1、中华人民共和国国家标准UDC 666.94.041 :662.61 机械化水泥立窑热工计算GB 4413-84 C al culat i on of heat balance f or mechani cal cement shaft kilns ) (;_(扎了t/ 本标准适用于生产硅酸盐水泥熟料的各类型机械化立窑系统(以下简称立窑的物料平衡、热平衡、热效率和熟料烧成综合能起的计算。普通立窑的热工计算也可参照本标准进行。1 单位、符号与基准1. 1 单位本标准采用国际单位制(51)。1.2符号见附录A机械化水泥立窑热工计算用符号(补充件)。1. 3 基准热平衡以273.15K(0 C)为基准
2、温度，物料平衡以1千克熟料为计算基数。2 物料平衡计算2. 1 计算范围z出料器熟料出口至烟囱测孔，见图1。m缸r+m&b+mwmf+mfh mf+mfh 一JZL ms h + m叫图l物料平衡图布。二久i皿曲表-2见一!-aHW 法一卜方?咱算-UH计-局-准z-标2-家国1985-03-01实施9 GB 4413 - 8 4 续表1f员月算l物料收入2 r白:仁料d白牛.料实测消挺量1肖革毛最Ms (100 - ).) kg/ kg 斤Icb 100Msh 注:当mbs与mcb有差异时，以mbs为准3料球物理W,q(mgb+mgr) 水量mws ._ .U , kg/kg 100 -Wu
3、 4人窑空气a实测窑笔;气量质量问km3. /kg b入窑空气质量m Yl 1.293巧kkg/ kg 5窑罩门漏a由烟囱废气和窑面废气成分计算漏风系数入空气质量根据氧气平衡计算o -0俨02 21-o 根据二氧化碳平衡计算co 2 corg -co co 注s以(1 )和(2 )分别计算得的漏风系数的绝对值，两者相差不能大于0.10漏风系数02 + co 2 -一-2 注g漏风系数系窑罩门漏入空气量与窑面废气量之比值b窑罩门漏入笔气最V，的(100 - H20 竹mh/kg100 ( + 1 ) c窑罩门漏入空气质量m , = 1. 293V, kg/ kg 5物料总收入m zs m g b
4、 + m g r + m w 5 + m r k + m , k吧g/kg 标准立方米，下同。11 GB 4413-84 续表2数值% 项目kg/kg 出窑熟料量msb 烟囱废气质量付If 支飞灰量m fb 出料器漏风质量mc1 出其它mq 总计m zz 备注3 热平衡计算3.1 平衡范围:出料器熟料出口至烟囱测孔，见图2。Qr R +Q雷+Q、+Q.Qr+Qhb I Qr+Qhb 一一-l界线Q. . h Qb Qb J Q, h.+Q Jb +Qc 1 图2热平衡图13 项目2支出热量理论热花蒸发料球物理水耗热熟料带走显热烟气带走显热窑系统表面散热损失机械不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损
5、失GB 4413-84 续表3计算生成偏离岭士放出的热量qs = 6.5AI20? kJ/kg b熟料形成中吸收热量干生料由oC刀口热到450C所需热量ql = 476 mgb1 高岭土脱水所需热量qJ=2&62mzblAl20?kj/kg e脱水后的物料由450C加热到900C所需热量q; = (533-1.88Alz0S) mgb1 kJ/kg 物料中的碳酸盐分解所需热量q: = (29.57CaObs+17.06MgObS) mH1 kJ/kg 碳酸盐分解后物料由900C加热到1400C所需热量q; = (516-5.16Lbs) mgbl kJ/峙液相形成所需热量q = 250 kJ/
6、kg c理论热耗Qsb= (q; +q +q; +q: +q; +q) - (ql+q2+q3+q.+qS) kJ/kg Q.s = 2488mws kJjkg QYsh =CS!JYSh kJ/kg Qf= CfVrtr kJ/kg CO: Cco, +0: CO2 +COr Cco +Ni CN2 式中Cr=100 Hi .CH,+ CHl CCH, HzOf .CH,o + 100 kJ/m3*.c Qb kJ/kg Q Jb = 338.71Dsh kJ/kg Qbb = 1273310 + 10 747VH,+ 36087民协kJ/同15 GB H 13- 84 续表4数项目国际!f
7、!1r. / kg 烟气带走显热Qf 窑系统表面散热损失Qb 机械不完全燃烧热损失Qjb 支化学不完全燃烧热损失Qhb 水冷却热损失Qls 出出料器漏风热损失Qcl 其它Qq 总计Qzz 备4 热效率计算5 熟料烧成综合能耗计算注sc=SL100% 、.r1R值fjj悦lr.% kcal/ kg 按GB4179-84 (水泥回转窑热平衡、热放率、综合能在计算方法)熟料烧成综合能耗计算进行。17 GB 4413- 84 续表符号意义E串-!: . F c.os c2o; 干白生料的三氧化二铁含量% Fe207h 煤灰的三氧化二铁含量% FC20; 干生料的三氧化工铁含量% F C2 03Sb 熟
8、料的三氧化二铁含量% H 2 手;烟气中的氢气含量% H20f 烟囱湿废气中的71汽含量% Kf 干废气含干尘量mg/mh Lbs 子白生料烧失量% Lfh 飞灰烧失量% Ls 干生料烧失量% LSh 熟料烧失量% MbS 测定期间，平均每小时自生料消花量kg/h Mfh 测定期间，平均每小时飞灰量kg/h M1s 测定期间，每小时冷却用水量kg/h Mr 测定期间，平均每小时燃料消起量kg/h Mrm 测定期间，平均每小时人磨燃料消花量kg/h Mr1 测定期间，平均每小时人窑燃料消花量kg/h Ms 测定期间，平均每小时生料消耗量kg/h MSh 测定期间，乎均每小时熟料产量kg/h mb
9、s 每千克熟料，白生料计算消花量kg/ kg mCb 每干克熟料，内生料实测消花量kg/kg mcl 每千克熟料，出料器漏风质量kg/kg mf 每千克熟料，烟囱废气质量kg/kg mfh 每干克熟料，飞灰量kg/kg mgb 每千克熟料，子白生料实际消耗量kg/kg mgb1 每千克熟料，干白生料理论消挺最kg/kg m 每千克熟料，子燃料总消花蠢kg/kg mJr 每干克熟料，按料球含煤量计算的燃料量kg/kg ml 每千克熟料，窑翠门漏入空气质量kg/kg mls 每千克熟料，冷却水实际消耗量kg/kg mq 每千克熟料，物料平衡中的物料其它支出量kg/kg mr 每千克熟料，燃料总消耗
10、量kg/kg 霄1，胃Z每千克熟料，人磨燃料量kg/kg 叭r1每干克熟料，人窑燃料量kg/kg m. 每干克熟料，生料实际消耗量kg/kg m,. 每干克熟料，生料球带人物理水量kg/kg mn 每干克熟料，数人窑空气质量kg/kg m . 每干克熟料，物料平衡中的物料总收入量kg/kg mzz 每千克熟料，物料平衡中的物料总支出量kg/kg 19 GB 4413 -84 续表符号意义单位15C 环境生巨气的温度窑罩门漏入空气温度料球温度人窑空气温度出窑熟料温度烟囱废气中CH.量出料器漏风量烟囱废气中CO量燃料的分析基挥发分每千克熟料，烟囱废气量烟囱废气中H2量每千克熟料，窑罩门漏人空气量每
11、千克熟料，燃料完全燃烧时理论空气需要量每千克熟料，燃料完全燃烧时实际空气需要量每千克熟料，实测人窑空气量燃料的分析基水分料球水分生料水分燃料的应用基水分人磨煤的应用基水分人窑煤的应用基水分烟囱废气过剩空气系数窑面废气过剩空气系数烟囱废气的密度热效率 C mJ*/kg mh/kg mh/kg IK 11q 11k Irsb VCH Vc1 Vco Vf % 民机川kavvvvvw川YW川队，FmJ * /kg w: ，田、w宫TmH/kg m3 * /kg mh/kg mh/kg m3 * /kg % % % % % % f fvf jj kg/mH % 21 GB 4413-84 续表B1设备
12、名称单位型式卸摆(转动次数料运转rpm 能速度摆动角度子度汹泵电机)规格型号型号L口A 数台鼓铭牌风量m3 * /min 风铭牌风压Pa (mmHg) 机功率kW 电动机转数rpm 送风方式直f圣m 边、高m 成斜度度球转数rpm 盘功率kW 电动机转数rpm 规格自1m喂转数rpm 料机功率kW 电动机转数rpm 23 GB 4413 - 84 续表B2测最项自国际单位(工理单位FezO;h % 化学CaOh % 成MgOSh 分% L sb % 含5哀号Dsh% 走i灰饱和系数KH/KH硅酸司n铝氧司孰出密熟料温度tY sb K ( C) C3S % 矿物CzS % 组成C3A % 料C4
13、AF % f- CaO % 三天kg/ cm2 抗七天kg/cm2 物折. 理二十八天kg/cm2 强度三天kg/cm2 抗七天kg/cm2 压二十八天kg/cm2 一25 Gfl 4413-84 续表B2视。量项目国际单位(工稳单位)应用基低位发热量QbwkJ /kg (kcal/kg) 人磨煤人窑煤S iO:b % 煤AI20俨% 灰燃、化Fe20:,b % A寸且 成CaOmh % 料分MgOmh % 人磨煤mrmkg/kg 用人窑煤mr1kg!kg 量合计mrkg/kg 鼓容量Vnm3*!l电风进机人温度tnK CC) 人窑系 气压力PYkPa(mmH20) 统什窑漏容量问mh/kg
14、气罩人空门气温度t1 K (C) 容量问mhjkg 温度tr K CC) 烟囱压力PrPa (mmH20) 废气co % 成o % 分cog % 27 名称分子式笔气氧Oz 氢Hz 氮Nz 一氧化碳CO 二氧化碳COz 水蒸汽HzO 甲炕CH4 t.c COz 1. 606 。(0.384) 1.736 100 (0.415) 1. 802 2 (0.431) 分子量(M) 29 32 2 28 28 44 18 16 GB 4413-84 附录C常用数据表(参考件)表Cl主要气体的常数密度(kg/m3叫计算值实测值1. 2922 1.2928 1. 4276 1. 42895 0.08994
15、 0.08994 1. 2499 1. 2505 1. 2495 1.2500 1. 9634 1.9768 一0.804 0.7152 0.7163 拟L值kJ/mh kcal/ mH) QGW QDW 12 755.1 10789.6 (3050 ) (2 580) 12 629.6 12 629.6 (3020) (3 020) 39729.0 35802.1 (9500) (8561) 表C2主要气体的平均比热kJ/ (m3* C)(kcal/ (mH C) HzO 空气CO Nz Oz Hz CH4 1.489 1.296 1. 296 1.296 1.305 1. 280 1.53
16、9 (0.356) (0.310) (0.310) (0.310) (0.312) (0.306) (0.368) 1.497 1.301 1. 301 1. 301 1. 313 1. 292 1. 614 (0.358) (0.311) (0.311 ) (0.311 ) (0.314) (0.309) (0.386) 1.514 1.309 1. 305 1.305 1. 334 1.296 1.752 (0.362) 0.313) 0.312) (0.312) 0.319) 0.310) (0.419) 一一一二二29 GB 4413 - 84 表C4熟料的平均比执kJ, ( k. (
17、)( kc a I (k i/iJl且(t.热ifi，1芷(Lt f/. O. 736 0.895 。400 (0.176) (0.21 4) 0.736 0.916 20 500 (0.176) (0.219) 0.782 0.937 100 600 (0.224) (0.187) 。.824。.953200 700 (0.228) (0.197) 0.8fl 。.9703 800 (0.232) (0.206 ) 表Cs不同iffit盖、风述的散热系数单位:kJ!(m. h. C)(kcal(m2 h. ()J 、祖散、合气jh，系敏唱L风速m 主g、。0.24 0.48 0.69 。.9
18、01.20 1. 50 1. 75 2.0 40 45.16 50.60 56.03 61.47 66 , 92 75.69 84.47 93.25 102.03 ( 10.8) (12.1 ) (13.4) (14.71 ( 16.0) ( 18. 1) (20.2) (22.3) (24.4) 50 47.67 53.11 58.54 63.98 69.42. 78.61 87.40 96.18 104.54 (11.4) ( 12. 7) (14.0) (15.3) ( 16.6) (18.8) (20.9) (23.0) (25.0) 60 50.18 56.03 61.47 66.9
19、1 71.92 81. 42 89.90 98.69 107.47 ( 12.0) (13.4 ) ( 14. 7) (16.0) (! 7.2) (19.4) (21. 5) (23.6) ( 25.7) 52.69 58.54 64.40 69.83 74. 85 84.05 92.83 101.61 110.39 70 (12.6) (14.0) (15.4) (16.7) (17.9) (20. 1) (22.2) (24.3) (26.4) 54.78 61. 05 66.91 72 .34 77.36 86.56 95.34 104.12 112.90 80 (13. 1) (14
20、.6) (16.0) (17.3) (18.5) (20.7) (22.8) (24.9) (27.0) 57.29 63.56 69.42 74.85 79.87 89.07 97.85 106.63 115.83 90 (23.4) ( 25.5) (27.7) (13.7) ( 15.2) (16.6) ( 17.9) (19.1) (21.3) 59.1Kl 66.07 72.34 77.78 82.80 92.00 100.78 109.56 118.34 l (14.3) ( 15.8) ( 17.3) (18.6) ( 19.8) (22.0) (24. 1) (26.2) (2
21、8.3) 31 GB 4411- 84 表05生料水分与含煤量测定记录月日水分Ws含煤量Ds备注编号% % 表06生料消耗量抽测记录月日时间抽测秒数生料重平均流量注时z分kg kg/s 备表07熟料化学成分和含碳量测定记录%月日编号烧失是S i02 Alz03 FezOa . CaO MgO 其它含碳量Lsh 单、和DSh 表08熟料矿物组成和率值月日编号f-CaO C3S CzS C3A C.AF KH KH P n % % % % % 、:13 GB 4413 -84 表013烟囱废气、人窑唁气动静压的测定记录月日压力计倾斜系数K=时:分初读数气休温度静压动斥immHzmmH20 mmH20 2 3 4 5 6 7 1 8 9 1 10 11112 13114 15116 在014烟|剖腹气含尘最的测定i己录月日抽气时rainth1i十抽元1系统滤简亟f茸E时2分控制流逝抽气匪尘重含/率时: I, m 温度负压m R mg/m3 mmHj1; 原道集j二月亏.m在015窑体表面温度的测量记录月日测点时2分1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 35
