第五章 4熟料烧成车间工艺设计及布置
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(2)预热器窑及预分解窑的长径比(L/D)宜取11～16，其中预热器窑取高 限，分解窑取低限。
(3)预热器窑及预分解窑的斜度应为3. 5%～4%;最高转速:预分解窑宜 为3. 0～3. 5r/min，预热器窑宜为2. 0～2. 5r/min;调速范围1:10。
(4)回转窑烧成带筒体的冷却宜采用强制风冷。 (5)回转窑烧成带应有筒体温度的检测措施。 (6)回转窑的主电机宜采用无级变速电动机，并需设置辅助传动，辅助
1 回转窑的设计计算
短窑（L/Di＝10～12）的优点：容积相同时，设备质 量较轻，动力消耗低，耐火材料省，窑体表面热损失 小，易排碱。 缺点：窑尾温度显著升高，预热器和分 解炉结皮、堵塞加剧，给系统运转带来困难。应用： 适用于入窑分解率高的预分解系统，不适宜不设三次 风管的窑内通过型预分解窑系统和易烧性差的物料。
6.保证窑和管道系统的密封装置情况良好，减少系 统漏风和压力损失，选适当的风机。
7.选适当的窑衬，采用良好的窑体隔热措施。 8.采用高效收尘器，回收窑灰并利用。 9.配置易烧性好的生料，选适当的热工参数
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
★回转窑的设计应符合下列规定:
(1)回转窑的规格应根据对烧成系统产量的要求，结合原、燃料条件以 及预热器、分解炉、冷却机的配置情况等因素确定。
温度基准：0℃。 物料基准：1kg熟料
1确定燃料消耗量
？热工计算的目的
2分析锻烧系统内热效率 3寻求降低热耗的途径
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
物 料 平 衡 计 算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
热 量 平 衡 计 算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
日产600吨熟料以下 的小型窑
旋风 预热 器窑
热效率高，入窑生料温度高（达 800℃），表观分解率30%一 40% ，热耗较低
设备复杂、维修管理工 多用4级或5级，若
作量大，系统阻力较大 原燃料中的碱、氯、
（达4Kpa），对原燃料 硫超标，也可用一
要求严格，易结皮堵塞， 级或二级，或增设
投资较大
旁路放风系统
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑产量的标定
➢根据确定的窑规格，选合理的公式计算窑产量，或选 几个合理的公式计算，然后分析选取合理的产量。 ➢参考同类型厂的生产数据。 ➢结合工厂的自然条件、原燃料的质量、预热器和分解 炉的型式、附属设备的配套、生料成分及均化程度等具 体条件进行综合分析对比加以确定。
★分解炉中气体的停留时间可根据分解炉的型式及原燃料 性能确定，其停留时间应不低于2s。
烧成系统的设计计算
2 分解炉的设计计算
(4)分解炉用煤量的比例应符合下列规定 ①当采用三次热风从回转窑内通过时，分解炉用煤量 宜占总用煤量的10%～20% 。 ②当采用三次风管的分解炉时，分解炉的用煤量宜占 总用煤量的55%～65 % 。 ③当采用旁路放风时，应根据不同的放风量，使分解 炉用煤比例相应变化。
★ 预分 解窑
单位容积产量高，单机产量大； 热耗低；窑衬寿命长；窑体型较 小，占地面积减少，基建投资较 省，可造大型窑；NOx较少；表 观分解率85%一95 %
设备复杂、维修管理工 作量大，通风阻力较大
大型水泥厂
熟料煅烧系统选择的原则
原则：综合考虑原料和燃料的情况、产品质量要求、工厂 规模、建厂的各种具体条件、不同烧成系统的特点，进行 正确的判断，选择技术先进、经济合理的烧成系统。
★节能是煅烧系统最突出的问题之一，应给予充分重视。
注意的问题：
1、大、中型厂优先考虑预分解窑，中、小型厂可选立筒预 热器、旋风预热器窑和机械化立窑。
2、窑和分解炉用煤作燃料 3.采用冷却效率高的冷却机，充分利用冷却机热气体作为烘
干热源。 4.采用烘干兼粉磨的煤磨，充分利用系统余热作为烘干煤的
热源。 5.充分利用余热作为烘干生料及其它物料的热源。
烧成系统的设计计算
2 分解炉的设计计算
(5)分解炉的设计应符合下列规定: ①对燃料的适应性强，要求燃料在分解炉内能完全 燃烧。 ②入窑物料的表观分解率应达到85%一95 %。 ③分解炉内温度场应均匀。 ④物料和气体在分解炉内停留时间之比要大。 ⑤物料和燃料在分解炉内的分散性要好。 ⑥出分解炉气体中的NOx含量要低。 ⑦压力损失要小。 ⑧炉体结构简单。
第五章 4熟料烧成车间工艺设计 及布置
主要内容
各种新型干法窑的型式、规格与特性 熟料煅烧系统选择的原则 烧成系统的设计计算
1.回转窑的设计计算 2.分解炉的设计计算 3.悬 浮预热器主要结构及技术参数的确定 4.熟料冷却机 的选型计算 5.喂料喂煤系统 6.烧成系统余热利 用及除尘 7.风机的计算与选型 8.电收尘器的选 型计算 9 煤粉燃烧器的选用
热 量 平 衡 计 算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
2 分解炉的设计计算
分解炉选型及设计应符合的规定
★根据燃料性质确定在纯空气中燃烧还是在混合气体中燃 烧。若采用无烟煤，则在纯空气中燃烧。
★根据气流和物料在分解炉内的运动方式，分解炉可分为 多种型式，设计选型时，宜根据原燃料性能及具体情 况选择炉型和确定炉体结构尺寸。
烧成车间工艺布置及图例
窑型
优点
缺点
应用
立筒 预热 器窑
结构简单，通风阻力小 （<3.5kPa），电耗低、对原燃 料适应性强、投资小
热效率较低，入窑生料 温度低（750℃左右）， 表观分解率较低（达30 ％左右），热耗较高 （国外先进3260～ 3596kJ/kg熟料，国内 3977－4800kJ/kg熟料）
★标定窑产量时，设计部门一般提出两个产量指标，其一为保证产 量，其二为产量指标
?分析回转窑产量标定过高或过低的后果
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑的功率计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑的热工计算
平衡范围及基准 物料平衡计算 热量平衡计算
从冷却机熟料出口到预热器废 气出口，并考虑窑灰回窑、燃 料制备与窑按闭路循环操作。
传动应有备用电源。
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑规格的确定
G
1.5564
D3.Baidu Nhomakorabea782 i
G——小时产量 t/h Di——窑的有效内径，m
Di 0.096mF / mV (m) L 24mA / mV (m) L / Di 250mA / mF (m)
L——窑的长度（m）
烧成系统的设计计算
(3)预热器窑及预分解窑的斜度应为3. 5%～4%;最高转速:预分解窑宜 为3. 0～3. 5r/min，预热器窑宜为2. 0～2. 5r/min;调速范围1:10。
(4)回转窑烧成带筒体的冷却宜采用强制风冷。 (5)回转窑烧成带应有筒体温度的检测措施。 (6)回转窑的主电机宜采用无级变速电动机，并需设置辅助传动，辅助
1 回转窑的设计计算
短窑（L/Di＝10～12）的优点：容积相同时，设备质 量较轻，动力消耗低，耐火材料省，窑体表面热损失 小，易排碱。 缺点：窑尾温度显著升高，预热器和分 解炉结皮、堵塞加剧，给系统运转带来困难。应用： 适用于入窑分解率高的预分解系统，不适宜不设三次 风管的窑内通过型预分解窑系统和易烧性差的物料。
6.保证窑和管道系统的密封装置情况良好，减少系 统漏风和压力损失，选适当的风机。
7.选适当的窑衬，采用良好的窑体隔热措施。 8.采用高效收尘器，回收窑灰并利用。 9.配置易烧性好的生料，选适当的热工参数
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
★回转窑的设计应符合下列规定:
(1)回转窑的规格应根据对烧成系统产量的要求，结合原、燃料条件以 及预热器、分解炉、冷却机的配置情况等因素确定。
温度基准：0℃。 物料基准：1kg熟料
1确定燃料消耗量
？热工计算的目的
2分析锻烧系统内热效率 3寻求降低热耗的途径
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
物 料 平 衡 计 算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
热 量 平 衡 计 算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
日产600吨熟料以下 的小型窑
旋风 预热 器窑
热效率高，入窑生料温度高（达 800℃），表观分解率30%一 40% ，热耗较低
设备复杂、维修管理工 多用4级或5级，若
作量大，系统阻力较大 原燃料中的碱、氯、
（达4Kpa），对原燃料 硫超标，也可用一
要求严格，易结皮堵塞， 级或二级，或增设
投资较大
旁路放风系统
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑产量的标定
➢根据确定的窑规格，选合理的公式计算窑产量，或选 几个合理的公式计算，然后分析选取合理的产量。 ➢参考同类型厂的生产数据。 ➢结合工厂的自然条件、原燃料的质量、预热器和分解 炉的型式、附属设备的配套、生料成分及均化程度等具 体条件进行综合分析对比加以确定。
★分解炉中气体的停留时间可根据分解炉的型式及原燃料 性能确定，其停留时间应不低于2s。
烧成系统的设计计算
2 分解炉的设计计算
(4)分解炉用煤量的比例应符合下列规定 ①当采用三次热风从回转窑内通过时，分解炉用煤量 宜占总用煤量的10%～20% 。 ②当采用三次风管的分解炉时，分解炉的用煤量宜占 总用煤量的55%～65 % 。 ③当采用旁路放风时，应根据不同的放风量，使分解 炉用煤比例相应变化。
★ 预分 解窑
单位容积产量高，单机产量大； 热耗低；窑衬寿命长；窑体型较 小，占地面积减少，基建投资较 省，可造大型窑；NOx较少；表 观分解率85%一95 %
设备复杂、维修管理工 作量大，通风阻力较大
大型水泥厂
熟料煅烧系统选择的原则
原则：综合考虑原料和燃料的情况、产品质量要求、工厂 规模、建厂的各种具体条件、不同烧成系统的特点，进行 正确的判断，选择技术先进、经济合理的烧成系统。
★节能是煅烧系统最突出的问题之一，应给予充分重视。
注意的问题：
1、大、中型厂优先考虑预分解窑，中、小型厂可选立筒预 热器、旋风预热器窑和机械化立窑。
2、窑和分解炉用煤作燃料 3.采用冷却效率高的冷却机，充分利用冷却机热气体作为烘
干热源。 4.采用烘干兼粉磨的煤磨，充分利用系统余热作为烘干煤的
热源。 5.充分利用余热作为烘干生料及其它物料的热源。
烧成系统的设计计算
2 分解炉的设计计算
(5)分解炉的设计应符合下列规定: ①对燃料的适应性强，要求燃料在分解炉内能完全 燃烧。 ②入窑物料的表观分解率应达到85%一95 %。 ③分解炉内温度场应均匀。 ④物料和气体在分解炉内停留时间之比要大。 ⑤物料和燃料在分解炉内的分散性要好。 ⑥出分解炉气体中的NOx含量要低。 ⑦压力损失要小。 ⑧炉体结构简单。
第五章 4熟料烧成车间工艺设计 及布置
主要内容
各种新型干法窑的型式、规格与特性 熟料煅烧系统选择的原则 烧成系统的设计计算
1.回转窑的设计计算 2.分解炉的设计计算 3.悬 浮预热器主要结构及技术参数的确定 4.熟料冷却机 的选型计算 5.喂料喂煤系统 6.烧成系统余热利 用及除尘 7.风机的计算与选型 8.电收尘器的选 型计算 9 煤粉燃烧器的选用
热 量 平 衡 计 算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
烧成系统的设计计算
2 分解炉的设计计算
分解炉选型及设计应符合的规定
★根据燃料性质确定在纯空气中燃烧还是在混合气体中燃 烧。若采用无烟煤，则在纯空气中燃烧。
★根据气流和物料在分解炉内的运动方式，分解炉可分为 多种型式，设计选型时，宜根据原燃料性能及具体情 况选择炉型和确定炉体结构尺寸。
烧成车间工艺布置及图例
窑型
优点
缺点
应用
立筒 预热 器窑
结构简单，通风阻力小 （<3.5kPa），电耗低、对原燃 料适应性强、投资小
热效率较低，入窑生料 温度低（750℃左右）， 表观分解率较低（达30 ％左右），热耗较高 （国外先进3260～ 3596kJ/kg熟料，国内 3977－4800kJ/kg熟料）
★标定窑产量时，设计部门一般提出两个产量指标，其一为保证产 量，其二为产量指标
?分析回转窑产量标定过高或过低的后果
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑的功率计算
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑的热工计算
平衡范围及基准 物料平衡计算 热量平衡计算
从冷却机熟料出口到预热器废 气出口，并考虑窑灰回窑、燃 料制备与窑按闭路循环操作。
传动应有备用电源。
烧成系统的设计计算
1 回转窑的设计计算
回转窑规格的确定
G
1.5564
D3.Baidu Nhomakorabea782 i
G——小时产量 t/h Di——窑的有效内径，m
Di 0.096mF / mV (m) L 24mA / mV (m) L / Di 250mA / mF (m)
L——窑的长度（m）
烧成系统的设计计算