Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Расход тепла на клинкерообразование. При обжиге цементного клинкера расход тепла на клинкерообразование составляет / = 230-450 ккал/кг клинкера (963-1884 кДж/кг).
При обжиге обычного сырья из известкового и глинистого компонента расход тепла на клинкерообразование составляет 400-420 ккал/кг (1675-1785 кДж/ кг); при применении шлака — 230-250 ккал/кг (963-1047 кДж/кг клинкера).
Приближенно расход тепла на клинкерообразование можно подсчитать по формуле:
/к = [(jc(1,08A1203 + 7,08СаО + 4,06MgO) - 68]4,187, кДж/кг кл., (45)
где Gc — удельный расход сухого сырья, кг/кг кл.; А1203, CaO, MgO — процентное содержание соответствующих окислов в сырьевой смеси. Тогда общий расход тепла на клинкерообразование будет:
512
QK = iP, кДж/ч. (46)
Потери тепла с уходящими продуктами разложения. При полном разложении СаС03 и MgC03 выделяется С02 в количестве:
С02 = 0,44СаС03 + 0,522MgC03 - OJ86CaO + 1.09Mg(). %, (47)
или
V -
у со,
С02 Л/1 CaO „„MgO 3/
- = 0,4 • +0,55 нм /кг.
1,97-100
100
100
(48)
При неполном разложении СаС03 и MgC03, количество СаО и MgO будет соответственно меньше (примерно на 30-60 %).
Количество тепла, необходимое для нагрева выделенного С02 до t будет равно
СаО
0,4-^- +0,55^® |/со 100 100 ) 2
4,187 кДж/ч,
(49)
где СаО, MgO — процентное содержание соответствующих окислов в обожженном продукте; ico — теплосодержание С02 в ккал/нм3 при температуре уходящих газов.
Тепло, уносимое гидратной влагой при дегидратации материала, можно определить по формуле:
-гидр
100
0,804
4,187, кДж/ч,
(50)
где п.п.п. — потери при прокаливании в % от веса сухого материала; С02 —
определяется по формуле (47), %; i — теплосодержание водяных паров при
2. 3
температуре уходящих газов, ккал/(нм -°С).
Потери тепла с уносом (пылью) сухого материала можно определить по формуле
О = G с (t - t), кДж/ч,
•^ун ун Hv ух Н'’ ’
(51)
где GyH — количество сырьевой пыли (и золы топлива), кг/ч, выбрасываемой в атмосферу, определяется по формуле:
Q =Р ^11. ун с 100
1-™р
100
кг/ч,
(5 Г)
17. Лисиенко В.Г. и др.
513
а — количество сырьевой пыли в % от расхода сухого сырья; Р — степень полноты декарбонизации безвозвратного уноса, равная 0,3-0,6; сун, t — теплоемкость уносимой пыли в ккал/(кг-°С), равная примерно 0,252 (1,05 кДж/ (кг-°С)), и температура уходящих газов.
Если часть уноса возвращается в печь при температуре /° в количестве G , то
Q =G с (t -t)-G 'с t, кДж/ч. (52)
^ун ун ун4 ух w ун ун 7 v 7
Расход тепла на дегидратацию и декарбонизацию уноса можно рассчитать по формуле
еу/ = [Ghc(5,68A1203 + 7,08СаО + 4,06MgO)]-4,187, кДж/ч, (53)
где А1203, CaO, MgO — процентное содержание соответствующих окислов в составе сырьевой шихты; — количество сухих сырьевых материалов в безвозвратном уносе, кг/ч.
Потери тепла с уходящими продуктами горения определяются по формуле
Q = V i , кДж/ч. (54)
^ДЫМ ДЫМ ДЫМ7 v '
где У — объем продуктов горения, уходящих из рабочего пространства печи с учетом подсосов окружающего воздуха, нм3/ч, определяется по данным расчета горения топлива; /дьш = ct — теплосодержание продуктов горения при температуре уходящих газов, ккал/(нм3-°С) (кДж/(нм3-°С)).
Обычно температурой уходящих газов в расчетах задаются, исходя из практических данных работающих печей.
Достаточно точно можно определить объем продуктов горения по формуле (32) и очень приближенно задаться температурой уходящих газов при известном коэффициенте расхода воздуха. Поэтому расчет потерь тепла с уходящими газами является приближенным.
Этот вид потерь тепла составляет значительный процент в тепловом балансе печи и зависит от вида сжигаемого топлива и коэффициента избытка воздуха*.
Потери тепла от химической неполноты горения. Потери от химической неполноты горения определяются по формуле:
ехим = [(31,02СО + 25,7Н2 + 85,55CH4)F 5]-4,187, кДж/ч, (55)
где СО, Н2, СН4 — процентное содержание данных газов в печной атмосфере по анализу газов; V г — объем сухих газов, нм3/кг топлива (нм3/нм3 газа).
* Продукты дегазации уноса, уходящие при t , также составляют тепловые потери.
514
Если приближенно принять, что на 1 % СО приходится 0,5 % Н2 при отсутствии метана, то по содержанию СО в дымовых газах потери от химической неполноты горения подсчитываются по формуле:
ех„„=12МСОГа5 кДж/ч, (56)
где V — см. формулу (18).
Потери тепла от механической неполноты горения топлива. При факельном сжигании топлив эти потери составляют не более 1,0 %, тогда
ТП
бмех = — QlB , КДЖ/Ч. (57)
где т — принятый процент механической неполноты горения от теплотворности топлива.
Потери тепла в окружающую среду через футеровку и корпус печи определяют по участкам, которые определяются в основном разными толщинами кладки и видами материалов.
Для печей непрерывного действия кладка прогрета до стационарного состояния, поэтому потери тепла определяются по формуле
Ол =
/ \ “I
r S, S2 1 л
—+ —2- + —
V^“l ^“2 ав J
(h ~QF , ккал/ч, (58)
где SJ'k , S2/X2 — тепловые сопротивления двухслойной стенки толщиной внутреннего слоя Sp м и внешнего (теплоизоляционного) — S2, м; и К2 — коэффициенты теплопроводности материалов слоев стенки в ккал/(м-ч-°С) (кДж/ (м-ч-°С)), которые зависят от температуры; ав — коэффициент теплоотдачи от
