1、UDC 666. s.4 .041 :662.611 / .614 中华人民共和国国家标准GB 4179-84 口/年l)-协水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法Methods for the calculation of heat balance heat efficiency and comprebensive energy consumption of cement rotary kiln 2巳810551984-03-09发布1985-01-01实施国东标准局批准中华人民共和国国家标准水泥回转窑热平衡、1热效率、综合能耗计算方法如lethodsfor the calculatio
2、n of heat balance heat efficiency and comprehensive energy consumpt ion of cement rotary kiln UDC 666.94.041 :662.611 / :614 GB 4179- 84 本标准适用于生产硅酸盐水泥熟料的各类型回转窑包括预热、烧成及冷却系统的热平衡、热效率及熟料烧成综合能耗计算。本标准依据GB2586-81 H2S、O2一一气体燃料中各成分体积百分含量.%。(b) 根据燃料应用基低位发热量作近似计算固体燃料:0.242Qw 1.01Qw LC=+0.5或r +0.5 m3*jkg 民1000.
3、 1000 . j皮体燃料:Lr0203QLwa085QL = . + 2.0或r-. +2.0 mjkg A 1000、1000. 气体燃料.kJj m3 * 14637 (3500) 0.261 Ow -0.25 100 1.09Ew1000 Q Y2 k =告卜.Ck.ty2k. (44) 4. 1. 2.3 人分解炉二次空气显热QF2k =去卜.G . tFzk 4. 1. 2.4 煤磨抽冷却机热空气显热Q儿Rk =放-CKtRK4.1.2.5 冷却机烟筒排出空气显热(45 ) (46 ) pfJLCKtpk47)9 GB 4179- 84 5.2 各种能源消起量，均是指实际测得的各种
4、能源消提量。5.2.1 燃料消耗量应实际称量。5.2.2 燃料发热量应实际测定。若工厂无条件测定燃料发热量时，暂按元素分析或工业分析结果计算，(见附录D(参考件)J。5.2.3 电力消耗量应装电表计量。5.2.4 水、蒸汽、压缩空气消在量均应装表计量。5.3 各种能源综合计算原则5.3.1 各种能源均应折算成标准煤计算。1千克标准煤=29.27兆焦(或7000千卡)5.3.2 熟料烧成消耗的一次能源及生料中可燃物质，均按应用基低位发热量折算为标准煤量。5.3.3 熟料烧成消挺的二次能源及耗能工质消羁的能源均应折算成一次能源。其中燃料能源按应用基低位发热量折算成标准煤量，电力能源按国家统计局规定
5、折算成标准煤量。5.4 熟料烧成的综合能耗分类与计算5.4.1 熟料烧成的综合能耗分为总综合能提与单位综合能起。5.4.2总综合能耗系指烧成车间在标定期内消耗的各种能源，经综合计算后所得的总能耗量。5.4.3 单位综合能在系指总综合能耗除以标定期间的熟料总产量。即总综合能起量单位综合能耗=叫川、L_.白kg(标准煤)jkg (熟料11 GB 4179- 84 续表Al名称单位数据备注锅型号炉规格m 余热型号发发电电规格m 机组能力、kW 窑型式燃头规格自1烧啧分型式嘴解炉规格m 型号窑风压mmH20 头风量m3/h 次电机功率kW 风型号机分风压mmH20 解炉风量m3/h 电机功率kW 喂窑
6、型式煤头规格m 袖设分型式备解炉规格自113 GB 4179一84续表Al名称单位数据备注增喷头孔径及个数tP mmx个湿塔水泵型号型式窑规格m2 收尾效率% 尘设型式备冷却规格m2 机效率% w 号主风压mmH20 排风风量m3/h 机介质温度 电机功率kW 15 。因-叫幢|t晶化学分析结果(%)项目烧失量SiOz Alz03 FeZ03 CaO MgO KzO NazO S03 Cc 总和fC.O kH 熟料叮.,; 生料矿滔煤灰总元素分析00工业分析(%)发热量1.K 分焦渣Qw w C H S N 。Af vf FCf Wf 特性% (# ) kJ/ kg kcal/kg l晶体燃料
7、可燃物质液体燃料w Hz 已。COz Nz Oz CmHn SOz HzS 气体燃料-一一表A2亿-、也GB 4178-4 表A2 - 4 气体成分与含湿量测定结果气体成分分析(%) 过剩空气系数含湿最测点CO2 O2 CO N2 a % kg/kg 窑尾预热器出口排风管烟囱一次空气表A2-5 表面散热测定结果每小时散热量每千克熟料散热量测定项目kJ/h kcal/h kJ/kg kcal/kg 回转窑预热器分解炉二次风管冷却机其它合计表A2-6 冷却水测定结果冷却水量进水温度出水温度汽化革毛水量耗热量. 测定项目kg/h kg/h kJ/h kcal/h 回转窑冷却机合计19 GB 4179
8、- 8 4 B .2 吸收热量的计算B .2.1 干物料从oC加热到450c吸收热量ql = mgy. 1. 058. (450 - 0) kJ/kg . . (B 8 ) 式中:1. 058一一干物料在o-450C时的平均比热，kJ/kg. c 0.253 kcal/kg.口。B .2.2 高岭土吸收热量一般生产水泥用的粘土主要成分是高岭土，因此，粘土脱水实际是高岭土脱水。q2 = mH20 6690kJ/kg . (B 9 ) 式中:6690-一一高岭土脱7110 13.5 17 20 23 29 32 35 38 42 -13.5 -17 -20 -23 -29 -32 -35 -38
9、-42 351 349 343 339 .328 326 324 320 316 312 2 (84.0) (83.5) (82.0) (81. 0) (78.5) (78.0) (77.5) (76.5) (75.5) (74.5) 353 353 349 345 339 335 330 328 326 320 烟3 (84.5) (84.5) (83.5) (82.5) (81.0) (80.0) (79.0) (78.5) (78.0) (76.5) 353 355 351 347 343 339 335 332 330 324 4 (84.5) (85.0) (84.0) (83.0)
10、 (82.0) (81.0) (80.0) (79.5) (79.0) (77.5) 煤353 355 355 351 349 345 341 339 335 332 5-6 (84.5) (85.0) (85.0) (84.0) (83.5) (82.5) (81.5) (81.0) (80.0) (79.5) 353 355 355 355 353 351 347 345 343 339 7 (84.5) (85.0) (85.0) (85.0) (84.5) (84.0) (83.0) (82.5) (82.0) (81.0) 355 355 358 355 353 349 347 34
11、5 343 8 不出现(83.5) (82.0) (85.0) (85.0) (85.5) (85.0) (84.5) (83.0) (82.5) 注g焦滔特性号数说明见GB212一77(煤的工业分析方法Qw=100K;-(K;+25) (Wf+Af) -4.18VfkJ/kg . (D 5) CQw = 100K;- (K;+ 6) (Wf + Af)甲Vf kcal/ kgJ 式中gKJ查表D2-5 I表D2-6。表D2-5 我国褐煤的vr和KJ值对应表vr (%) 38-45 45-49 49-56 56-62 62 褐263 257 286 280 272 K2 (68.5) (67.
12、0) (65.0) (63.0) (61.5) 煤表D2-6 我国若干褐煤矿区的kj值矿区札资诺尔义弓平庄舒兰272 286 286 272 kj (65.0) (68.5) (68.5) (65.0) 注:表D2 -6查出KJ值比表D2-5更为精确29 GB 4179-84 25 -30 %的煤20 - 25 %的煤15 -20%的煤10 - 15 %的煤0.85Vr -0.1Ag O. 95 V r - O. 1 A g O.80Vr 0.90Vr 对Ag45%)无烟煤或煤肝石高(位发热量的公式Qw = 335F Cf + 209Vf - 13Af kJ/kg . (08) CQw=80F
13、Cf +50Vf -3.1Af kcal/kgJ D .3.2.4.5 发热量的换算a. 从分析基高位发热量，换算为分析基低位发热量Qbw = Qw - 25 (W + 9 Hf) kJ/ kg . (09) CQbw= Qw-6 U0 + 9 Hf) kcal/kgJ b. 从分析基低位发热量换算为应用基低位发热量 _, 100-WY /_v _, 1oo-WY、Qw = Qw.一一一一一-25(W-W!.-)kJ/地. (010) ., n .，n 100:Wf、100- Wf . . 100 - WY , _ _, 100 -WY、QL=QLw一一一一-6 (WY - Wf .一一一:-
14、7)kcal/ kgJ U -un 100 -Wf、100- Wf D.4 进入窑系统空气的体积、温度、静压的测定与计算D.4.1 测点D .4.1.1 一次空气:分别在进窑或进分解炉的一次风营中测定。0.4.1.2 二次空气:人分解炉二次空气在二次风管中测定，人窑二次空气温度在窑和冷却机联接处测定。0.4.1.3 人冷却机的冷空气z在冷却机的冷空气进口测定。D.4.t.4 .生料带人空气z在人泵前的主风管中测定。0.4.1.5 系统漏人空气:在各漏风口处测定。0.4.2 测定方法0.4.2.1 空气体积z用测速管或风速计测定。注:进入系统空气量中有些项目，如系统漏入空气量，人窑二次空气量等有
15、时很难测得准确数据，可以根据燃料成分，用量及过剩空气系数，计算进入系统总空气量，然后扣除其它已测得的各项数值而得到。0.4.2.2 温度z一般用热电偶或水银温度计测定。人窑二次空气温度用抽气热电偶测定。0.4.2.3 静压z用压力计测定。D .4.2.4 当煤粉制备系统与窑按闭路循环操作时，一次空气利用煤磨的放风，还要测定一次空气的成分及含尘量，测定方法与废气相同。31 GB 4179- 84 在窑、预热器、分解炉、冷却机、二次风营及所有联接管道的表面，用表面测温计测定系统各处表面温度，并同时测定周围环境空气温度和气流速度及空气冲击角度。按下式计算表面散热z.L OB i = .L (句i.(
16、t B i - t k) FB i J kJ/ h . (D 15) 式中:OBi-一各测点处表面散热，kJ/h, FBi一一各测点处表面积，m2, tB i一-各测点处表面温度，C , tk一一-环境空气温度，C。B i一一表面散热系数。它与温差(tBi-fk)及环境风速和空气冲击角等有关，(见附录E、表E8、表E9)。注2上述各项测定方法及计算程序，暂请参照(水泥窑热工测量一书。建筑材料科学研究院水泥研究所编著，中国建筑工业出版社1979年版。33 GB 4179 -84 续表El名分分气体热值子密度(kg/mu) 子kJ/m3 ( kcal / mh) kJ/kg ( kcallkg)
17、称式量( M) 计算值实测值QGW QDW QGW QDW 丙皖C3H8 44 2.0037 99063.2 91205.2 50326.2 46332.4 (23688 ) (21809 ) (12034 ) (11079 ) 丁烧C4H10 58 2.703 128441. 8 118250.2 49385.2 45600.5 一(30713 ) (28276 ) (11809 ) (10904 ) 戊院CsH12 72 3.457 157786.9 146006.2 48992.1 45332.9 (37730 ) (34913 ) (11715) (10840 ) 乙快C2H2 26
18、1. 1607 1. 1709 57991. 8 56026.3 49891. 3 4820 1. 7 (13867 ) (13397 ) (11930 ) (11526 ) 乙烯C2H4 28 1.2506 62960.0 59033.1 50276.0 47139.5 1.2604 (15055 ) (14116 ) (12022 ) (11272 ) 丙烯C3H6 42 1.915 91853.4 85961.0 48895.9 45759.4 (21964 ) (20555 ) (11692 ) (10942 ) 丁烯C4H8 56 一2.50 121307.3 113453.5 48
19、431. 7 45295.2 (29007) (27129) (11581) (10831 ) 戌烯C SHIO 70 150635.6 140816.3 48113.9 44977.4 (36020 ) (33672 ) (11505 ) (10755 ) 苯C6H6 78 147311.0 141426.9 42246.6 40557.0 3.3 (35225 ) (33818 ) (10102 ) (9698) 碳C 12 2.26 (固33874.2 33874 (8100) (8100) 硫S 32 1.96 (单斜10455.0 10455.0 2.07 (斜方(2500) (25
20、00) 35 GB 4179-84 表E3燃料的平均比热kJ/1电.C ( kcal/kg C) 、意比热挥飞发事飞分、重或 煤的比热燃油的比热煤的挥发分(%) 汹的容重(kg/l) 10 15 20 25 30 35 。.80.9 1. 0 0.953 0.987 1.025 1. 058 1.096 1. 129 1. 882 1. 756 1. 673 。(0.228) (0.236 ) (0.245 ) (0.253 ) (0.262) (0.270 ) (0.450 ) (0.420) (0.400) 0.966 0.999 1.037 1.075 1.112 1. 146 1. 8
21、99 1.773 1. 690 10 (0.231 ) (0.239) (0.248) (0.257 ) (0.266 ) (0.274) (0.454) (0.424) (0.404) 0.979 1.016 1. 054 1. 092 1.125 1. 163 1.915 1.790 1.706 20 (0.230 (0.243) (0.252) (0.261 ) (0.269 ) (0.278) (0.458 ) (0.428) (0.408 ) 0.991 1.033 1. 071 1. 108 1.142 1. 179 1.932 1.807 1.723 30 (0.247) (0.
22、237 ) (0.256) (0.265 ) (0.273) (0.282 ) (0.462 ) (0.432 ) (0.412 ) 1.008 1.046 1.083 1. 121 1.158 1. 196 1.949 1.823 1.740 40 (0.250 ) (0.241 ) (0.259 ) (0.268) (0.277) (0.286 ) (0.466 ) (0.436) (0.416 ) 1.025 1.062 1. 100 1. 138 1. 175 1. 213 1.966 1.840 1.756 50 (0.245 ) (0.254) (0.263) (0.272) (0
23、.281 ) (0.290 ) (0.470 ) (0.440 ) (0.420) 1.037 1.079 1. 112 1.154 1. 192 1.230 1.982 1.857 1.773 60 (0.258 ) (0.248 ) (0.266) (0.276 ) (0.285) (0.294 ) (0.474) (0.444 ) (0.424 ) 1.050 1.087 1.129 1.167 1. 209 1. 246 1.999 1.874 1.790 70 (0.251 ) (0.260- (0.270) (0.279 ) (0.289 ) (0.298 ) (0.478) (0
24、.448) (0.428) 1.066 1. 104 1. 146 1.184 1. 225 1. 267 2.016 1. 890 1.807 80 (0.255 ) (0.264 ) (0.274) (0.283 ) (0.293 ) (0.303) (0.482 ) (0.452 ) (0.432) 1. 079 1. 121 1. 158 1. 200 1. 242 1. 284 2.032 1.907 1.823 90 (0.258 ) 0.268 ) (0.277 ) 0.287 ) 0.297 ) 0.307 ) (0.486 ) (0.456 ) (0.436 ) . 1.09
25、2 1.133 1.175 1. 217 1.259 1.301 2.049 1.924 1.840 100 0.261) (0.271 ) 0.281 ) (0.291 ) (0.301 ) (0.311 ) (0.490 ) (0.460 ) (0.440 ) 1. 108 1. 150 1. 192 1. 234 1. 276 1.317 2.066 1.940 1.857 110 0.265) 0.275 ) 0.285) 0.295 ) (0.305 ) 0.315) 0.494 ) 0.464 ) 0.444 ) 37 GB 4179 - 84 续表E4kJ/ kg .C ( kc
26、al/ kg C) 温度S i02 CaO CaC03 MgO MgC03 高岭土脱离岭矿渣 1.066 0.870 1. 079 1. 100 1. 347 1.029 0.962 600 (0.255 ) (0.208 ) (0.258) (0.263 ) (0.322 ) (0.246 ) (0.230) 1.083 700 0.878 1.096 1. 121 1.368 1.046 0.991 (0.259) (0.210) (0.262 ) (0.268) (0.327 ) (0.250) (0.237) 1.0!f2 0.887 1. 104 1. 142 1.380 1.062
27、 1.008 800 (0.212 ) (0.330) (0.254 ) (0.241 ) (0.261 ) (0.264 ) (0.273) 1. 100 0.891 1. 112 1.158 1.079 1. G16 900 (0.263 ) (0.213 ) (0.266) (0.277) (0.258 ) (0.243) 1.108 0.895 1000 1. 171 1. 092 1. 029 (0.265 ) (0.214) (0.280) (0.261 ) (0.246 ) 1. 112 0.899 1. 108 1.046 1100 (0.266 ) (0.215 ) (0.2
28、65 ) (0.250) 1.117 0.903 1. 117 1. 075 1200 (0.267 ) (0.216) (0.267 ) (0.257 ) 1.129 0.907 1. 121 1. 158 1300 (0.270 ) (0.217) (0.268 ) (0.277 ) 1.133 1400 0.912 1.129 (0.271 ) (0.218 ) (0.270 ) 1.138 0.916 1500 (0.272 ) , (0.219) 表E5熟料矿物成份的平均比热kJjkg. C ( kc al /kg C) 温度C3S -C2S v- C2S C3A CSA3 CA C
29、2AS 0.790 0.853 100 (0.189) (0.204 ) 200 0.866 0.866 0.887 0.907 0.928 0.920 300 (0.207) (0.207) (0.212) (0.217 ) (0.222) (0.220) -一一-一39 GB 4179 -84 表E6熟料与窑灰的平均比热kJ/kg C ( kcal/kg C) 温度比热温度比热 熟料窑灰 熟料窑灰0.736 0.979 1. 046 。900 (0.176) (0.234 ) (0.250) 0.736 0.991 1.046 20 1000 (0.176) (0.237) (0.250)
30、 0.782 0.836 1.008 100 1100 (0.187 ) (0.2(0.241 ) 0.824 0.878 1.033 200 1200 (0.197 ) (0.210) (0.247 ) 0.861 0.878 1.058 300 1300 (0.206) (0.210 ) (0.253 ) 0.895 0.920 1.092 400 1400 (0.214 ) (0.220 ) (0 261 ) 0.916 0.962 1.121 500 (0.219) (0.230) 1500 (0.268 ) 0.937 0.962 600 (0.224 ) (0.230 ) 0.95
31、3 1.004 700 (0.228) (0.240) 0.970 1.004 800 (0.232) (0.240 ) 注21200c以上的比热，已包含熔融热。窑灰的比热，按一般的成分慨算。41 GB 4179-84 续表E8kJ/ m2 h. C ( kcal / m2 h. C) 徽J温差Z苦飞茅d勘二H、U风d m飞s、。0.24 0.48 0.69 0.90 1. 20 1. 50 1. 75 2.0 70 52.69 58.54 64.40 69.83 74.85 84.05 92.83 101. 61 110.39 (12.6) (14.0) ( 15.4) (16.7) (17
32、.9) (20.1) (22.2) (24.3) (26.4) 80 54.78 61.05 66.91 72.34 77.36 86.56 95.34 104.12 112.90 (13. 1) (14.6) (16.0) (17.3) (18.5) (20.7) (22.8) (24.9) (27.0) 90 57.29 63.56 69.42 74.85 79.87 89.07 97.85 106.63 115.83 (13.7) (15.2) (16.6) (17.9) (19.1) (21.3) (23.4) (25.5) (27.7) 100 59.80 66.07 72.34 7
33、7.78 82.80 92.00 100.78 109.56 118.34 (14.3) (15.8) (17.3) (18.6) (19.8) (22.0) (24. 1) (26.2) (28.3) 110 62.31 68.58 74.85 80.29 85.31 94.50 103.29 112.07 120.85 (14.9) (16.4) (17.9) (19.2) (20.4) (22.6) (24.7) (26.8) (28.9) 64.82 71.09 120 77.36 82.80 88.23 97.43 106.21 114.99 123.30 (15.5) (17.0)
34、 (18.5) (19.8) (21.1) (23.3) (25.4) (27.5) (29.5) 130 67.32 74.01 80.29 85.72 90.74 99.94 109.14 117.50 124.19 ( 16.1) (17.7) (19.2) (20.6) (21.7) (23.9) (26. 1) (28. 1) (29.7) 140 70.25 76.52 82.80 888.23 93.25 102.45 11 1.23 120.01 124.61 (16.8) (18.3) (19.8) (21.1) (22.3) (24.5) (26.6) (28.7) (29
35、.8) 72.34 79.03 85.72 91.16 96.18 105.38 114.58 120.85 125.45 150 (17.3) (18.9) (20.5) (21.8) (23.0) (25.2) (27.4) (28.9) (30.0) 74.85 81.54 88.23 93.67 99.10 108.30 115.83 121.27 1.25.87 160 (17.9) (19.5) (21.1) (22.4) (23.7) (25.9) (27.7) (29.0) (30. 1) 76.94 84.05 91.16 96.60 101. 61 110.81 116.2
36、5 121. 69 126.28 170 (30.2) (18.4) (20.1) (21.8) (23. 1) (24.3) (26.5) (27.8) (29. 1) 79.45 86.56 93.67 99.10 104.54 11 1.23 116.67 122.10 126.70 180 (27.9) (29.2) (30.3) (19.0) (20.7) (22.4) (23.7) (25.0) (26.6) 82.00 89.07 96.18 101. 61 106.63 112.07 117.09 122.52 127.12 190 (28;嗡(29.3) (30.4) (19
37、.6) (21.3) (23.0) (24.3) (25.5) (26.8) 43 GB 4179 - 84 续表E9kJ/ m2 h. C ( kcal/ m2 h. C) 主主兰主。2.0 4.0 6.0 8.0 120 55.20 97.85 120.85 138.41 155.14 ( 13.2) (23.4) (28.9) (33.1) (37. 1) 130 57.71 100.78 124.19 141. 34 158.06 (13.8) (24. 1) (29.7) (33.8) (37.8) 140 60.22 103.70 127.12 144.68 160.99 (14.
38、4) (24.8) (30. 1) (34.6) (38.5) 150 62.72 105.79 130.47 148.03 164.76 (15.0) (25.3) (31. 2) (35.4) (39.4) 160 65.23 109.56 133.81 (15.6) (26.2) (32.0) 170 67.74 112.49 136.74 (16.2) (26.9) (32.7) 180 70.25 115.41 140.08 (16.8) (27.6) (33.5) 72.76 117.92 143.01 190 (17.4) (28.2) (34.2) 75.27 120.85 1
39、46.36 200 (18.0) (28.9) (35.0) 210 77 .78 (18.6) 220 80.29 (19.2) 230 82.80 (19.8) 85.31 240 (20.4) 87.81 250 (21. 0) 表E8与表E9的说明z计算回转窑单筒冷却机等转动设备的散热时，查表E8中的数值，并对空气冲击角的影响加以校正见注)，计算预热器、分解炉等不转动设备的散热时，查表E9中的数值。计算表面散热，当考虑空气冲击角对单窑散热系数的影响时，应采用冲击角的校正系数。45 中华人民共和国国家标准水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法GB 4179-84 中国标准出版社出版北京复外三里河)中国标准出版社印刷车间印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 开本880x 1230 1/16印张3字数邸.0001984年11月第一版1984年11月第一次印刷印数1一5.000 书号I15169. 1 -2602定价。.U元 标自10-53
