Фирма «Онода Цемент» на основании исследований и опыта работы рекомендует принимать следующие соотношения между размерами печи и ее показателями при применении циклонных теплообменников с декарбонизаторами RSP при работе их на мазуте (табл. 8.37).
На основании приведенных данных по заданной производительности принимается типоразмер печи в соответствии с типо-размерным рядом освоенных и выпускаемых промышленностью СССР печей.
Методика и пример теплового и аэродинамического расчета печного агрегата с циклонным теплообменником и декарбонизатором.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ФИРМОЙ ПАРАМЕТРЫ РАБОТЫ УСТАНОВКИ
1. Удельный расход тепла в печном агрегате 3140— 3475 кДж/(кг/кл) (750—830 ккал/кг кл) (при работе на мазуте).
2. Соотношение расхода топлива RSP : печь = 60: 40 или 554-45%.
3. Степень декарбонизации во вращающейся печи 10—20%.
4. Степень декарбонизации в декарбонизаторе 30—40%.
5. Температура материала, поступающего в печь 800—900 °С.
6. Температура клинкера на выходе из печи 1350—1400 °С.
7. Температура газового потока на выходе из печи 1000— 1100°С.
8. Температура газового потока и материала на выходе из декарбонизатора — 950 °С.
9. Температура газового потока на выходе из системы 300— 350 °С.
10. Температура вторичного воздуха, поступающего во вращающуюся печь из холодильника, 800—1000 °С.
11. Температура воздуха, поступающего в декарбонизатор из холодильника, 600—650 °С.
12. Скорости газовых и воздушных потоков, м/с:
12.1. В загрузочной головке печи 9—12
12.2. В циклонах 16—25
12.3. В газоходах 16—20
12.4. В смесительной камере 12—15
12.5. В воздуховоде к декарбонизатору 18—22.
13. Концентрации пыли, г/нм :
13.1. В отходящих газах из печи— 100
13.2. В отходящих газах из циклона IV ст. 60
13.3. В сбросном воздухе из холодильника — 25
13.4. Во вторичном воздухе из холодильника — 200
13.5. В воздухе, поступающем в декарбонизатор — 30
13.6. В воздухе, поступающем из холодильника в пыльную камеру — 100
14. Ориентировочные значения коэффициентов пылеосаждения циклонов:
т) I ст. = 0,80
т] II ст. = 0,85
т] III ст. = 0,90
т) IV ст. = 0,95
15. Содержание кислорода в газах на выходе из системы циклонных теплообменников не более 4%.
16. Температура клинкера на выходе из холодильника — 60— 120 °С.
17. Расход первичного воздуха при сжигании твердого и жидкого топлива — 12%.
Сжигание топлива в декарбонизаторе производится без подачи первичного воздуха.
18. Испарение влаги, дегидратация, декарбонизация М§СОз происходят в газоходах между циклонами.
Исходные данные, принятые для примера расчета систем печного агрегата с печью 04,5X80 м, циклонным теплообменником, декарбонизатором и холодильником клинкера
1. Химический и минералогический состав сырья и клинкера:
8Юг — 15,08% СаО — 42,4% C3S = 45% С3А = 10%
А12Оз-4,89% MgO-1,14% C2S = 30% C4AF=15%
Ре2Оз — 2,65% п. п.п. с = 33,84%
2. Топливо-природный газ химического состава:
СО — 0,4 % СзН8 — 0,04 %
СН4 — 98,69% N2 — 0,64%
С2Н6 - 0,5% qh _ 33,49 МДж/нм3
(8000 ккал/нм3)
3. Влажность сырья Wc— 1%.
4. Степень декарбонизации материала во вращающейся печи
Р - 15%.
5. То же в декарбонизаторе — 45%.
6. Температура сырья, поступающего в систему циклонного теплообменника tc — 50 °С.
7. Температура материала, поступающего в печь tnx = 840 °С.
8. Температура клинкера на выходе из печи tlLi = 1350 "С.
9. То же на выходе из холодильника tL = 120 °С.
10. Температура окружающего воздуха О °С.
11. Температура газов на выходе из циклона IV ст. (принимается предварительно) tor = 350 °С.
12. Коэффициент избытка воздуха при сжигании природного газа в печи ап = 1,05.
13. Удельный расход тепла в печном агрегате qy 3559 кДж/кг кл. (850 ккал/кг кл.)
14. Удельный расход топлива в печном агрегате — 0,106 нм3/кг кл.
15. Соотношение расхода топлива RSP : печь = 60: 40.
16. Удельный расход топлива во вращающейся печи — 0,0424 нмЗ/кг кл.
17. Коэффициент избытка воздуха за циклоном IV ст.— ttiv — 1»3.
18. Содержание пыли в газах и воздуха, г/нм3:
18.1. На выходе из печи — 100
18.2. На выходе из системы циклонного теплообменника — 60
18.3. В сбросном воздухе из холодильника — 25
18.4. Во вторичном воздухе — 200
18.5. В воздухе из холодильника в декарбонизатор — 30
18.6. То же в камере осаждения — 100
19. КПД циклонов I, II, III и IV ст. соответственно 0,8; 0,85; 0,9 и 0,95.
20. Расход воздуха для охлаждения клинкера Vi = 3 нм3/кг кл.
21. Температура вторичного воздуха t? T = 800 °С.
22. Температура воздуха из холодильника в декарб. tg = 620 °С.
23. Коэффициент избытка воздуха: за печью ai = 1,1; за циклоном I ст.—1,15; за циклоном II ст.—1,2; за циклоном III ст.— 1,25.
24. Гарантированная производительность печи размером 04,5Х Х80 м, 125 т/час или 3000 т/сутки.
8.10.3. Пример теплового расчета печной установки с циклонными теплообменниками и декарбонизатором
1. Расход воздуха для горения газа и охлаждения клинкера. Теоретический расход воздуха на горение:
Практический расход:
Воздух присоса — 5%:
Воздух избыточный:
Расход вторичного воздуха:
в том числе присос 0,021 нм3/кг кл.
Удельный расход воздуха на горение топлива на 1 кг кл.:
Расход воздуха, подаваемого в декарбонизатор:
Расход избыточного воздуха от холодильника:
2. Выход отходящих газов из топлива нм3/нм3 газа:
подставляя vrqz = 1.0:
Н2 + 2СН4 + 2$ C^Hn + H2S + H2ol =
Всего V5r= 10,99» 11.
3. Удельный расход сухой сырьевой шихты.
4. Выход газов из сырьевой шихты. Содержание CCh в сырьевой шихте:
Выход СО2 из СаСОз сырья:
ИЛИ
Выход СО2 из MgCOs сырья:
Всего СО2 в сырье — 0,528 кг/кг кл. или 0,267 нм3/кг кл.
Расход MgCOs из сырья:
Расход CaCO3 из сырья:
Выход гидратной влаги:
Выход физической воды из сырья:
Выход СОг из СаСОз во вращающейся печи:
Выход СО2 в декарбонизаторе:
То же в смесительной камере:
То же в циклоне II ст.:
5. Распределение и расходы топлива по системе. Удельный расход топлива в печи:
То же в декарбонизаторе:
в том числе в вихревой горелке — 7%:
в кальцинаторе 0,0637—0,00445 = 0,0592 нм3/кг кл.
Удельный расход топлива в печной установке:
6. Потоки газов в циклонном теплообменнике и декарбонизаторе в нм3/кг кл.
6.1. Количество газов на выходе из печи:
На выходе из декарбонизатора:
На выходе из смесительной камеры:
На выходе из циклона I ст.:
На выходе из циклона II ст.:
На выходе из циклона III ст.:
На выходе из циклона IV ст.:
Таблица 8.38
Наименование объекта единицы измерения | Вращающаяся печь | Декарбо-низатор | Смеситель-ная камера | Циклоны, ст. | |||
I | II | III | IV | ||||
Количество газов в нм3/кг кл. | |||||||
Углекислоты CO2 | 0,0811 | 0,1796 | 0,3637 | 0,3637 | 0,373 | 0,373 | 0,373 |
Азота N2 | 0,335 | 0,502 | 0,837 | 0,837 | 0,837 | 0,837 | 0,837 |
Кислорода O2 | 0,0042 | 0,0063 | 0,0105 | 0,0105 | 0,0105 | 0,0105 | 0,0105 |
Водяных паров H2O* | 0,0843 | 0,126 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,216 | 0,235 |
Подсос воздуха | 0,021 | - | 0,21 | 0,0713 | 0,12 | 0,17 | 0,22 |
Всего: | 0,525 | 0,814 | 1,44 | 1,49 | 1,55 | 1,605 | 1,676 |
Полученные данные сведем в таблицу 8.38
* Количество водяных паров принято без учета водяных паров в воздухе.
7. Запыленность газовых и воздушных потоков по трактам циклонного теплообменника в кг/кл кл.
Согласно п. 18 «Исходных данных» находим концентрацию пыли в трактах циклонного теплообменника. Выход пыли с отходящими газами из циклона IV ст.:
С отходящими газами из печи:
С воздухом из холодильника.
В печь со вторичным воздухом:
В декарбонизатор:
В осадительную камеру:
Сбросной воздух:
Количество материала, поступающего в печь:
На выходе из печи (в холодильник):
Количество материала, поступающего в циклон I ст.:
Количество пыли, выходящей из циклона I ст. с газами:
Количество материала, поступающего в декарбонизатор из циклона II ст.:
Количество материала, поступающее в циклон II ст.:
Количество пыли на выходе из циклона II ст.:
Количество материала, осевшее в циклоне III ст.:
Количество материала, поступившее в циклон III ст.:
Количество пыли, выходящей из циклона III ст. с газами:
Количество материала, осевшее в циклоне IV ст.:
Количество материала, поступившее в циклон IV ст.:
Вынос пыли из циклона IV ст.:
Таблица 8.39
Наименование | Холоди-льник | Вращаю-щаяся печь | Декарбо-низотор | Смеситель-ная камера | Цик-лон I ст. | Цик-лон II ст. | Цик-лон III ст. | Цик-лон IV ст. |
Количество пыли, поступающей (уходящей) с газами (воздухом) | +0,0848 | -0,0848 | +0,018 | +0,0525 | +1,41 | +2,085 | +2,02 | +1,8 |
Количество материала, поступающего по течкам и из бункера | +1,128 | +1,0848 | +1,773 | +1,79 | - | - | - | - |
Общее количество материала, поступающего (выходящее) в агрегат (из агрегата) | 1,128+ 0,0848 | 0,9876 | +0,018 +1,773 | - | +1,41 | -1,773 | 1,822 | -1,71 |
Количество осажденного материала | - | +0,0485 | - | - | +1,128 | +1,773 | +1,822 | +1,71 |
Количество пыли, материала, уходящих с газами (воздухом) | -0,0525 | -0,0490 -0,0604 | -1,357 | -1,41 | -0,282 | -0,312 | 0,198 | -0,09 |
Расход материала из бункера сырьевой шихты:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 |
