畢業(yè)設(shè)計--日產(chǎn)12000噸熟料水泥廠燒成系統(tǒng)工藝設(shè)計(窯尾)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次的設(shè)計是設(shè)計日產(chǎn)12000噸水泥燒成系統(tǒng)窯尾工藝設(shè)計。燒成窯尾核心內(nèi)容式預熱器分解爐。從分解爐內(nèi)的氣流運動來看，可歸納為四種基本型式，即：渦旋式、噴騰式、懸浮式和流化床式。早期開發(fā)的分解爐，多以上述四種運動型式之一為基礎(chǔ)，使生料和燃料分別依靠“渦旋效應(yīng)”、“噴騰效應(yīng)”、“懸浮效應(yīng)”和“流態(tài)化效應(yīng)”分散于熱氣流中，利用物料顆料

2、之間在爐內(nèi)流場中的相對運動，實現(xiàn)高度分散、均勻混合和分布、迅速換熱，以達到提高燃燒效率，傳熱效率和入窯生料碳酸鹽分解率的目的。伯力鳩斯設(shè)計的MSC分解爐增加了脫氮燃燒器和頂部三次風管 </p><p>　　通過燃料、空氣及生料的多級燃燒以達到降低廢氣中NOx氣體含量的目的。影響NOx濃度的主要因素：主燃燒區(qū)溫度、主燃燒區(qū)氧氣濃度、主燃燒區(qū)氮氣的濃度、氣體在主燃燒區(qū)的停留時間、燃料中氮元素的含量等窯尾預熱預分解系統(tǒng)

3、采用單在線分解爐、雙系列預熱器的方案不僅極大地方便了系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，使系統(tǒng)操作易于平衡和優(yōu)化，而且可使該系統(tǒng)投資額降低15％以上。系統(tǒng)分解爐采用專有技術(shù)，分解回轉(zhuǎn)窯中產(chǎn)生的NOx氣體，實現(xiàn)了低NOx的排放。該系統(tǒng)配置的分解爐設(shè)有低NOx分解段，實現(xiàn)系統(tǒng)的低NOx</p><p>　　關(guān)鍵字 預熱器 分解爐 旋風筒 窯尾</p><p><b>　　Abst

4、ract</b></p><p>　　The this design is the design nissan 12000 tons of cement firing system preheater process design. Firing end of the core content type preheater decomposition furnace. Decomposition fu

5、rnace from the airflow movement to see, can be divided into four basic types, namely: the vortex type, spray those who type, suspension type and fluidized bed type. The early development of decomposing furnace, in the fo

6、ur movement type as the foundation, make one of raw material and fuel respectively depend on "scr</p><p>　　Through the air and fuel, the multistage raw order to reduce waste gas burning in the purpose o

7、f gas concentration NOx. The main factors of influence NOx concentration: the Lord, the Lord burning zone temperature combustion zone oxygen concentrations, the Lord of the whole area nitrogen gas concentration, in the L

8、ord the retention time, fuel burning in the content of nitrogen element such as preheated preheater precalcining system by a single online decomposition furnace, double series preheater</p><p>　　Key words:

9、Forewarmer Decomposing furnace Whirlwind tube Pipeline </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　第一章 緒論5</p

10、><p>　　第二章 工藝設(shè)計介紹7</p><p>　　2.1選題依據(jù)（包括國內(nèi)外研究動態(tài)、選題的理論意義或應(yīng)用情景以及選題依據(jù)）7</p><p><b>　　2.2設(shè)計方案8</b></p><p>　　2.2.1工藝設(shè)計思想8</p><p>　　2.2．2針對萬噸線運行情況提

11、出優(yōu)化方案8</p><p>　　2.2.3燒成窯尾8</p><p>　　2.2.5 MSC分解爐的環(huán)保效應(yīng)9</p><p>　　2.3全廠各種物料的儲存方式 儲存量與儲存期10</p><p>　　第三章 配料計算10</p><p>　　3.1 原始數(shù)據(jù)10</p><p>

12、　　3.1.1 要求三個率值：10</p><p>　　3.1.2，原料化學成分10</p><p>　　3.2物料平衡計算11</p><p>　　3.2.1，假定配比11</p><p>　　3.2.2，計算白生料化學成分11</p><p>　　3.2.3，計算灼燒生料化學成分11</p>

13、<p>　　3.2.4，計算熟料標準煤耗11</p><p>　　3.2.5，計算煤灰滲入量11</p><p>　　3.2.6，計算熟料化學成分12</p><p>　　3.2.7，計算率值12</p><p>　　3.2.8，計算熟料料耗12</p><p>　　3.2.9，計算干基實際消耗

14、定額12</p><p>　　3.2.10，計算濕基消耗定額13</p><p>　　3.2.11，12000t/d水泥熟料物料平衡表14</p><p>　　第四章 主機平衡與選型16</p><p>　　4.1車間工作制度的確定（參見《水泥廠工藝設(shè)計概論P4-I表3--7》16</p><p>　　4.

15、2主機選型16</p><p>　　4.2.1、破碎機的選型17</p><p>　　4.2.2、生料磨的選型17</p><p>　　4.2.3、預分解窯的規(guī)格的確定17</p><p>　　4.2.4、煤磨的選型18</p><p>　　4.2.5 、斗式提升機的選型18</p><

16、p>　　4.2.6、空氣輸送斜槽的選型19</p><p>　　第五章 燒成窯尾工藝計算20</p><p>　　5.1 理論消耗料耗20</p><p>　　5.1.1 生料料耗20</p><p>　　5.1.2 預熱器飛灰量20</p><p>　　5.1.3 收塵器收入灰量20</p&g

17、t;<p>　　5.1.4 出收塵器的飛灰量21</p><p>　　5.1.5 實際料耗21</p><p>　　5.1.6 預熱器喂料量21</p><p>　　5.2 預熱器及分解爐工藝計算21</p><p>　　5.2.1準備計算21</p><p>　　5.2.2 C5廢氣量22&

18、lt;/p><p>　　5.2.3 C4廢氣量23</p><p>　　5.2.4 C3廢氣量23</p><p>　　5.2.5 C2廢氣量23</p><p>　　5.2.6 C1廢氣量24</p><p>　　第六章 燒成窯尾設(shè)備規(guī)格計算26</p><p>　　6.1 分解爐規(guī)格的

19、計算確定26</p><p>　　6.1.1 分解爐的有效截面和有效直徑（直筒部分）26</p><p>　　6.1.2 分解爐的高度26</p><p>　　6.2 預熱器規(guī)格的確定27</p><p>　　6.2.1 C5規(guī)格的確定27</p><p>　　6.2.2 C4規(guī)格的確定27</p&g

20、t;<p>　　6.2.3 C3規(guī)格的確定27</p><p>　　6.2.4 C2規(guī)格的確定27</p><p>　　6.2.5 C1規(guī)格的確定28</p><p><b>　　小結(jié)29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p

21、><b>　　主要參考文獻31</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　本設(shè)計的目的在于培養(yǎng)我們綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析、解決實際問題能力；提高查閱文獻和收集資料的能力，計算機技術(shù)和外語應(yīng)用能力；使我們系統(tǒng)而又熟練地掌握水泥廠工藝流程 ，具有進行水泥廠主要車間初步設(shè)計計

22、算、編寫設(shè)計說明書等工作能力；進而培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力，為今后的實際工作打基礎(chǔ)。本次的設(shè)計是設(shè)計日產(chǎn)12000噸水泥燒成系統(tǒng)，在降低電耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量的指導思想下進行設(shè)計，近年來隨著我國裝備制造業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的不斷提高，水泥生產(chǎn)線的規(guī)模大型化已漸成趨勢。  1998年--2000年以淘汰落后生產(chǎn)能力為主；2000年后以培育和發(fā)展新型干法窯外分解水泥，促進大型企業(yè)發(fā)展，改善水泥結(jié)構(gòu)為主。這一時期，在市場環(huán)境及客觀條件

23、比較有利的情況下，水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整開始取得實效。全國累計關(guān)閉淘汰小水泥廠3940戶，壓減落后生產(chǎn)能力近1億噸；2001年、2002年建成投產(chǎn)89條新型干法窯外分解(簡稱NSP)水泥生產(chǎn)線(其中日產(chǎn)2000噸及以上40條)，新增優(yōu)質(zhì)水泥熟料生產(chǎn)能力5000多萬噸。2002年底全國投入運營的NSP生產(chǎn)線總數(shù)已經(jīng)達到222條，NSP水泥熟料總生產(chǎn)</p><p>　　20世紀50年代出現(xiàn)懸浮預熱器窯，20年后發(fā)展出預

24、分解窯。懸浮預熱器窯：1932年捷克首次提出四級旋風筒懸浮預熱器的專利，20世紀50年代初德國洪堡公司首先應(yīng)用于水泥生產(chǎn)。組成：由預熱器+分解爐等窯尾系統(tǒng)+回轉(zhuǎn)窯+冷卻機+窯頭燃燒器等。</p><p>　　懸浮預熱器窯和預分解窯統(tǒng)稱為新型干法水泥生產(chǎn)。</p><p>　　懸浮預熱器簡稱SP，帶懸浮預熱器的回轉(zhuǎn)窯稱為SP窯。</p><p>　　預熱器分旋風預熱器

25、和立筒預熱器。旋風預熱器窯主要包括Humboidt、Smidth和Dopel等；立筒預熱器窯主要包括Krapp、ZAB、PreRov等。不同的預熱器其流動換熱特征包括同流旋流、逆流旋流、噴-旋流動、噴騰運動和旋-旋流動等。</p><p>　　預分解窯：1971年日本石川島磨重工業(yè)公司首創(chuàng)，其與SP窯的不同是在窯尾與預熱器之間增設(shè)一分解爐，預分解窯簡稱NSP窯。</p><p>　　2.6

26、 流化床水泥窯</p><p>　　回轉(zhuǎn)窯是可靠的水泥熟料燒成設(shè)備，但它的致命弱點是熱效率低、轉(zhuǎn)動功率大，且體積龐大，一直是人們想要“革命”的對象。為此，50年代以來，美國、日本、中國、俄羅斯、印度等國家都相繼對不帶回轉(zhuǎn)窯的沸騰燒成工藝進行了研究。由于當時的科技水平所限，用沸騰爐(流化床)鍛燒水泥熟料時，在高溫(1300℃一1400℃)條件下的自造粒而不粘結(jié)爐壁、結(jié)大塊、維持正常的流態(tài)化操作難度很大，90年代之前

27、均未取得完全的成功，更達不到工業(yè)化的要求。在水泥工業(yè)中，流態(tài)化技術(shù)成功地應(yīng)用于水泥生料的預熱和預分解，從根本上改變了生料在預熱和預分解過程中物料和氣流間熱交換過程，使生料的預熱和預分解時間縮短到幾十秒鐘，從而成倍地增加了窯產(chǎn)量，大幅度降低了燃料消耗?？梢哉f，流態(tài)化技術(shù)在水泥生料預熱和預分解中的成功應(yīng)用，是水泥發(fā)展史上的一次重大變革?；诹鲬B(tài)化技術(shù)的上述優(yōu)點，能否將水泥熟料的燒成環(huán)節(jié)也置于流態(tài)化狀態(tài)下，一直是世界各國水泥工作者研究的課題之

28、一。但是由于高溫氣固反應(yīng)的復雜性和大顆粒流態(tài)化技術(shù)的不成熟以及試驗裝置的放大受各種因素的影響等，使得此項技術(shù)的研究工作目前僅停留在理論研究和半工業(yè)試驗研究階段。 流化床水泥窯的特</p><p>　　從市場需求看，我國水泥消費需求5年內(nèi)不會出現(xiàn)飽和。根據(jù)發(fā)達國家水泥消費規(guī)律，當人均水泥消費量達到700公斤以上，人均累積水泥消費達到18～20噸左右時，需求增長出現(xiàn)飽和，水泥總量開始下降。2002年我國人均水泥消費

29、量565公斤，人均累積水泥消費量為6.9噸。根據(jù)我國國情和可持續(xù)發(fā)展(資源、環(huán)境負荷)的需要，水泥的總量不能搞的過大，按照累積消費10～14噸達到飽和計，也需8～10年可能出現(xiàn)飽和。---水泥需求增長達到飽和，新型干法水泥仍然有增長空間。水泥總量中5億多噸立窯水泥被NSP水泥替代，需要一個相當長時間的調(diào)整過程</p><p>　　本設(shè)計應(yīng)解決的問題：</p><p>　　1．配料設(shè)計和物料

30、平衡計算并填寫物料平衡表和物料貯存庫（生料均化庫）明細表；</p><p>　　2．燒成系統(tǒng)主要設(shè)備選型計算，確定設(shè)備型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)，并填寫主機設(shè)備生產(chǎn)能力平衡表；</p><p>　　3．繪制全廠工藝流程圖和燒成系統(tǒng)工藝流程圖（2張）；</p><p>　　4．一套能反映主機設(shè)備安裝位置和各設(shè)備連接關(guān)系的工藝布置圖樣5～6張；</p><

31、;p>　　5．手工圖5張，計算機繪圖2～3張。</p><p>　　6．編制設(shè)計計算說明書。按規(guī)定要求翻譯與本專業(yè)有關(guān)論文</p><p>　　第二章 工藝設(shè)計介紹</p><p>　　2.1選題依據(jù)（包括國內(nèi)外研究動態(tài)、選題的理論意義或應(yīng)用情景以及選題依據(jù)）</p><p>　　本次設(shè)計的目的在于培養(yǎng)我們綜合運用所學的基礎(chǔ)理論

32、、專業(yè)知識和基本技能，提高分析、解決實際問題能力；提高查閱文獻和收集資料的能力，計算機技術(shù)和外語應(yīng)用能力；使我們系統(tǒng)而又熟練地掌握水泥廠工藝流程，具有進行水泥廠主要車間初步設(shè)計計算、編寫設(shè)計說明書等工作能力；進而培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力，為今后的實際工作打下基礎(chǔ)。難點：12000噸是目前世界最大的單條生產(chǎn)線。兩磨一燒，對窯，預熱器，分解爐的尺寸要求和工藝設(shè)計更加有難度。</p><p>　　本設(shè)計的課題是：日產(chǎn)

33、12000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)藝設(shè)計。通過本設(shè)計對大學所學知識進行系統(tǒng)應(yīng)用。培養(yǎng)學生綜合運用所學的基本理論、基本知識和基本技能分析解決實際問題的能力，幫助學生建立正確的設(shè)計思想和嚴謹?shù)目茖W作風，進一步提高外語水平、寫作水平和使用計算機的能力。通過畢業(yè)設(shè)計使學生受到專業(yè)技術(shù)人才所必須的綜合訓練和獨立工作能力的培養(yǎng)。本次設(shè)計的設(shè)計主要內(nèi)容是水泥生產(chǎn)的工藝流程,水泥廠區(qū)及車間布置和燒成系統(tǒng)主要設(shè)備的計算選型等。因此有必要對燒

34、成系統(tǒng)的設(shè)備及其發(fā)展進行了解。當前我國水泥工業(yè)發(fā)展中存在的突出問題是:新上項目區(qū)域集中的現(xiàn)象嚴重,產(chǎn)能較大,但市場需求不足,導致惡性競爭嚴重;相對落后的水泥生產(chǎn)工藝(如立窯),生產(chǎn)的水泥產(chǎn)量占據(jù)較大的比例;小水泥生產(chǎn)企業(yè)的資源浪費現(xiàn)象嚴重,污染較大,石灰石利用率較低</p><p>　　本設(shè)計的指導思想和設(shè)計路線: 目前國內(nèi)已投產(chǎn)的萬噸線有4條：安徽樅陽l條、安徽銅陵2條和江蘇徐州l條。2008年初，海螺集團規(guī)劃

35、在安徽建3條12000t／d生產(chǎn)線，其中：銅陵l條，蕪湖2條。安徽銅陵海螺現(xiàn)有的2條萬噸生產(chǎn)線，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為06mx95m。分別于2004年5月和10月投產(chǎn)。運行4年多以來，技術(shù)指標較好，工藝設(shè)計、設(shè)備配置比較合理。同時生產(chǎn)線運行中也存在著一些不足，如原料輥磨產(chǎn)量、預熱器阻力以及燒成系統(tǒng)對劣質(zhì)煤適應(yīng)性等。在這2條萬噸線的西側(cè)，擬平行建設(shè)1條12000t／d生產(chǎn)線。本文結(jié)合銅陵前2條萬噸線談?wù)?2 000t／d生產(chǎn)線的設(shè)計思路。</

36、p><p><b>　　2.2設(shè)計方案</b></p><p>　　2.2.1工藝設(shè)計思想</p><p>　　1)本項目建成后，成為超大規(guī)模水泥熟料生產(chǎn)基地，因此協(xié)調(diào)好進、出廠物流顯得非常重要。</p><p>　　2)設(shè)備選型立足國產(chǎn)化，將近年來國內(nèi)先進的技術(shù)裝備成果加以采用，優(yōu)化工藝配置。</p><

37、;p>　　3)生產(chǎn)規(guī)模大型化帶來設(shè)備規(guī)格超大，機械沒計要適應(yīng)設(shè)備大型化要求。</p><p>　　4)新建項目與現(xiàn)有2條萬噸線原燃料儲存與輸送、熟料至碼頭輸送等搭接改造點較多，盡量減少對現(xiàn)有生產(chǎn)線的影響作為關(guān)注重點之一。</p><p>　　5)本項目原料易磨性稍差，要考慮對生料立磨裝機功率和磨機產(chǎn)量的影響。</p><p>　　6)對影響系統(tǒng)電耗指標的系統(tǒng)風

38、機參數(shù)選取優(yōu)化，減少不必要的富裕系數(shù)。</p><p>　　7)吸取以往設(shè)計和生產(chǎn)經(jīng)驗而優(yōu)化本項目設(shè)計，注重細節(jié)、人性化設(shè)計。不僅要考慮到設(shè)備檢修方便，同時也要對生產(chǎn)人員的安全設(shè)置保護措施。</p><p>　　8)審視節(jié)能、環(huán)境保護。</p><p>　　2.2．2針對萬噸線運行情況提出優(yōu)化方案</p><p>　　1)萬噸線生料粉磨系統(tǒng)采

39、用高濃度電除塵器，l條線配2臺立磨。</p><p>　　2)萬噸線主要存在的不足：</p><p>　?、傥沽匣剞D(zhuǎn)下料器易堵料；</p><p>　　②粉磨系統(tǒng)臺時產(chǎn)量為380t／h，低于設(shè)計產(chǎn)量(410t／h)；工序電耗21kWh／t，偏高；</p><p>　　③窯尾高濃度電除塵器故障率高，極絲框架維修量大，影響回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)及收塵效果；

40、</p><p>　　④2臺立磨出磨生料斜槽設(shè)計時沒有考慮互通，入庫斗式提升機能力設(shè)計偏小。</p><p>　　3)新線技術(shù)方案中采取的措施：</p><p>　　①喂料回轉(zhuǎn)下料器采取通熱風措施防堵；</p><p>　　②粉磨系統(tǒng)采用帶循環(huán)風機的布置形式，循環(huán)風機及窯尾排風機合理選取富裕系數(shù)，以減少風機額外電能消耗；</p>

41、<p>　?、勰C規(guī)格及所配電動機功率要考慮到石灰石的易磨性因素，保證粉磨系統(tǒng)能力480t／h；(多2臺立磨的生料輸送實現(xiàn)互通，單臺入庫斗式提升機的能力適當加大，滿足l臺立磨的成品生料和2臺除塵器回灰輸送要求。</p><p><b>　　燒成窯尾</b></p><p><b>　　2.2.3燒成窯尾</b></p>

42、<p>　　1)萬噸線預熱器和分解爐規(guī)格如下：</p><p>　　Cl：2一q)7800mm；</p><p>　　C2：2一中7800mm；</p><p>　　C3：2-中8200mm；</p><p>　　C4：2一中8500mm；</p><p>　　C5：2一qb8500mm；</p>

43、<p>　　分解爐：中8800mm。</p><p>　　自投產(chǎn)以來，熟料臺時產(chǎn)量和工序電耗見表3。</p><p>　　表3萬噸線熟料臺時產(chǎn)量和工序電耗</p><p>　　窯型 指標 2005年 2006年 2007年 2008年</p><p>　　臺時產(chǎn)量／(t／h) 436 437 430 418</p>

44、<p><b>　　A線</b></p><p>　　工序電耗／(kWh／t) 27．9 27．8 28．5 28．4</p><p>　　臺時產(chǎn)量／(t／h) 437 439 434 420</p><p><b>　　B線</b></p><p>　　f序電牦／(kWh／t) 28．

45、2 27．7 28．2 27．9</p><p>　　2)萬噸線主要存在以下不足：</p><p>　?、贌上到y(tǒng)對劣質(zhì)煤適應(yīng)性有待提高；</p><p>　?、?Cl出121阻力設(shè)計為5 000Pa，實際生產(chǎn)時，</p><p>　　Cl壓力一般為一6500-一6700Pa，電耗高；</p><p>　　(爹由于旋風

46、筒規(guī)格較大，頂部澆注料易脫落；</p><p>　?、芨G尾結(jié)皮情況嚴重。</p><p>　　①采用TrF型分解爐(煤質(zhì)適應(yīng)性強)，在分解爐上設(shè)有脫氮風管，同時考慮脫氮對窯內(nèi)熱工制度穩(wěn)定、窯尾結(jié)皮的影響。</p><p>　?、诓捎玫蛪簱p預熱器，C．出口阻力≤5000 Pa，出口溫度≤310℃。</p><p>　　③旋風簡裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計時，頂

47、部工字鋼延伸至上升風管邊緣焊接固定，防止內(nèi)圈下沉導致頂部澆注料脫落。</p><p>　　2.4大型化后分解爐的優(yōu)化措施</p><p>　　大型化生產(chǎn)線分解爐單體規(guī)格大，從流體動力學的角度考慮，相同風速下的層流邊界層較大，溫度場、濃度場均沒有小爐均勻，適當提高分解爐斷面風速有利于解決此問題。為了確保12000t／d大型化分解爐投運的町靠性，在研究中不是簡單地將分解爐結(jié)構(gòu)放大，而是從理論、

48、實踐到研究方法的變革，從不同層面上進行分析。</p><p>　　I)采用計算機模擬研究對分解爐結(jié)構(gòu)形式進行優(yōu)化設(shè)計。</p><p>　　2)在分解爐的結(jié)構(gòu)上，為確保大型化后分解爐中物料分布的均勻性，提高分解爐容積效率，采用多點喂料，既有利于增強物料的均布，又能控制分解爐內(nèi)燃燒溫度，有利于煤粉的充分燃燒，提高氣料的傳熱效率。</p><p>　　3)適當提高分解爐

49、斷面風速，提高分解爐湍流混流程度與效率。依據(jù)研究成果，msc型分解爐具有三噴騰和碰頂效應(yīng)、湍流回流作用強、同氣停留時l’口J比大、溫度場及濃度場均勻、物料分解及換熱效果好、爐體結(jié)構(gòu)簡單、阻力系數(shù)低等特點。</p><p>　　2.2.5 MSC分解爐的環(huán)保效應(yīng)</p><p>　　本項目降低NO，的技術(shù)思路是首先采用與生產(chǎn)兼容的分級技術(shù)，以最小的操作成本，盡可能降低N仉。在此基礎(chǔ)上，留有廢

50、氣脫硝的空間，必要時投入本項目分解爐的設(shè)計中，考慮還原區(qū)間體停留時間為～1．2s，在分解爐錐體增設(shè)2個脫除NOx的燃燒器，煤粉從窯尾輸送管的四路閥中引出，通過調(diào)節(jié)閥門開度，控制喂煤量。分解爐總的設(shè)計氣體停留時間為6．2s(包括下行管道)，氧化區(qū)的氣體停留時間為5．Os，完令滿足后續(xù)煤粉燃燒及生料分解的需求。通過以卜措施的采取，本項目所設(shè)計的分解爐完全能滿足煤粉燃燒、生料分解及低NOx的要求。</p><p>　　

51、2.3全廠各種物料的儲存方式 儲存量與儲存期</p><p><b>　　第三章 配料計算</b></p><p><b>　　3.1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　3.1.1 要求三個率值：</p><p>　　KH=0.90±0.02；SL=2.4±0.1；IM=1.

52、6±0.1。</p><p>　　單位熟料熱耗：3430kj/kg；生產(chǎn)損失：生料按1%，其他按3%計算。</p><p>　　3.1.2，原料化學成分</p><p><b>　　表2.1</b></p><p><b>　　煤的工業(yè)分析</b></p><p>

53、<b>　　表2.2</b></p><p><b>　　3.2物料平衡計算</b></p><p>　　3.2.1，假定配比</p><p>　　石灰石：砂巖：粘土：鐵質(zhì)原料=0.890 : 0.065 : 0.014 : 0.031</p><p>　　3.2.2，計算白生料化學成分

54、</p><p><b>　　表2.3</b></p><p>　　3.2.3，計算灼燒生料化學成分</p><p>　　灼燒基成分=(A/100*l)*100%,其中A為生料各成分含量，l為白生料燒失量。</p><p><b>　　灼燒基生料化學成分</b></p><p&g

55、t;<b>　　表2.4</b></p><p>　　3.2.4，計算熟料標準煤耗</p><p>　　生料熱耗：3430kj/kg；煤熱值：21720kj/kg</p><p>　　P標準煤耗=熟料熱耗/煤熱值=0.157919kg煤/kg熟料</p><p>　　實際煤耗=p標準煤灰/（1-3%）=0.16278&l

56、t;/p><p>　　3.2.5，計算煤灰滲入量</p><p>　　GA=P*A*S/100 （式2.1）</p><p>　　式中，GA——熟料中煤灰的滲入量%</p><p><b>　　P——標準煤耗</b></p><p>　　A——煤的收到基灰分含量%</p><

57、;p>　　S——煤灰落入熟料中的百分含量s=100%</p><p>　　故GA=0.157919*29.859*100/100=4.713881%</p><p>　　3.2.6，計算熟料化學成分</p><p><b>　　表2.5</b></p><p>　　3.2.7，計算率值</p><

58、;p>　　KH=(Cao-1.65Al2o3-0.35Fe2o3)/ 2.8Sio2 （式2.2）</p><p><b>　　=0.91</b></p><p>　　SM=Sio2/(Al2o3+Fe2o3) （式2.3）</p><p><b>　　=2.42</b></p>

59、<p>　　IM=Al2o3/Fe2o3 （式2.4）</p><p><b>　　=1.49</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　3.2.8，計算熟料料耗</p><p>　　理論料耗Hc=（100-GA）/（10

60、0-生產(chǎn)損失）=1.4874 （kg生料/kg熟料）</p><p>　　實際料耗Hs=Hc（1-生產(chǎn)損失）=0.15024 （kg生料/kg熟料）</p><p>　　3.2.9，計算干基實際消耗定額</p><p>　　干石灰石=Hs*x（1-石灰石含水率）=1369.78（kg干石灰石/ kg生料）</p><p>　　干砂巖=Hs*y

61、（1-砂巖含水率）=0.0976（kg干砂巖/kg生料)</p><p>　　干粘土=Hs*z（1-粘土含水率）=0.0210（kg干粘土/kg生料）</p><p>　　干鐵質(zhì)原料=0.0466（kg干鐵質(zhì)/kg生料）</p><p>　　3.2.10，計算濕基消耗定額</p><p>　　濕石灰石=干石灰石/（1-石灰石含水率）=1369

62、.78（kg濕石灰石/ kg熟料）</p><p>　　濕砂巖=103.8892（kg濕砂巖/kg熟料）</p><p>　　濕粘土=22.2128（kg濕粘土/kg熟料）</p><p>　　濕鐵質(zhì)=51.7778（kg濕鐵質(zhì)/ kg熟料）</p><p>　　濕原煤=實際物料煤耗/ (1- 原煤含水率12%）=184.98（kg濕原煤/k

63、g熟料）</p><p>　　3.2.11，12000t/d水泥熟料物料平衡表</p><p><b>　　表2.6</b></p><p>　　4.2.6，主機設(shè)備平衡表</p><p><b>　　表3.5</b></p><p>　　第四章 主機平衡與選型</p

64、><p>　　4.1車間工作制度的確定（參見《水泥廠工藝設(shè)計概論P4-I表3--7》</p><p>　　設(shè)計主機每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)及班制表：</p><p><b>　　表3.1</b></p><p><b>　　4.2主機選型</b></p><p>　　主機要求小時產(chǎn)量： （

65、式3.1）</p><p>　　式中 －要求主機小時產(chǎn)量（t/h）；</p><p>　　－物料周平衡量（t/h）；</p><p>　　－主機每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)。</p><p>　　4.2.1、破碎機的選型</p><p>　　本設(shè)計采用破碎系統(tǒng)：雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機</p><p>　　錘式破碎

66、機是利用機殼內(nèi)垂頭快速旋轉(zhuǎn)的動能對物料進行打擊破碎，同時，在錘頭與篦條之間還有一定的研磨作用。錘式破碎機體型小，結(jié)構(gòu)簡單，破碎比大，產(chǎn)品粒度細，生產(chǎn)效率高。</p><p>　　石灰石破碎機要求小時產(chǎn)量：Gh=668.6 (t/h)</p><p>　　由此，選擇型號為：TkPC10002.HX雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機一臺，臺時產(chǎn)量</p><p>　　為：1000t/h，

67、入料粒度：＜1000*1200*1500mm；出料粒度＜70mm</p><p>　　4.2.2、生料磨的選型</p><p>　　本設(shè)計采用立磨系統(tǒng)。生料磨要求小時產(chǎn)量：GH=500 (t/h)</p><p>　　由此，，本設(shè)計選型為ATox50立式輥磨機2臺，臺時產(chǎn)量</p><p>　　為：500t，動力3000KW。</p&g

68、t;<p>　　即實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)小于要求運轉(zhuǎn)小時數(shù)，能保證水泥廠的正常運轉(zhuǎn)。</p><p>　　4.2.3、預分解窯的規(guī)格的確定</p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗公式；</b></p><p>　　G=1.5564Di3.0720 </p><p>　　G=500t/h,D=6.522,

69、取D=6.6m</p><p>　　近年來設(shè)計的窯，長徑比有減小的趨勢。短窯具有許多優(yōu)點，如減輕設(shè)備質(zhì)量，減少動力消耗，節(jié)約耐火材料，減少窯體表面熱耗損失等。但窯太短則會引起窯尾溫度顯著升高，預熱器和預分解爐潔皮，堵塞加劇，給成系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)帶來困難。</p><p>　　一般L/d在14到17之間 取L/D=14.5得出</p><p>　　L=95.7 取

70、L=96M</p><p>　　本設(shè)計選取回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格為Φ6.6×96m。采用三擋支承，斜度4%，主電機功率1170kW，直流調(diào)速。</p><p>　　4.2.4、煤磨的選型</p><p>　　本次設(shè)計采用風掃煤磨，煤磨要求小時產(chǎn)量：</p><p>　　風掃煤磨　　風掃式是水泥廠的主要設(shè)備，用于烘干兼粉磨煤粉。設(shè)備主要由進料

71、裝置、主軸承、回轉(zhuǎn)部分、傳動裝置、糶裝置、高壓起動裝置及潤滑系統(tǒng)組成。原料經(jīng)喂料設(shè)備由進料裝載進入磨內(nèi)，熱風由進風管進入磨內(nèi)，隨著磨機筒體的旋轉(zhuǎn)，煤與熱風在磨進行熱交換，煤在磨內(nèi)被粉碎和研磨，在煤被研磨的同時，細粉被通過磨內(nèi)的熱風，經(jīng)由出料裝置帶出磨機。本次設(shè)計采用管磨系統(tǒng)，煤磨要求小時產(chǎn)量：</p><p>　　煤磨采用YR800-8/1180風掃磨，其生產(chǎn)能力為55-60 t/h，臺數(shù)2臺。煤粉細度可靈活調(diào)節(jié)

72、，原煤入磨粒度<25mm，出磨粒度80ym篩余2%：水分<10.0%，煤粉水分<1%，電機功率800kW。。</p><p>　　4.2.5 、斗式提升機的選型</p><p>　　斗提機在水泥廠中被廣泛應(yīng)用于垂直輸送塊狀、粒狀及小塊狀的物料，具有布置緊湊，提升高度高，密封性好等優(yōu)點。這里是將均化庫卸出的物料輸送給預熱器。</p><p>　　表3

73、.2 斗式提升機設(shè)備選型計算</p><p>　　4.2.6、空氣輸送斜槽的選型</p><p>　　空氣輸送斜槽是流態(tài)化輸送的一種特殊形式，斜槽槽體由透氣層分為上下兩層，風機產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)軟管進入槽體下層，后經(jīng)過透氣層上的微孔使上層中由卸料口落入的物料充氣成流態(tài)化，由于斜槽具有一定的傾斜度和物料自身的重力作用，使得物料像流體一樣從高處像低處流動，然后從卸料口出料。本設(shè)計中所用空氣輸送斜

74、槽主要用于輸送來自旋風收塵器的生料至入庫斗式提升機的拉鏈機。</p><p>　　表3.3 空氣斜槽設(shè)備選型計算</p><p>　　表3.4 XZ630空氣輸送斜槽的技術(shù)性能參數(shù)</p><p>　　第五章 燒成窯尾工藝計算</p><p>　　5.1 理論消耗料耗</p><p>　　表4.1 原始參數(shù)：<

75、/p><p>　　大氣空氣系數(shù)a=1.02漏風量：5%</p><p>　　5.1.1 生料料耗</p><p>　　由工藝計算可知 K生=1.53（kg/kg熟料）；</p><p>　　5.1.2 預熱器飛灰量</p><p><b>　?。ㄊ?.1）</b></p><p&g

76、t;　　式中 ——C1筒的分離效率，一般取95% 。</p><p>　　5.1.3 收塵器收入灰量</p><p>　　式中 ——收塵器收塵效率，取99.9% 。</p><p>　　5.1.4 出收塵器的飛灰量</p><p>　　5.1.5 實際料耗</p><p>　　L=K生+F=1.52+0.00008

77、=1.52008(kg/kg熟料)</p><p>　　5.1.6 預熱器喂料量</p><p>　　L1=L+F2=1.52008+0.0800=1.60008(kg/kg熟料)</p><p>　　5.2 預熱器及分解爐工藝計算</p><p><b>　　5.2.1準備計算</b></p><p

78、>　　熟料煤耗量:由工藝計算可知：Km=0.113</p><p>　　理論空氣量: （式4.2）</p><p>　　理論廢氣量:（式4.3）</p><p>　　生料分解生成廢氣量： </p><p>　?。ㄊ?.4） </p><p><b>　　窯尾排出廢氣量：&l

79、t;/b></p><p>　　1 窯內(nèi)煤燃燒產(chǎn)生廢氣量：</p><p>　　式中：40%——回轉(zhuǎn)窯用燃料比；</p><p>　　2 窯尾過?？諝饬浚?lt;/p><p>　　3 生料入窯分解放出的CO2：</p><p><b>　　4 窯尾廢氣量：</b></p><

80、p><b>　　爐內(nèi)廢氣量：</b></p><p>　　1 煤燃燒的廢氣量：=（爐煤+窯煤）燃燒產(chǎn)生的廢氣量=Vg=0.7995（Nm3/kg熟料）</p><p>　　2 生料分解產(chǎn)生CO2： =全部生料分解放出的CO2總量（爐內(nèi)分解率+窯內(nèi)分解率）</p><p>　　=UR（80%+5%）=0.276685%=0.2351（Nm3

81、/kg熟料）</p><p><b>　　3 過?？諝饬浚?</b></p><p>　　4 爐內(nèi)廢氣量：化為工作態(tài):</p><p><b>　　(式4.5）</b></p><p>　　5.2.2 C5廢氣量</p><p>　　1 出爐廢氣量=1.0721 Nm3/kg

82、熟料</p><p>　　2 漏入空氣量=5%（窯+爐）的理論空氣量=5%·Va0=5%0.7052</p><p>　　=0.0375（Nm3/kg熟料）</p><p>　　3 C5內(nèi)分解的CO2量</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　4 C

83、5廢氣量=</b></p><p><b>　　化為工作態(tài)：</b></p><p>　　5.2.3 C4廢氣量</p><p>　　1 來自C5的廢氣=1.3724 Nm3/kg熟料</p><p><b>　　2 漏入空氣量=</b></p><p>　　3

84、C4廢氣量=(1+5%) =1.051.3724=1.4410（Nm3/kg熟料）</p><p><b>　　化為工作態(tài)：</b></p><p>　　5.2.4 C3廢氣量</p><p>　　1 來自C4的廢氣=1.4410 Nm3/kg熟料</p><p><b>　　2 漏入空氣量=</b>

85、;</p><p>　　3 C3廢氣量=(1+5%) =1.051.4410=1.5131（Nm3/kg熟料）</p><p><b>　　化為工作態(tài)：</b></p><p>　　5.2.5 C2廢氣量</p><p>　　1 來自C3的廢氣=1.5131Nm3/kg熟料</p><p><

86、;b>　　2 漏入空氣量=</b></p><p>　　3 C2廢氣量=(1+5%) =1.051.5131=1.5888（Nm3/kg熟料）</p><p><b>　　化為工作態(tài)：</b></p><p>　　5.2.6 C1廢氣量</p><p>　　1 來自C2的廢氣=1.5888Nm3/kg熟

87、料</p><p><b>　　2 漏入空氣量=</b></p><p>　　3 C1廢氣量=(1+5%) =1.051.5888=1.6682（Nm3/kg熟料）</p><p><b>　　化為工作態(tài)：</b></p><p>　　表4.2：窯尾廢氣溫度壓力表</p><p&

88、gt;　　表4.3：一些數(shù)值的設(shè)定</p><p>　　第六章 燒成窯尾設(shè)備規(guī)格計算</p><p>　　6.1 分解爐規(guī)格的計算確定</p><p>　　6.1.1 分解爐的有效截面和有效直徑（直筒部分）</p><p>　?。?（式5.1）</p><p>　　式中 S爐——分解爐有效截面積；<

89、;/p><p>　　D爐——分解爐的內(nèi)徑；</p><p>　　Vg——通過分解爐的工況風量，m3/h ;</p><p>　　Wg——分解爐斷面風速，m/s ;</p><p>　　選擇噴騰式MFC分解爐，爐子截面風速Wg=5.5～9.5 m/s ，在這里取Wg=7.9m/s</p><p><b>　　耐火磚

90、厚度： </b></p><p><b>　　D爐=+</b></p><p>　　即分解爐有效面積為37.87m2 ,有效直徑為7.94m ,取直徑為8.07m .</p><p>　　6.1.2 分解爐的高度</p><p>　　一般可以由氣流在爐內(nèi)停留時間計算。H=Wt</p><p

91、>　　式中 H——分解爐高度，m ;</p><p>　　W——氣流在爐內(nèi)平均流速，m/s ;</p><p>　　T——氣流在爐內(nèi)經(jīng)歷時間，s ;</p><p>　　MFC爐氣流在爐內(nèi)經(jīng)歷時間t為2～5s ,取t=2s ,取Wg=5.5m/s</p><p>　　則：H=2*5.5=11.m ;分解爐高度為11.m ;</

92、p><p>　　有效截面積：S爐=40.16m2 ; 有效內(nèi)經(jīng);D有=8.07m ; 分解爐高：H=11m 。</p><p>　　6.2 預熱器規(guī)格的確定</p><p>　　6.2.1 C5規(guī)格的確定</p><p>　　計算旋風筒直徑: （式5.2）</p><p>　　式中 D——筒圓柱體內(nèi)徑，m ;

93、</p><p>　　Q——旋風筒內(nèi)氣流量，m3/s</p><p>　　VA——截面風速，m/s .</p><p>　　對C5而言，推薦風速為5-5.5 m/s，取V5=5m/s ,則 取m .</p><p>　　內(nèi)筒直徑:d1=0.51D=3.57m ;料管直徑:d2=0.16D=1.12m ;</p><p&g

94、t;　　進口寬:b=0.35D=2.45m ;進口高:a=0.55D=3.85m ;</p><p>　　柱體高:h1=0.7D=4.9m ;錐體高:h2=1.02D=7.14m ;</p><p>　　總高:H=1.72D=12.04m ;內(nèi)筒高:P=0.4D=2.8m ;</p><p>　　此為兩個C5筒的規(guī)格 .</p><p>　　

95、6.2.2 C4規(guī)格的確定</p><p>　　取V4=4.7m/s ,則C4直徑為：</p><p>　　6.2.3 C3規(guī)格的確定</p><p>　　取V3=4.70m/s ，則C3直徑為：</p><p><b>　　.</b></p><p>　　內(nèi)筒直徑:d1=0.51D=3.47m

96、;料管直徑:d2=0.16D=1.12m ;</p><p>　　進口寬:b=0.35D=2.45m ;進口高:a=0.55D=3.85m ;</p><p>　　柱體高:h1=0.7D=4.9m ;錐體高:h2=1.02D=7.14m ;</p><p>　　總高:H=1.72D=12.04m ;內(nèi)筒高:P=0.4D=2.8m ;</p><p

97、>　　此為兩個C3筒的規(guī)格 .</p><p>　　6.2.4 C2規(guī)格的確定</p><p>　　取V2=4.20m/s ，則C2直徑為</p><p>　　內(nèi)筒直徑:d1=0.51D=3.47m ;料管直徑:d2=0.16D=1.09m ;</p><p>　　進口寬:b=0.35D=2.38m ;進口高:a=0.55D=3.74m

98、 ;</p><p>　　柱體高:h1=0.7D=4.76m ;錐體高:h2=1.02D=6.94m ;</p><p>　　總高:H=1.72D=11.70m ;內(nèi)筒高:P=0.4D=2.72m ;</p><p>　　6.2.5 C1規(guī)格的確定</p><p>　　取V1=3.70m/s ，則C1直徑為：</p><p

99、>　　內(nèi)筒直徑:d1=0.51D=2.35m ;料管直徑:d2=0.16D=0.736m ;</p><p>　　進口寬:b=0.35D=1.61m ;進口高:a=0.55D=2.53m ;</p><p>　　柱體高:h1=0.7D=3.22m ;錐體高:h2=1.02D=4.69m ;</p><p>　　總高:H=1.72D=7.91m ;內(nèi)筒高:P=0

100、.4D=1.84m ;</p><p>　　據(jù)上將出各部分尺寸總列如下表</p><p>　　表5.1：各級懸浮預熱器尺寸</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計歷時兩個多月的時間才最終完成，通過此次的設(shè)計使我把大學中所學的知識運用到這次設(shè)計之中。同時在查閱資料的過程中也學習了更多水泥

101、方面的知識，使自己對水泥行業(yè)有了更深層次的了解。</p><p>　　本次設(shè)計首先從原始資料入手，進行工藝的選擇與配料計算以及全廠物料平衡計算，以求出符合要求熟料組成的原料配合比和各種物料的消耗定額。以全廠物料平衡表為依據(jù)進行主機的選型和標定。然后通過對海螺水泥廠的實地考查，選出蓖冷機的型號。</p><p>　　這次是第一次來做水泥產(chǎn)設(shè)計所以查閱了大量資料。12000T/D目前是世界最大

102、的生產(chǎn)線，所以沒有對比和參考。設(shè)計很粗糙。由于本人的能力有限所以難免有很多不妥之處。希望錯誤之處望大家指出。</p><p>　　在設(shè)備選型的時候不同的設(shè)備對比較少。設(shè)備選的不妥之處愿大家提出指正，。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一

103、次征程的開始。四年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了基本

104、的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導,經(jīng)由您悉心的點撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”。 </p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ </p><p>　　同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。 </p>&l

105、t;p>　　最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。 </p><p><b>　　主要參考文獻</b></p><p>　　[1] 嚴生、常捷、程麟.新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[2] 張慶今.硅酸鹽工業(yè)機械及設(shè)備[

106、M]，廣州：華南理工大學出版社 </p><p>　　[3] 馬保國. 新型干法水泥生產(chǎn)工藝[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2007年</p><p>　　[4] 王軍偉.新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[5] 金容容.水泥廠工藝設(shè)計概論[M]，武漢：武漢理工大學出版社</p><p>　　

107、[6] 熊會思、熊然.新型干法水泥廠設(shè)備選型使用手冊[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2007 </p><p>　　[7] 陶珍東，鄭少華.粉體工程與設(shè)備.北京：化學工業(yè)出版社</p><p>　　[8] 陳紹龍，張朝發(fā)，李福州.水泥生產(chǎn)破碎與粉磨工藝技術(shù)及設(shè)備[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[9] 姜洪舟.無機非金屬材料熱工設(shè)備[M

108、]，武漢：武漢理工大學出版社</p><p>　　[10] 熊會思.新型干法燒成水泥熟料設(shè)備[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社</p><p>　　[11] 劉志江.新型干法水泥技術(shù)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　[12] 李海濤.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備，北京：化學工業(yè)出版社，2006年</p><p>