=tg30+HVγ=(tg35+H)×1.5≥7×5H1≥1.4,同样参照页岩库和砂岩库，确定H1取8m。这样几个库还可以混合搭配使用。5、生料均化库（IBAU库）78 总的储存量：G=Gi×d=7700×2=15400(t)生料均化库采用IBAU型均化库，烟台东原日产5000t熟料生产线的生产情况,规格为ф22.5m×48m，有效储量16000t，该库集生料储存、均化和喂料于一体，具有均化效果好、电耗低、系统简单、操作管理方便等优点。库内分8个卸料区，生料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出进入均化小仓(兼窑喂料仓)，均化作用主要由库内重力切割和均化小仓的搅拌来实现。生料入窑计量采用冲板流量计，由气动流量调节阀(由德国的CP公司供货)调节人窑流量。实际储存期：d=G单库/Qd=16000/7700=2.1(d)6、熟料库熟料库设计为三个库，其中1#--4#库储存合格的熟料，5#库（设计储量为1500t）为黄料库。V=V+V=tgα+H，Vγ≥M式中：V----圆库圆柱体部分体积mV----圆库圆锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。M——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m参照环球2500t/d生产线1#--4#库直径D取18m，5#库D取8m；α=33，γ=1.45t/m(见表4-2)。1#--4#库V=tg33+HVγ=(tg33+H1)×1.45≥H1≥31.9,H1取32m5#库V=tg33+HVγ=(tg33+H)×1.45≥1500H1≥19.5,H1取20m78 7、熟料堆场在水泥销售淡季，储存过剩的熟料，以保证生产的连续进行，同时也可以直接销售熟料。设计储量为20000t。V=abH-Hctgα(a+b-Hctgα),Vγ≥M式中：a——某种物料料堆的底边长度，mM——该物料的储存量，tH——料堆高度，mb——料堆底边宽度，mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。H参照《水泥工艺设计手册》上册P503表7-3-16-7m取6m，α=33，γ=1.45t/m(参照《水泥厂工艺设计概论》P289附录（一）常用物料的密度和休止角)。V=ab6-36×1.54(a+b-6×1.54),Vγ=(ab6-36×1.54(a+b-6×1.54))×1.45且a，b≥2Hctgα=2×6×1.54=18.48，a，b≥18.48，b取20mVγ=(a20×6-36×1.54(a+20-6×1.54))×1.45≥20000,a取231m8、石膏库（圆库）V=V+V=tgα+H，Vγ≥Q式中：V、V----分别为圆库圆柱体和锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。Q——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m参照上面页岩库、砂岩库和硫酸渣库D取4m；α=45，γ=1.3t/m(见表4-2)。V=tg45+HVγ=(tg45+H)×1.3≥13.9×5H1≥3.6,H1取4m,同样参照生料辅助原料配料库，确定H1取8m。9、混合材库（圆库）V=V+V=tgα+H，Vγ≥Q78 式中：V、V----分别为圆库圆柱体和锥体部分体积mγ——该物料的堆积密度，t/m3α——该物料的休止角，度。Q——该物料的储存量，tD、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m参照环球2500t/d生产线D取6m；α=35，γ=0.8t/m(见表4-2)。V=tg35+HVγ=(tg35+H)×0.8≥36.76×5H1≥7.4,H1取8m10、水泥库要求总储量为247.27×24×10=59344.8t，采用8个库，则每个库储量为7418.1t,参照拉法基水泥库，以及《新型干法水泥厂工艺设计手册》P316表7-20和公式7-39，选平底型水泥库，直径为15m时，库壁高度H=30m，有效容积为V=4720m3，此时单个水泥库储量为Q=V×γ=4720×1.45=6844t<7418.1t，选择直径为15m时，每增加高度1m则容积增大177m2,因此，水泥库所需高度为：H=（7418.1-4720×1.45）÷177+30=33.24m,取34m，其有效容量为：4720+177×4=5428m³/个，实际储存期为：5428×1.45×8÷5934.48=10.6d。则确定水泥库的规格为：Ø15×34m。表4-4储库名称型式、规格数量有效储量（㎡/个）、（m³/个）有效储量t设计储存期（d）实际储存期（d）单个总共石灰石库Ø8×18m1938.31360.51360.555.1页岩库Ø4×8m1104.4208.8208.8510.4砂岩库Ø4×8m1105.3279.1279.159.678 硫酸渣库Ø4×8m1106.3159.5159.5524.5生料均化库（IBAU库）Ø22.5×48m112800160001600022.1熟料库1#--4#Ø18×32m5#Ø8×20m51#--4#8634.45#104812519.915205160010(d)10.3(d)熟料堆场231×20m146202075920759石膏库Ø4×8m1108.9141.6141.6510.4混合材库（矿渣）Ø6×8m1245.9196.7196.755.4水泥库Ø15×34m8542878716296810(d)10.6(d)第5章物料和热平衡计算5.1原始资料1、窑型：Ø4.8×72m带DD炉五级预分解窑2、生产品种：P.Ⅱ42.5和P.O42.5水泥熟料3、物料化学成分78 表5-1物料化学成分（%）成分名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3∑白生料34.71813.8883.1621.93344.1781.1100.02399.011煤灰--57.8519.0915.263.840.971.1098.11熟料--22.2055.2063.27366.0471.6810.06398.476表5-2煤的元素分析（%）CarHarOarNarSarAarMar72.106.064.961.040.3517.413.04表5-3原煤工业分析（﹪） MadVadAadQnet,arQnet,ad原煤（无烟煤）1.039.2420.0122598243684、各部位温度设置值①入预热器生料温度：50℃②入窑回灰温度：50℃③入窑一次空气温度：20℃④入窑二次空气温度：950℃（参考冀东）⑤环境温度：20℃⑥入窑、分解炉燃料温度：60℃⑦入分解炉三次空气温度：850℃窑头抽风⑧熟料出窑温度：1360℃⑨废气出预热器温度：320℃⑩飞灰出预热器温度：270℃5、入窑风量比（%）本设计采用PYRO-JET型燃烧器，其一次风量仅为10%，减少了一次风量,增加了二次风的热量回收，可节约6%-8%的热值,并且可以减少设备的规格,还可以降低NOx的排放量(《新型干法水泥技术原理及应用》P203)，一次空气（K1）:二次空气（K2）:窑头漏风（K3）=10:85:56、燃料分配比（%）回转窑（Ky）：分解炉(Kf)=40:607、出预热器飞灰量:0.1kg/kg熟料8、出预热器飞灰烧失量:33.8%78 9、各处的空气过剩系数窑尾：αy=1.05.分解炉混合室出口：αL=1.15预热器出口：αf=1.35其中：预热器漏风量占理论空气量的比例K4=0.1提升机喂料带入空气量占理论空气量的比例K5=0.09，折合成料风比为19.8kg/Nm310、分解炉及窑尾漏风占分解炉用燃料理论空气量的比例K6=0.0511、窑尾综合收尘效率η=99.9%12、熟料形成热:1780kJ/kg熟料（一般为1630～1800kJ/kg）参考《水泥生产工艺计算手册》P107公式（4-4）熟料形成热Q熟=2047A+2989C+2457M-306（kJ/kg熟料）=2047×5.206%+2989×66.047+2457×1.681-306=1816kJ/kg熟料（配料过程中由化合物计算本身存在误差，所以使得熟料形成热大于1800，考虑本设计熟料C3S含量高，同时考虑误差，因此取1780kJ/kg熟料）13、系统的表面散热损失：240kJ/kg熟料14、生料水分含量:0.1%15、窑产量：5000t/d208.3t/h5.2物料平衡及热量平衡计算5.2.1物料平衡计算基准:1kg熟料,温度0℃范围:回转窑+分解炉+预热器系统收入项目：1、燃料的总消耗量：(kg/kg熟料)78 其中,窑头燃料量:(kg/kg熟料)分解炉燃料量：(kg/kg熟料)2、生料消耗量、入预热器的物料量a、干生料的理论消耗量===1.532-0.307(Kg/kg熟料)式中：----干生料理论消耗量,kg/kg熟料Aad---煤应用基灰分含量,%---生料的烧失量,%α---燃料灰分的掺入量，取100%b、出收尘器飞灰损失量及回灰量(kg/kg熟料)(kg/kg熟料)式中：---入窑回灰量,kg/kg熟料---出预热器飞灰量,kg/kg熟料---出收尘器飞灰损失量,kg/kg熟料η---收尘器,增湿塔综合收尘效率,%c、考虑飞灰损失后干生料的实际消耗量mgs==（1.532-0.307）+0.0001×=1.532-0.307(kg/kg熟料)式中:mgs---考虑飞灰损失后干生料实际消耗量,kg/kg熟料---出预热器飞灰烧失量（%）,33.8d、考虑灰损失后的生料实际消耗量=mgs×=（1.532-0.307）×78 =1.534-0.307(kg/kg熟料)式中:---考虑飞损后生料实际消耗量,kg/kg熟料Ms---生料中水分含量,0.1%e.、入预热器物料量入预热器物料量=+=1.534-0.307+0.100=1.634-0.307(kg/kg熟料)3、入窑系统空气量a、燃料燃烧理空气量(经验公式)=0.089×72.10+0.267×6.06+0.033×(0.35-4.96)=7.883(Nm3/kg煤)=1.293×7.883=10.193(kg/kg煤)式中:---燃料燃烧理论干空气量,Nm3/kg煤---燃料燃烧理论干空气量,kg/kg煤。---燃料应用(《见水泥工艺生产计算手册》P39)基元素分析组成,%b、入窑实际干空气量=1.05×7.883×0.40×=3.311(Nm3/kg熟料)=1.293×3.311=4.281(kg/kg熟料)式中：---入窑实际干空气量，Nm3/kg熟料---入窑实际干空气量，kg/kg熟料αy---窑尾空气过剩系数其中，入窑一次空气量，入窑二次空气量，漏风量分别为=0.1078 =0.85=0.05c、分解炉从冷却机抽取空气量①出分解炉混合室过剩空气量==(1.15-1)×7.883=1.182（Nm3/Kg熟料）②分解炉燃料燃烧所需空气量=7.883×0.6=4.730（Nm3/kg熟料）③窑尾过剩空气量=（1.05-1）×7.883×0.4=0.158（Nm3/kg熟料）④分解炉及窑尾漏入空气量=0.05×7.883×0.6=0.236（Nm3/kg熟料）⑤分解炉从冷却机抽取空气量=+--=（1.182+4.730-0.158-0.236）=5.518（Nm3/kg熟料）=1.293×5.518=7.135（kg/kg熟料）d、提升机喂料带入空气量：=0.09×7.883=0.709=1.293×Vsk=1.293×0.709=0.917e、漏入空气量78 预热器漏入空气量：=0.10×7.883=0.788（Nm3/kg熟料）窑尾系统漏入总空气量：=（0.788+0.236）=1.024（Nm3/kg熟料）全系统漏入空气量：=0.05+1.024=0.05×3.311+1.024=1.190（Nm3/kg熟料）=1.190×1.293=1.538（kg/kg熟料）支出项目：1、熟料：=1Kg2、出预热器废气量a、生料中物理水含量=ms×=（1.534-0.307）×0.1%=0.002-0.0003（kg/kg熟料）=0.003-0.0004（Nm3/kg熟料）式中：---生料中物理水含量，kg/kg熟料---生料中物理水含量，Nm3/kg熟料0.804---为水蒸气密度，kg/Nm3b、生料中化学水含量=0.00353×（1.532-0.307）×3.16=0.017-0.0034（kg/kg熟料）78 =0.021-0.0042（Nm3/kg熟料）式中：---生料中化学水含量，kg/kg熟料---生料中化学水含量，Nm3/kg熟料---白生料中三氧化铝含量，%，3.16c、生料分解放出的CO2气体量=44.18×+1.11×=35.93=（1.532-0.307）×34.71%-0.0001×33.8%=0.531-0.107（kg/kg熟料）===0.269-0.054（Nm3/kg熟料）式中：---干生料中含量，%、---分别为白生料中和的含量，%、、---分别为、、的分子的相对质量---生料中分解出的气体量，kg/kg熟料---生料中分解出的气体量，Nm3/kg熟料1.977---为密度，kg/Nm3d、燃料燃烧生成理论烟气量=×=1.346（Nm3/kg熟料）78 =×+0.79×7.883=6.236（Nm3/kg熟料）=(+)×=0.717（Nm3/kg熟料）==0.002（Nm3/kg熟料）=（1.346+6.236+0.717+0.002）=8.301（Nm3/kg熟料）=(10.193+1-)×=11.019（kg/kg熟料）式中：---煤燃烧理论烟气量，Nm3/kg熟料---煤燃烧理论烟气量，kg/kg熟料e、烟气中过剩空气量=(1.35-1)×7.883=2.759（Nm3/kg熟料）=1.293=1.293×2.759=3.567（kg/kg熟料）其中：=0.79×2.759=2.180（Nm3/kg熟料）=2.180×=2.725（kg/kg熟料）=0.21=0.21×2.759=0.579（Nm3/kg熟料）78 =0.579×=0.827（kg/kg熟料）f、总废气量=(0.278-0.056+1.346）+（6.236+2.180）+（0.003-0.0004+0.021-0.0042+0.717）+0.827+0.002=0.302+11.247（Nm3/kg熟料）3、出预热器飞灰量：=0.100（kg/kg熟料）5.2.2.热量平衡计算收入项目：1、燃料燃烧生成热：=22598（kg/kg熟料）式中：Qnet.ar---煤收到基低位发热量，kg/kg煤2、燃料带入的湿热：=1.112×60×=66.72（kJ/kg熟料）式中：---0℃--60℃挥发分为20%时煤的平均比热，=1.112kJ/kg•℃（见《水泥工艺热工设备》P161附表3）---煤入窑温度，℃3、生料带入热量=[（1.532-0.307）×0.878+（0.002-0.0003）×4.182]×50=67.673-13.540（kJ/kg熟料）式中：0℃--50℃时水的平均比热=4.182kJ/kg•℃（见水泥工艺热工设备P130）0℃--50℃时干生料的平均比热=0.878kJ/kg•℃（见水泥工艺热工设备P130）---生料入窑温度，℃4、入窑回灰带入热量：（kJ/kg熟料）式中：---0℃--50℃时，回灰的平均比热，=0.836kJ/kg•℃（见《水泥工艺热工设备》P130）78 ---回灰入窑温度，℃，505、空气带入热量a、入窑一次空气带入热量=0.1×3.311×1.298×30=12.893（kJ/kg熟料）式中：---0℃--30℃时空气平均比热，为=1.298kJ/Nm3•℃（见《水泥工艺热工设备》P130）---一次空气入窑温度，℃，30b、入窑二次空气带入热量==0.85×3.311×1.403×950=3751.106（kJ/kg熟料）式中：---0℃~950℃时空气平均比热，为=1.403kJ/Nm3•℃（见《水泥工艺热工设备》P130）---二次空气入窑温度，℃，950c、入分解炉三次空气带入热量=5.518×1.390×850=6519.517（kJ/kg熟料）式中：---0℃~850℃时空气平均比热，=1.390kJ/Nm3•℃（见《水泥工艺热工设备》P160附表2）---三次空气入窑温度，℃d、系统漏风带入的热量=1.190×1.298×30=46.339（kJ/kg熟料）式中：---0℃~30℃时空气平均比热为=1.298kJ/Nm3•℃78 （见《水泥工艺热工设备》P160附表2）---漏入空气温度，℃，30e、提升机喂料空气带入热量：=0.709×1.299×50=46.050式中：---0℃~850℃时空气平均比热，=1.299kJ/Nm3•℃（见《水泥工艺热工设备》P160附表2）---提升机喂料空气（生料）温度，℃，50总收入热量：+=22598+66.72+67.629-13.496+4.180+12.893+3751.106+6519.517+46.339+46.050=71.809+33027.129（kJ/kg熟料）支出项目1、熟料形成热：=1780（kJ/kg熟料）2、蒸发生料中水分耗热量：=（0.002-0.0003+0.017-0.0034）×2380=45.22-8.806（kJ/kg熟料）式中：---50℃时水的汽化热，=2380kJ/kg水（见《水泥工艺热工设备》P164附表7）3、废气带走热量=[（0.278+1.290）×1.881+8.416×1.314+（0.003-0.0004+0.021-0.0042+0.717）×1.536+0.827×1.356+0.002×1.970]×315=176.331+4946.984（kJ/kg熟料）式中：---0℃~320℃各气体的平均比热，单位kJ/kg•℃78 =1.881,=1.314,=1.536=1.356,=1.970（见《水泥工艺热工设备》P160附表2）---废气温度，℃，3204、出窑熟料带走热量（kJ/kg熟料）式中：0℃--1360℃时熟料的平均比热为=1.078kJ/kg•℃（见《水泥工艺热工设备》P131）---出窑熟料温度，℃,13605、出预热器飞灰带走热量=0.100×0.861×270=23.247（kJ/kg熟料）式中：0℃--270℃时飞灰平均比热为=0.861kJ/kg•℃（见《水泥工艺热工设备》P164附表6）---飞灰温度，℃，2706、系统表面散热损失：（kJ/kg熟料）总支出热量：=1780+（45.22-8.806）+（176.331+4946.984）+1466.1+23.247+240=3730.898+4938.178列出收支热量平衡方程式：71.809+33027.129=3730.898+4938.178求得：=0.130（kg/kg熟料）即烧成1kg熟料需要消耗0.130kg的煤。求得燃料消耗量后，既可列出物料平衡表和热量平衡表，并计算一些主要热工技术参数。熟料单位烧成热耗：==22598×0.130=2937.74（kJ/kg熟料）熟料烧成效率：=×100%=×100%=60.59%78 窑的发热能力：===0.4×0.129×208.33×1000×22598=24.29×（kJ/h）燃烧带衬砖断面热负荷：===15.70×（kJ/m2.h）式中：Di---表示窑筒体衬砖内径，m,Di=D-2δ=4.8-2×0.18=4.44m其中δ表示窑筒体衬砖厚度，按经验4＜D≤5m,δ=0.18m(见《水泥工艺热工设备》P109)5.3物料平衡表及热平衡表的编制表5-4物料平衡表（单位：kg/kg熟料）收入项目数量%支出项目数量%(1)燃料消耗量0.1303.76(1)熟料量1.00028.32(2)入预热器生料量1.59246.02(2)出预热器飞灰量0.1002.83(3)入窑实际干空气量0.55716.10(3)出预热器废气量(4)分解炉抽空气量0.93126.83①生料中物理水分0.0020.0678 (5)窑尾系统漏入空气量0.1333.85②生料中化学水分0.0170.48(6)提升机带入空气量0.1233.44③生料分解CO2量0.51714.64④燃料燃烧理论烟气量1.43240.56⑤烟气中过剩空气量0.46313.11合计3.531100合计3.531100表5-5热量平衡表(单位:kJ/kg熟料)收入项目数量%支出项目数量%(1)燃料燃烧热2937.767.30(1)熟料形成热1780.040.79(2)燃料湿热8.670.20(2)蒸发生料水分耗热44.071.01(3)生料带入热量65.911.51(3)废气带出热量819.4418.66(4)回灰带入热4.180.10(4)熟料带出热量1466.133.59(5)入窑一次空气带入热1.680.04(5)飞灰带出热量23.20.53(6)入窑二次空气带入487.6411.17(6)系统散热损失热2405.50(7)入分解炉三次空气带入热847.5319.41(8)系统总漏风带入的热量6.020.14(9)提升机带入热量5.990.14合计4365100合计4365100第6章窑外分解系统的设计计算6.1原始资料1、水泥窑规格型号：Ø4.8×72带DD炉五级预分解窑2、台时产量：G=208.33t/h3、熟料热耗：q=3100kJ/kg熟料78 4、生料中逸出量=+=44.178+1.11=35.93%5、煤分配窑：分解炉=40：606、生料温度：50℃7、大气压力大气压力取当地气压：P=100200Pa8、出一级旋风筒气体含尘量kg/Nm39、出窑飞灰与五级旋风筒进窑生料量比例取Z=8%10、喷水装置喷水量（出增湿塔气体有烘干物料要求，并采用袋收尘，因此喷水量应适当小些）=0.1kg/kg熟料6.2相关参数的设定1、各级旋风筒的分离效率及袋收尘系统的收尘效率（设定值），参考《新型干法水泥技术原理与应用》P86NC型旋风筒的分离效率：C195%以上，C2—C586%—92%，为确保筒高收尘效率，C2筒也应有较高的收尘效率以降低C1筒进口气体含尘浓度。C5筒收尘效率是控制系统热端物料内循环的关键。经充分加热和分解的生料由C5筒收集下来，并喂入窑内。C5筒的高收尘效率有利于防止热端高温颗粒物料的再循环、无功消耗和高温引起的粘结堵塞。结合C5筒工作温度较高和内筒使用寿命相对较短的特点，本设计确定了各级旋风筒收尘效率匹配顺序为：η1>η2>η5>η3、η4。设定值如下表：表6-1旋风筒级别12345袋收尘系统效率0.950.910.870.870.900.9992、窑尾各处温度、压力及过剩空气系数系统各部分的温度、压力及过剩空气系数，见表6-278 表6-2窑尾的系统参数检测点压力Pa温度℃分解率%空气过剩系数窑尾烟室-2001050>951.05分解炉入口-30010001.10分解炉出口-1000890>931.12五级筒入口-11508701.12五级筒出口-1700850>951.15四级筒入口-18507901.15四级筒出口-250077020～401.20三级筒入口-26506801.20三级筒出口-33006405～101.25二级筒入口-34505501.25二级筒出口-41005152～41.30一级筒入口-44503551.35一级筒出口-5100320喷水装置入口-53003121.40喷水装置出口-73002201.45高温风机入口-80002151.45高温风机出口3002101.50三次风管-200850袋收尘器入口-150090袋收尘器出口-300075以上数据设定参考海螺白马山水泥厂5000t/d生产线、都江堰拉法基3500t/d生产线、葛洲坝水泥厂2500t/d生产线生产参数以及《新型干法水泥技术原理与应用》和《新型干法水泥生产技术与设备》。（总压降为（4800±300）Pa，旋风筒单体具有低阻耗，550~650Pa，加上上升连接管道取为（800±200）Pa。）3、系统各处分解率：分解炉：65%五级旋风筒：5%四级旋风筒：15%三级旋风筒：7%78 二级旋风筒：3%回转窑内：5%6.3单位烟气的计算1、煤粉燃烧所需理论空气量=7.883(Nm3/kg煤)2、煤粉燃烧烟气生成量=8.301=8.301×0.130=1.079(Nm3/kg熟料)（一般为0.8-1.2Nm3/kg熟料）3、生料分解生成废气量==0.27(Nm3/kg熟料)4、生料中水分生成废气量由于生料入窑水分较低，所含水分很少，此处忽略不计。6.4窑尾各部位烟气量的计算1、窑尾排除废气量（1050℃，-200Pa）a、煤灰掺入量GA===2.55%b、入窑生料分解出CO2量VCO2×窑内分解率=0.27×5%=0.014(Nm3/kg熟料)c、窑内燃烧产生咽气量=窑内煤耗×=0.4×0.130×7.883=0.41(Nm3/kg熟料)d、过剩空气量=（α-1）×煤耗×理论空气量=（1.1-1）×0.130×7.883=0.10(Nm3/kg熟料)e、窑尾排出废气量=0.10+0.014+0.41=0.524(Nm3/kg熟料)工作态风量=78 =0.524××=2.57（m3/kg熟料）每小时抽风量：=×G×1000=2.57×208.33×1000=535408.1（m3/h）2、分解炉前废气量出分解炉的过剩空气=（1.2-1.0）×0.130×7.883=0.20（Nm3/kg熟料）窑尾烟气中的过剩空气量=（1.05-1.00）×0.130×7.883×40%=0.020（Nm3/kg熟料）分解炉燃烧煤需要空气量=0.130×7.883×60%=0.61（Nm3/kg熟料）分解炉漏风（4%）=4%×0.130×7.883×60%=0.024（Nm3/kg熟料）分解炉从三次风管抽风量=0.20+0.61-0.020-0.024=0.766（Nm3/kg熟料）工作态风量==0.766××=3.19（m3/kg熟料）每小时抽风量=工作态风量×熟料每小时产量=3.19×208.33×1000=664572.7（m3/h）3、分解炉内气体量=燃烧咽气量+过剩空气量+分解出的C02+窑尾气体量=0.6×0.130×7.883+（1.2-1）×0.130×7.883+0.27×65%+0.524=0.61+0.20+0.18+0.524=1.51（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.51××=6.89（m3/kg熟料）每小时抽风量=6.89×208.33×1000=1435393.7（m3/h）4、五级筒入口（870℃，-1150Pa）由分解炉进入的气体量：1.51（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.51××=6.47（m3/kg熟料）78 每小时抽风量=6.47×208.33×1000=1347895.1(m3/h)5、五级筒出口（850℃，-1700Pa）由分解炉进入气体量：1.51（Nm3/kg熟料）5%漏风=0.130×0.05×7.883=0.051（Nm3/kg熟料）五级筒内碳酸盐分解生成的=0.27×5%=0.014（Nm3/kg熟料）合计=1.51+0.051+0.014=1.58（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.58××=6.66（m3/kg熟料）每小时抽风量=6.66×208.33×1000=1387477.8(m3/h)6、四级筒入口（790℃，-1850Pa）由五级筒进入气体量：1.58（Nm3/kg熟料）管道内碳酸盐分解生成的=0.27×15%=0.04（Nm3/kg熟料）合计=1.58+0.04=1.62（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.62××=6.50（m3/kg熟料）每小时抽风量=6.50×208.33×1000=1354145.0(m3/h)7、四级筒出口（770℃，-2500Pa）由五级筒进入总气体量：1.58（Nm3/kg熟料）漏入空气量=（1.20-1.15）×1.079=0.054（Nm3/kg熟料）合计=1.58+0.054=1.63（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.63××=6.46（m3/kg熟料）每小时抽风量=6.46×208.33×1000=1345498.2(m3/h)8、三级筒入口（680℃，-2650Pa）由四级筒进入气体量：1.63（Nm3/kg熟料）管道内碳酸盐分解生成的=0.27×0.07=0.019（Nm3/kg熟料）合计=0.019+1.63=1.65（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.65××=5.98（m3/kg熟料）78 每小时抽风量=5.98×208.33×1000=1245813.4(m3/h)9、三级筒出口（640℃，-3300Pa）由四级筒进入总气体量=1.65（Nm3/kg熟料）漏入空气量=（1.25-1.20）×1.079=0.054（Nm3/kg熟料）合计=1.65+0.054=1.70（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.70××=5.94（m3/kg熟料）每小时抽风量=5.94×208.33×1000=1237480.2(m3/h)10、二级筒入口（550℃，-3450Pa）由三级筒进入气体量：1.70（Nm3/kg熟料）管道内碳酸盐分解生成的=0.27×3%=0.0081（Nm3/kg熟料）合计=0.0081+1.70=1.71（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.71××=5.40（m3/kg熟料）每小时抽风量=5.40×208.33×1000=1124982.0(m3/h)11、二级筒出口（515℃，-4100Pa）由三级筒进入总气体量=1.71（Nm3/kg熟料）漏入空气量=（1.3-1.25）×1.079=0.054（Nm3/kg熟料）合计=1.71+0.054=1.76（Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.76××=5.36（m3/kg熟料）每小时抽风量=5.36×208.33×1000=1116648.8(m3/h)12、一级筒入口（355℃，-4450Pa）由二级筒进入气体量=1.76(Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.76××=4.28（m3/kg熟料）每小时抽风量=4.28×208.33×1000=891652.4(m3/h)13、一级筒出口（320℃，-5100Pa）78 由二级筒进入气体量：1.76（Nm3/kg熟料）漏风量：（1.35-1.30）×1.079=0.054（Nm3/kg熟料）合计：1.76+0.054=1.81（Nm3/kg熟料）（一般为1.5-1.9Nm3/kg熟料）换算为工作态：1.81××=4.15（m3/kg熟料）每小时抽风量=4.15×208.33×1000=864569.5(m3/h)6.5窑尾各部位烟气量汇总表表6-3窑尾各部分气体量部位Nm3/Kg熟料m3/kg熟料m3/h窑尾0.5242.57535408.1三次风管0.7663.19664572.7分解炉燃烧室内1.516.891435393.7五级筒入口1.516.471347895.1五级筒出口1.586.661387477.8四级筒入口1.626.501354145.0四级筒出口1.636.461345498.2三级筒入口1.655.981245813.4三级筒出口1.705.941237480.2二级筒入口1.715.401124982.0二级筒出口1.765.361116648.8一级筒入口1.764.28891652.4一级筒出口1.814.15864569.56.6分解炉设计方案的选择DD分解炉工艺是日本水泥公司在琦玉水泥厂的小时产量1t的模型上研制设计的。这种分解炉是在总结了许多窑外分解方法的丰富经验基础上研制的，它通过在炉的下部增设还原区段，使窑气中的NOx有效脱除；又通过在炉内主燃烧区后设立后燃烧区，使燃料进行双重燃烧。从而获得良好的生产效果。与其他炉型比较DD分解炉具有以下特点：78 (1)根据炉的工艺性能，炉内分为四个区段。第一区段为NOx还原带，位于炉的底部倒锥体部分;第二区段为燃料分解及燃烧带，位于圆筒中心线之下的部位;第三区段为主燃烧带，位于圆筒中心线之上及上缩口的正锥体部分;第四区段为完全燃烧带，位于上缩口的倒锥体及顶部圆筒部分（2）炉的底部与窑尾烟室连接部分设有缩口，缩口面积的确定，在于使窑烟气以30-40m/s的速度通过缩口喷人炉内，这样，一方面可以获得窑气量与三次风量之间的平衡；另一方面可以阻止生料沉降，落人室内;同时，形成喷腾层可加速各种化学反应，结构简单，工艺布置方便，有利于减少漏风和炉内结皮。（3）炉的第一区段侧壁装有数个NOx二还原燃烧喷嘴，喷人系统总燃料用量10%左右的燃料(约相当炉用燃料的15%)，使燃料在缺氧情况下裂解、燃烧，生成H2.CO和Cm·Hm等还原性气体，在生料中Al2O3及Fe2O3作为催化剂的情况下，将窑烟气中的NOx置换成N2、H2O和CO2等无害气体，使预热器系统排出废气中NOx含量可降低到1/10000—1.5/10000。(4)来自冷却机的高温三次风从炉的第二区段圆筒两侧以径向引入炉内，三次风量可用装设在每个风管上的辅助控制阀调节，总气体流量则由系统主控制阀门调节。(5)两个主燃烧喷嘴分别装于第二区段的三次风管人口的上部，燃料喷人时形成涡流，使之迅速加热起火预燃，在富氧条件下立即分解、氧化和燃烧，其热量迅速传递给呈悬浮状态的生料。(6)在第三区段下部设置生料下料管(双系列时为两根管)，从.上一级旋风筒下来的生料从此进人炉内，生料进入后立即悬浮于喷腾层之中。(7)在第三、四区段之间设置第二个缩口，其目的是再次形成喷腾层，并使气流通过缩口流动至炉顶后，立即返回，从面加速气流一与生料的混合搅拌过程，在较低的过剩空气下，就能使燃料完全燃烧并加速与生料的热交换过程。缩口处的直径，按该处风速为直筒部分的两倍考虑。(8)炉内温度分布比较均匀，中心部位气流的最高温度达900℃,炉内生料分布及混合良好，没有明亮火焰的过热点，由于生料的遮护，炉壁温度在800-860℃之间，炉壁也没有结皮现象。(9)通过气相色谱仪对气体分析，发现90%的燃烧可在第三区段内燃烧，其中10%的燃料可在第四区段完全燃烧，这对防止可燃性气体进入旋风筒内二次燃烧和旋风筒堵塞十分有利。(10)从冷却机抽来的三次风直接导入从炉底喷人的窑烟气气流之中，炉内不存在水平方向的旋流，故压力损失较小，一般为0.5-0.6kPa。(11)炉与窑内的燃料比例约为60:40,出炉生料分解率可达85%-90%。6.7分解炉结构尺寸的计算1、分解炉的直径Di=m=0.0188×m(公式见《水泥生产工艺计算手册》P178（6-57）)78 式中：Di----分解炉直筒部分有效内径，mVg----分解炉的工况风量，m3/hWA---分解炉断面风速，m/s(DD炉断面风速一般取9m/s)Di=0.0188×=7.51m=7510mm为保证一定钢度的需要，要求筒体的壁厚δ=0.01D+2；分解炉内砌耐火砖，设总厚度为300mm,则炉体外径为：分解炉直径:D=Di+2×δ=7510+2×300=8110mm2、分解炉的有效截面:S===44.30m23、分解炉的有效容积:V1===1188.19(m3)式中：V1----分解炉的有效容积，m3t----气流在分解炉内经历时间，一般取2—3s4、分解炉的高度H=WAt=92.98=26.82m=26820mm式中：H----分解炉的高度WA----气流在炉内的平均流速5、分解炉的发热能力==107638.9----分解炉的发热能力----熟料热耗----分解炉用煤比例6、分解炉容积热力强度==326126.3----分解炉容积热力强度78 ----分解炉的发热能力----分解炉的有效容积7、入炉三次风管直径：d=0.0188×=0.0188×=1.98m=1980mmd外=1980+300=2280mm8、缩口直径（缩口风速一般取分解炉内断面风速的2倍，取18m/s）d1=0.0188×=0.0188×=5.31m=5310(mm)注：由于缩口处风速很大，因此要求筒体的壁厚比其他地方更厚，取500mm=5310+500×2=6310mm9、分解炉直筒部分和锥体部分有效高度H1和H2H2=0.5Di=0.5×7.51=3.755m=3755mmH2一般为（0.5—1）Di（见《水泥生产工艺计算手册》P179）=3755+600=4355(mm)在缩口处设计有H3=0.5m的直筒H1=H-H2=26820-3755=23065(mm)以上公式见《水泥生产工艺计算手册》P18010、分解炉进风口的直径（废气进口风速35m/s）d2=0.0188×=0.0188×=2.325m=2350(mm)d2外=2350+300×2=2950(mm)11、分解炉出口尺寸分解炉出口气体温度：890℃分解炉出口负压-1000Pa分解炉出口风速20m/s分解炉气体量1435393.7Nm378 d3=0.0188×=0.0188×=3.56m=3560mm=3560+300×2=4160mm12、分解炉喷煤管直径d4（主喷煤管）T煤气=60℃风速WA在此处一般50m/s气流输送泵送煤的风量U煤=0.130×0.6×6.856×0.09×0.85=0.04Nm3送煤工况风量U煤==10164.84Nm3d4=0.0188×=0.0188×=0.189m13、进料管处直径d5（C4筒内的风速一般为5.5—6m/s）取风速wA=6m/sC4筒出口=1345498.2C4筒的直径D===8.91md5=(0.1—0.2)D=0.2×8.91=1.782m14、还原烧嘴处喷煤管直径d6(喷煤管风速为50m/s)d6=0.0188×=0.0188×=0.08m15、下筒体上缩口的高度H4H4==1.1m16、上筒体下缩口的高度H5H5==3.02m6.8旋风筒设计方案的选择旋风筒各部分结构参数确定：进口风速对旋风筒的收尘效率影响很大,一般进风口风速提高,收尘效率也提高,但阻力也相应的增大。但如风速超过20m/s78 后，分离效率提高不明显，而阻力损失却增大的较大。中国TJ型旋风筒进口风速在15~18m/s。老式旋风筒假设截面风速一般为3~5m/s，新型旋风筒风速一般为5-6m/s,但是如果风速过高，高于6.5m/s时，虽然旋风筒的结构较小，但是势必引起系统阻力增大，对节能降耗不利。旋风筒出口风速一般为10~20m/s，换热管道风速一般选用12~18m/s。中国TJ型新型旋风筒出口风速为11~14m/s，其截面风速为3.5~5.5m/s。进风管的结构一般为矩形，270o大蜗壳进风减小了旋风筒阻力，宽高比一般为0.4~0.7，进风口宽度减小可提高分离效率，最上一级可取a/b=0.4~0.5，其余各级可取a/b=0.55~0.65。各级旋风筒的分离效率、各处风速见表6-5表6-5各级旋风筒的分离效率、各处风速旋风筒级别C1C2C3C4C5分离效率%9691878790筒体截面风速m/s4.05.56.06.05.5筒体入口风速m/s1515.515.61717.5连接管道管道风速m/sC1-C2C2-C3C3-C4C4-C5C5-分解炉1515.515.61717.5进口a/b0.40.550.60.60.58排气管插入旋风筒内的深度对分离效率和阻力损失有很大的影响，一般来讲，内筒的插入深度有三种：第一种是插入深度达到进气管中心附近；第二种是与排气管径相等；第三种是约达到进气管外缘以下。插入深度深，分离效率高，但阻力损失大，反之内同插入深度小，虽然阻力小，但分离效率低，易造成短路。因此、第一级应插入深些，可大于进风口高度（b），以提高分离效率；中间各级可取b/2，以减少阻力损失；最下级由于气流温度较高，除了在材质上进一步改善外，插入深度应适当缩短。但目前材质有了极大的改善因此为了提高分离效率内筒也可以稍深一些。参考《新型干法水泥技术原理与应用》P87—P88TJ型新型旋风筒内筒插入深度C11.1~1.3，C2~C50.5~0.6（进风口尺寸长度）。内筒直径小，带走的尘粒减少，分离效率提高，但阻力也增大，反之亦然。因此一般内同直径为筒体直径D的50~55%。根据TJ性旋风筒适当增大旋风筒内径，可以缩短旋风筒内气流的无效行程，在此取d/D=55%。适当增大旋风筒的高径比，可以减少气流的扰动，有利于分离效率的提高，根据TJ型旋风筒高径比C12.8~3.0，C2-C51.9~2.0考虑到C1，C2，C578 的分离效率要求较高，在以上参数确定时，取值均偏高于其它两级。相关参数见表6-6表6-6旋风筒级别C1C2C3C4C5旋风筒高径比H/D3.02.01.91.92.0内筒插入深度h3/b1.20.580.50.50.55内筒直径d/D0.550.550.550.550.55直筒高度与筒径的比h1/D1.40.80.80.80.8锥体高度与筒径的h2/D1.61.21.11.11.2注：上表中直筒高度与筒径的比h1/D和锥体高度与筒径的h2/D参考《新型干法水泥生产技术》P114表6-86.9旋风筒结构尺寸的计算（本设计采用双系列）1、五级旋风筒结构尺寸计算。a、旋风筒内径：式中：D----旋风筒有效内径，mQ----旋风筒内部风量，m3/sV----假设截面风速，m/sD==6.7m=6700mm为保证一定钢度的需要，要求筒体的壁厚δ=0.01D+2；旋风筒内砌耐火砖，设总厚度为250mm,则筒体外径为：=6700+2×250=7200mmb、旋风筒高度（H）H=2.0D=2.0×6700=13400mmc、直筒部分高度（）=0.8D=0.8×6700=5360mmd、锥体部分高度（）=1.2D=1.2×6700=8040mm78 锥体部分的倾斜角α=71（见《新型干法水泥生产技术与设备》P115倾斜角一般在650~750）e、旋风筒进风口尺寸由1347895.1÷2=ab×17.5×3600a/b=0.58得:a=2.49m=2490mm；b=4.3m=4300mm=2490+300=2790mm；==4300+300=4600mm式中：----旋风筒进口气体流量,m3/h----设定截面入口风速，m/sf、内筒直径()及插入深度内筒直径：=0.55D=0.55×6700=3685mm内筒插入深度：=0.55b=0.55×4300=2365mmg、旋风筒连接管道尺寸的确定==3.74m=3740mm=3740+300=4040mmh、连接管道长度L=Vt=17×0.4=6.8m=6800mm式中：V—管道风速m/st—气体经过管道的时间,s2、四级旋风筒结构尺寸计算。a、旋风筒内径：==6.3m=6300mm则筒体外径为：=6300+2×250=6800mmb、旋风筒高度（H）H=1.9D=1.9×6300=11970mmc、直筒部分高度（）78 =0.8D=0.8×6300=5040mmd、锥体部分高度（）=1.1D=1.1×6300=6930mm锥体部分的倾斜角α=e、旋风筒进风口尺寸由1354145.0÷2=ab×17×3600a/b=0.6得:a=2.58m=2580mm；b=4.30m=4300mm=2580+300=2880mm；=4300+300=4600mmf、内筒直径()及插入深度内筒直径：=0.55D=0.55×6300=3465mm内筒插入深度：=0.5b=0.5×4300=2150mmg、旋风筒连接管道尺寸的确定==3.74m=3740mm=3740+300=4040mmh、连接管道的长度L=Vt=15.6×0.4=6.24=6240mm式中：V—管道风速,m/st—气体经过管道的时间,s3、三级旋风筒结构尺寸计算。a、旋风筒内径：==6.0m=6000mm则筒体外径为：=9390+2×250=6500mmb、旋风筒高度（H）H=1.9D=1.9×6000=11400mmc、直筒部分高度（）78 =0.8D=0.8×6000=4800mmd、锥体部分高度（）=1.1D=1.1×6000=6600mm锥体部分的倾斜角α=e、旋风筒进风口尺寸由1245813.4÷2=ab×15.6×3600a/b=0.6得:a=2.58m=2580mm；b=4.30m=4300mm=2580+300=2880mm；=4300+300=4600mmf、内筒直径()及插入深度内筒直径：=0.55D=0.55×6000=3300mm内筒插入深度=0.5b=0.5×4300=2150mmg、旋风筒连接管道尺寸的确定==3.74m=3740mm=3740+300=4040mmh、连接管道的长度L=Vt=15.5×0.4=6.2m=6200mm式中：V—管道风速,m/st—气体经过管道的时间,s4、二级旋风筒结构尺寸计算。a、旋风筒内径：==6.0m=6000mm则筒体外径为：=6000+2×250=6500mmb、旋风筒高度（H）H=2.0D=2.0×6000=12000mmc、直筒部分高度（）78 =0.8D=0.8×6000=4800mmd、锥体部分高度（）=1.2D=1.2×6000=7200mm锥体部分的倾斜角α=e、旋风筒进风口尺寸由1124982.0÷2=ab×15.5×3600a/b=0.55得:a=2365mm；b=4.3m=4300mm=2365+300=2665mm；=4300+300=4600mmf、内筒直径()及插入深度内筒直径：=0.55D=0.55×6000=3300mm内筒插入深度：=0.58b=0.58×4300=2494mmg、旋风筒连接管道尺寸的确定==3.58m=3580mm=3580+300=3880mmh、连接管道的长度L=Vt=15×0.4=6.0m=6000mm式中：V—管道风速m/st—气体经过管道的时间5、一级旋风筒结构尺寸计算。一级旋风筒采用两个结构、尺寸相同的旋风筒，在下面的计算中各处的风量均视为相等，即为总风量的一半。a、旋风筒内径：==4.4m=4400mm则筒体外径为：=4400+2×250=4900mmb、旋风筒高度（H）78 H=3D=3×4400=13200mmc、直筒部分高度（）=1.5D=1.4×4400=6160mmd、锥体部分高度（）=1.7D=1.6×4400=7040mm锥体部分的倾斜角α=700e、旋风筒进风口尺寸由891652.4÷4=ab×15×3600a/b=0.4得:a=1.28m=1280mm；b=3.2m=3200mm=1280+300=1580mm；=3200+300=3500mmf、内筒直径()及插入深度内筒内径：=0.55D=0.55×4400=2420mm内筒插入深度：=1.2b=1.2×3200=3840mmg、旋风筒出口连接管道尺寸的确定==2.25m=2250mm=2250+200=2450mm一级筒出口连接管道直径：D=m=2.25m=2250mmD=2250+200=2450mm第7章窑尾设备的计算及选型7.1喷水装置的计算及选型本设计采用袋收尘器，相应的喷水量要比使用电收尘器时采用增湿塔少，因此参照拉法基选用一个四喷嘴的喷水装置即能满足生产的要求。78 增湿水量为0.1kg/kg熟料即：=0.124Nm3/kg熟料式中：0.804---为水蒸气密度，kg/Nm3合计=1.81+0.124=1.93Nm3/kg熟料换算为工作态：1.93××=3.80m3/kg熟料每小时抽风量：3.80×208.33×1000=791654m3/h7.2窑尾收尘器的选型分析水泥回转窑的工况条件、烟尘特性的基础上，要达到环保要求，决定采用袋式收尘器，袋式收尘器具备耐腐蚀、尺寸稳定、透气性好、过滤阻力低而收尘效率高等特点，完全能够满足水泥收尘温度波动大、粉尘大、风量大的情况。同时参考拉法基水泥厂的窑尾废气利用情况将一部分窑尾废气（大约0.28Nm3/kg熟料）通向煤磨用于烘干煤粉，其余废气则通向生料磨烘干生料，出生料磨的废气还有一部分以循环风的形式重新进入生料磨，立磨系统大约有0.28Nm3/kg熟料的漏风量，最终在收尘器进口处的废气量与出高温风机处的标况废气量基本相同。计算收尘器进口处的废气量（生料磨正常工作情况下）。换算为工作态：1.93××=2.63Nm3/kg熟料每小时抽风量：2.63×208.33×1000=547908m3/h考虑到生料磨和煤磨都停机时窑尾废气要全部通过收尘器,参照三狮集团，因此在选型时选用平顶山收尘器厂生产的RBSH1200-2×13低压长袋脉冲袋收尘器，总过滤面积为31200m2，处理风量为850000m3/h，烟气温度小于250度，收尘效率99.9%以上。该袋收尘器具有以下特点：(1)行喷清灰技术，系统压力变化小，滤袋寿命长。(2)独特的进出风设计技术和气流均化装置，减少粉尘对滤的直接冲击。(3)低压脉冲清灰，耗能小。(4)拒水防油滤料，可处理极细粉尘。(5)滤袋过滤风速高，占地面积小。(6)处理风理大。78 (7)分室脉冲三状态清灰。(8)停机自动清灰系统，确保最佳工作状态。(9)独立卸灰系统。(10)配套PLC集中控制和机旁控制 。7.3窑尾高温风机及尾排风机的选型窑尾风机是高温排风机，要求处理烟气量温度较高，选用风机为高温风机，窑尾高温风机是与5000t/d生产线配套的W6-2×38No31.5F高温排风机；处理风量可达853000m3/h，风压7200Pa,功率为2500kW。窑尾排风机型号为Y4-73-11No.29.5F，工作风温为250℃，风压：3030Pa，处理风量为388400～721300m3/h。窑头排风机型号为X4-73-11No.29.5F，工作风温为250℃，风压：1500Pa，处理风量为575000m3/h，功率450kW。7.4烟囱的计算选型采用钢管烟囱1、烟囱的直径：D===4.16m=4160mm,考虑到20mm的厚度D=4200mm。式中：V---通过烟尘废气量，m3/hw---烟尘内气流速度，钢管烟囱一般8~16m/s,取16m/s2、烟囱的高度：(水泥工艺设计P331）H===38.70m式中：P1---烟囱底部负压，Pa，一般为20~30Pa，取30Pag---重力加速度，取9.81m/s278 ρao---空气密度，kg/Nm3,ρao=1.293kg/Nm3ρo---废气密度，kg/Nm3,ρo==1.327kg/Nm3ta---外界空气温度，℃，一般按夏季考虑，30℃tm---烟囱内废气平均温度，℃tm==60t1---烟囱进口气体温度，℃,70t2---烟囱出口气体温度，℃,50由上计算可以得知，38.70m高的烟囱就可以满足烟囱底部的抽力，考虑到烟囱排放烟尘须高于窑尾预热器，故取烟囱高为105m。7.5窑尾喂料系统主要设备选型(1)空气输送斜槽XZ500，a=6°，输送能力300T/h，宽度：500mm；(2)窑尾提升机选用进口设备，满足提升高度105m，输送能力400~500t/h；(3)皮带秤型号：DEM1845S2能力为250-300t；(4)回转阀：Ø800；(5)分料阀：规格：900×900mm，流通能力：max.200t/h，分料范围：0~100%，阀板角度：0~60º（连续可调）7.6生料输送系统及窑灰回灰系统主要设备选型(1)空气输送斜槽XZ630×4960mm，a=8°，输送能力450T/h，宽度：630mm；(2)提升机：NE400，功率：90KW，提升高度：48.7m，输送能力350~400t/h；(3)空气输送斜槽XZ500a=8°，输送能力：355T/h宽度：500mm；(4)链运机：FU500，槽宽500mm，输送能力：110T/h；(5)空气输送斜槽XZ315a=8°，输送能力：110T/h宽度：315mm78 第8章烧成车间工艺布置烧成车间的工艺流程和设备的选择是根据工艺设计的原则进行的，并在设计时综合考虑各种因素。本次设计的烧成车间工艺布置设计参考国内类似规模工厂的烧成车间设计方案及图纸，根据有关的设计规范和规定以及基础资料进行设计。设计最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求，考虑与总体设计相配合，力求做到与其他车间的连接方便、布置紧凑、运输距离短。现代大型干法水泥厂，为了节约能耗，充分的利用窑尾的废气来烘干原料、燃料等。因此在本设计中，窑尾废气充分被利用来烘干煤粉和生料。考虑到从一级旋风筒出来的废气要进入生料磨和煤磨，这就要求废气的温度要高，且进入煤磨的废气其含尘量要低，在保证系统正常运转和熟料的产质量前提下，只在窑尾废气管道上安装喷水装置喷水降温，在出高温风机、进煤磨之前设旋风收尘器除尘。预热塔以及袋收尘器的基座下设为材料库，充分利用了空间，从而可以减少基建投资、降低能耗，获得最大经济效益。在确定了车间工艺布置方案以后，按比例（1：150）绘制烧成车间工艺设备布置图，包括有车间各层面布置图、立视图与俯视图等，图纸上注明了厂房轮廓线、楼梯位置、柱网间距、各层相对标高、主要设备定位尺寸和尺寸线、设备中心高度及其定位尺寸、地坑、地沟的位置及深度等。78 第9章全厂工艺平面布置本章主要介绍全厂总平面布置图、窑尾工艺布置图、窑尾平面布置图、窑尾工艺俯视图等的布置说明。9.1全厂总平面设计的基本原则影响水泥厂总平面设计的因素很多，例如：城市和工业区的规划，厂区的面积、地形、气候、水文和工程地质；运输方式和要求；动力来源；给排水条件；产品种类；工厂规模和工艺流程；工厂远景发展；建筑要求和施工条件；防火、卫生及环保要求等。因此在进行总平面设计之前，必须充分收集和了解这些资料，以便处理好各方面的关系，使工厂的各个方面形成一个尽可能完善的满足生产要求的有机整体。通常情况下，水泥厂全厂的建筑物、构筑物及其它设施，按其功能可分为三大类：基本生产车间、辅助车间及生产服务设施。进行总平面设计时，必须注意功能分区。处理好原、燃料和产品出厂的交通运输关系，主要生产车间与服务设施之间的关系，使之成为一个协调、统一的有机整体。水泥厂总平面设计的基本原则可概括如下：1、要充分满足工艺生产要求，水泥生产是连续的，要按照连续加工和运输过程。建筑物与构筑物之间的相对位置及其系统和各种设备的布置，因该按照过程，保证有合理的生产作业线，工艺流程顺畅。使原料、燃料、半成品、成品的运输连续、没有往返较差而短距离的径直前进，从而可节省运输费用，降低生产成本。2、进行适当的功能分区，一般按照下列条件将厂区划分为几个部分：①将工艺过程类似或用途一致的系统加以合并；②按系统的运输方式和工程管线的特点分区，使运输线路、工程线路的长度最短；③按卫生与防火条件要求，将系统合并或分区；3、辅助车间和生产服务性设施应尽量配置在靠近其服务的主要生产系统的位置。4、应尽可能缩小工厂的占地面积，并尽可能地利用建筑物和构筑物的上部空间。建筑物、构筑物之间的相对位置和距离应满足防火、卫生要求。5、布置工厂的建筑物、构筑物时必须考虑地形起伏和工程地质及水文地质条件，以便保证以最少的建筑费达到较好的建筑质量。6、应根据工厂的发展计划考虑工厂今后发展的可能性，以便能以最少的投资，达到扩大再生产的目的，并合理安排建设程序、工艺流程和总平面设计。78 7、必须满足防火等要求，建筑物应按采光和主导风向予以适当的布置，使工厂大部分主要车间和设备能避免煤烟的灰尘，能最大限度的利用天然采光、通风，并能将建筑物周围的雨水通畅排出。8、工厂与铁路干线、公路、动力、工程和地区内其它各种设施的连接，应当合理。工厂与居住地区的连接应当方面。9、充分考虑风向的影响，扬尘较大的车间及露天堆场应布置在厂区最小频率风向的上风侧，中央控制室、化验室、厂前区和住宅区应布置在最小频率风向的下风侧。9.2全厂工艺平面布置说明考虑到只是毕业设计，具有较大的可变更性，因此本设计并未严格按照上述原则来设计，比如第6条的考虑工厂扩建，第10条的合理的建筑艺术等，与毕业设计的实际可行性有比较大的出入。但对于一些基本的原则，本设计则都一一遵循。从总体布置图来讲，本设计力求大方简洁、设备合理布置，从原料进厂到成品的流程顺畅，尽最大限度降低基建投资。石灰石由皮带机直接从矿山运送至厂区，由于本设计中采用的石灰石的标准偏差比较小，在厂区就不设专门的预均化堆场。页岩、砂岩、石膏、矿渣等由汽车直接从矿山或钢铁厂运至厂区，沿物料运输大道存放在相应的堆场；原煤可以由火车运输进厂。本设计有如下几个特点：1、全厂所有收尘器都采用袋收尘器，最大限度地保护当地的自然环境，对环境的染降到最小。2、全厂的绿化率20%，较为符合现代新型干法水泥厂“花园式工厂”的设理念。3、在中控室可以看到整个窑系统，有利于操作员及时查看现场情况，以便处理紧急突发情况。化验室与中控室相对称平行布置，将市场部、人力资源部行政部等设在办公大楼里，有利于生产环节上的各部门之间的协调沟通。4、厂区不设专门的生活区，将职工生活区建市里。5、全厂物料输送都采用封闭式输送，在每个扬尘点都有收尘器收尘，最大限度地降低粉尘的污染。在确定全厂总平面设计方案后，结合所选厂址的厂区地形、主导风向、铁路专用线及公路布置等具体条件，绘制工厂总平面布置图（比例1：1000），图面内容主要包括：筑物和堆场的平面位置、名称、铁路和道路的平面布置和等；图上标注工厂总平面设计的主要技术指标和风向玫瑰图。78 结论本人自4月1号起开始毕业设计，按照学院及指导老师安排的进度一步步进行。在参考文献的基础上，理论联系实际，了解我国现阶段先进的水泥生产工艺，参考国内外一些先进的水泥厂家，对预热器和分解炉进行合理选型、布置，也深入了解了影响窑尾各部位主要设备正常运转的原因。通过计算，自行设计出一套技术先进，经济合理，可行的窑尾系统。在设计过程中，就所选技术方案及工艺参数进行了论证，比较及说明。在设计过程中，经常与指导老师联系，解决在设计中遇到的一些问题，就常常问老师或和同学讨论，同时翻阅大量的相关文献，使设计的参数真实可靠。在计算完相关的数据后，开始绘制图纸，绘制了全厂总平面布置图，窑尾部分平面布置及相关的剖面图。最后详细、规范的书写了设计说明书，并将设计图纸清晰、正确打印出来。顺利地完成设计工作。通过完成本次毕业设计使我熟悉了水泥厂工艺设计的基本内容和方法。提高了自己的动手能力和学习能力，综合分析问题及解决问题的能力。78 致谢首先我要向我的导师齐砚勇老师表示最诚挚的感谢。在他严格的要求、富有启发性的指导下，我顺利地完成了5000T/D水泥熟料预分解窑烧成窑尾工艺设计。齐老师平易近人的处事方式和对工作的执着精神给我留下了深刻的印象，虽然他工作一直很忙，但还是给予了我悉心的关怀和精心的指导，使我在毕业设计过程开阔了视野，能够刻苦钻研，这些都为我顺利完成毕业设计打下了良好的基础。同时他还对我的毕业设计给出了许多建设性的意见，为我提供了许多参考资。通过完成本次毕业设计使我熟悉了水泥厂工艺设计的基本内容和方法。提高了自己的动手能力和学习能力，综合分析问题及解决问题的能力。此外，我还要感谢在设计过程中给予我帮助的同学们，在他们的帮助下，我才能集思广益，顺利的完成我的毕业设计任务。最后，我感谢在大学四年中老师们的辛勤培养，感谢所有给予我关怀的老师和同学，谢谢你们！78 参考文献【1】金容容主编，水泥厂工艺设计概论[M],武汉，武汉理工大学出版社，1993，21～214.【2】曹文聪、杨树森主编，普通硅酸盐工艺学[M],武汉，武汉工业大学出版社，1996，10～26.【3】胡道和主编，水泥工业热工设备[M],武汉，武汉理工大学出版社，1992，106～114.【4】孙晋涛主编，硅酸盐工业热工基础[M]，武汉，武汉工业大学出版社，1992.【5】陈全德著，新型干法水泥技术原理及应用[M],北京，中国建材工业出版社，2004，155～158，124【6】刘志江主编.新型干法水泥技术[M],北京，中国建材工业出版社，2005.【7】严生、常捷、陈麟，新型干法水泥厂工艺设计手册，北京，中国建材工业出版社，2007.1【8】李海涛，新型干法水泥生产技术与设备，北京，化学工业出版社，2005.10【9】王君伟、李祖尚编著.水泥生产工艺计算手册,北京，中国建材工业出版社，2001，75～297.【10】张浩楠主编，中国现代水泥技术及装备[M],天津，天津科学技术出版社，1989.【11】于润如、严生编著，水泥厂工艺设计[M],北京，中国建筑工业出版社，1995.【12】沈威、黄文熙等编，水泥工艺学[M],北京：中国建筑工业出版社，1986，15～135.【13】张庆今编著，硅酸盐工业机械及设备[M],广州，华南理工大学出版社，2003.【14】白礼懋，水泥厂工艺设计实用手册，北京，中国建筑工业出版社，1997.【15】高长明，预分解窑水泥生产技术及进展，北京，化学工业出版社，2006.1.【16】郭俊才，水泥厂实用技改新技术，北京，中国建材工业出版社，2000.6.【17】王瑞海，水泥化验室实用手册，北京，中国建材工业出版社，2001.11【18】E.Soudée,J.Péra,Mechanismofsettingreactioninmagnesia-phosphatecements,CementandConcreteResearch30(2000)315–321.78 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 78 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日78 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它78
