干法水泥回转窑富氧燃烧工艺技改调查表
水泥行业脱硝分级燃烧+SNCR初设报告（1）
水泥行业脱硝分级燃烧+SNCR初设报告（1）4000t/d新型干法水泥生产线分级燃烧+SNCR烟气脱硝初步设计报告环保科技有限公司二〇一二年三月目录1、减排氮氧化物社会效益 (2)2、本项目脱硝工艺描述 (4)2.1、分级燃烧技术 (4)2.2、SNCR脱氮技术 (7)①卸氨系统 (8)②罐区 (8)③加压泵及其控制系统 (8)④混合系统 (8)⑤分配和调节系统 (9)⑥喷雾系统 (9)⑦水电气供给 (9)⑧控制系统 (9)⑨SNCR主要设备与设施 (10)3、氮氧化物目前排放量 (11)4、总体性能指标 (11)（1）窑尾分级燃烧脱氮技术(单独使用) (11)（2）SNCR脱氮技术(单独使用) (11)（3）分级燃烧和SNCR结合的脱氮集成技术 (12)5、主要技术经济指标 (12)6、投资估算 (13)6.1估算编制范围 (13)6.2编制依据 (13)6.3投资估算 (14)7、经济效益评价 (14)7.1单位成本分析 (14)7.2 运行成本分析 (15)7.3 环境及社会效益分析 (15)8、环保脱硝业绩介绍 (16)1、减排氮氧化物社会效益氮氧化物（NOx）是大气的主要污染物之一，包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等多种氮的氧化物，燃煤窑炉排放的NOx 中绝大部分是NO。
NO的毒性不是很大，但是在大气中NO可以氧化生成NO2。
NO2比较稳定，其毒性是NO的4～5倍。
空气中NO2的含量在3.5×10‐\6（体积分数）持续1h，就开始对人体有影响；含量为（20～50）×10‐\6时，对人眼有刺激作用。
含量达到150×10‐\6时，对人体器官产生强烈的刺激作用。
此外，NOx 还导致光化学烟雾和酸雨的形成。
由于大气的氧化性，NOx 在大气中可形成硝酸（HNO3）和硝酸盐细颗粒物，同硫酸（H2SO4）和硫酸盐颗粒物一起，易加速区域性酸雨的恶化。
随着我国工业的持续发展，由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出，严重威胁着人民群众的身体健康，成为当前迫切需要解决的环境问题。
富氧燃烧技术及工业应用
一．富氧简介及方式富氧是应用物理或化学方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量≥21%。
现有的富氧方式主要有：(1)增压增氧方式增压增氧主要用在飞机上,通过增加机舱内的压力,使空气密度增加,由于空气中含氧量的比例是一定的(氧在空气中的体积比为20 95%),空气密度增加后,空气中氧的绝对质量也增加,从而达到增加氧的目的。
(2)制氧机制氧方式制氧机制氧广泛用在各个领域,制氧机有3大类:第一是利用空气为原料,通过物理的方法,把氧气从空气里分离出来。
在1个大气压下,液态氧的沸点是-183℃,而液态氮的沸点是-196℃,当控制液态空气的沸点在-183℃以下高于-196℃时,液态氮首先蒸发,留下来的是液态氧,这种方法可制得纯度很高的氧气,再用很大的压力(一般150个大气压)压入钢瓶贮存起来,供工厂、医院使用,贮存在钢瓶的氧气还可向氧气袋充氧,供个人或旅行者使用。
平时我们所见的氧气瓶供氧、氧气袋供氧都是使用这种方法制出的氧气。
第二种是常压(或叫低压)制氧方法,所需压缩空气的压力在1ＭＰａ以内,这是近十几年发展起来的制氧方法,也叫膜制氧方法。
膜制氧方法的原理可参见文献。
第三种是ＰＳＡ分子筛制氧方法,ＰＳＡ分子筛制氧是使用一种变压吸附制氧设备,这种设备主要由空气净化系统,ＰＳＡ氧氮分离系统,氧气缓冲、检测系统等组成。
(3)化学制氧方式化学制氧是利用含氧化合物为原料,通过与催化剂的反应,制出氧气。
使用的含氧化合物必须具备两个条件:一是这种含氧化合物是较不稳定的,在加热时容易分解放出氧气;二是这种含氧化合物里含氧的百分比是比较高的,能分解放出较多的氧气。
一般用氯酸钾(分子式是ＫＣｌＯ3),它含氧的百分比达40%,在氯酸钾里加入少量黑色的二氧化锰(ＭｎＯ2)粉末,氯酸钾会迅速分解,有多量的氧气放出。
氯酸钾分解放出的氧气常用“排水集气法”收集,供试验、呼吸等使用。
氧立得就是利用这种原理制氧的。
二．富氧燃烧用比通常空气（含氧21%）含氧浓度高的富氧空气进行燃烧，称为富氧燃烧。
4000t／d水泥回转窑富氧燃烧工业试验研究
从 而降低烟气生成量 ，使 烟气带走 的热损失降低 ，热 量 利 用率 提高 ；由于 空气 中氮气 的减少 ，降低 了炉
压 ，减少 了炉膛热损失 ，提高了回转窑 的热效率 。 （ ２）提高理论 发热温度 和理论燃 烧温度 。 由于
情况下 ，气体流量减少 ，因此火焰 较短。 （ ７）燃 料 的燃 点温 度 降低 。燃 料 的燃 点 温度 不是 常数 ，它 的高低 与燃烧 条件 、受 热速 度 、空气 用量 和环 境温 度等 因素 密切 相关 。在 富氧燃 烧 情况 下 ，由于氧浓 度 的增加 ，使 得燃 料燃 点温 度降 低 ，
力 非 常大 ，研究 包括 富氧燃 烧在 内的多种 节能 技术
在水 泥生产 中的应用 ，已成 为迫在 眉腱的工作 。
２ 富氧燃烧 节能减排 的特点 ］
用 比通 常空气 （ 含氧２ ． ）含氧浓度高 的富氧 ０１ ％
空气 进行燃 烧 ，称 为富 氧燃烧 。燃 料在 富氧 状态 下 燃烧更 为充分 完全 ，一般 而言氧气 含量 每提高ｌ ， ％ 火焰 温度 可提 高３ ５～４ ５Ｃ，但 富 氧浓度 不宜 过高 ， ｃ
末 发展到５ｏ ｏ 吨的生产规模 ，节 能减排工作 的压 ｏ 万
１ 前 言
资源 、能源 与环境 问题 已经 成 为制约 现代 工业
企业 快速 发展 的瓶 颈 。节 能 、降 耗 、减排是 企业 科 学技 术进 步 和可 持续发 展 的必然 选择 。水 泥行业 的 能 源消 费一 直 占据工业 能 源消 费 的大 比重 ，因此水 泥行 业是 我 国节 能 的重 点领 域 。按 照我 国水泥 工业 “ 十二 五”规划发 展纲要要求Ⅱ，到 “ 】 十二 五”末 ， 全 国水 泥生产平 均可 比熟料 综合能耗 小于 １４ 千克标 １
水泥回转窑富氧燃烧的有效应用
水泥回转窑富氧燃烧的有效应用富氧燃烧技术的应用,一方面可使火焰温度及黑度提高,从而加强火焰对物料的辐射传热能力，同时因空气量减少,煤燃烬程度的提高,使燃料的燃烧效率提高,达到节能降耗，减少环境污染。
在燃烧空间中引入氧气，可在各类工业中用来增强燃烧过程，缩短燃烧时间。
在水泥回转窑中应用富氧燃烧的主要有三种方式◆把氧气引入主空气流，即引入主燃烧器中◆除了标准的空气燃料燃烧器外再利用一个氧化燃料燃烧器◆以及把氧气喷入回转窑，尤其是喷入装料和火焰之间的区域中以改进火焰特性。
把氧气引入水泥生产设备中的每一种方法都有它的优点，也有它的缺点◆比如，把氧气引入主空气流限制了能够被引入窑内氧气的总量，因为现代水泥窑只利用作为主空气流的总空气量的5-10%，为了把有用的氧气量引入窑内，需要大大提高在空气一燃料流中的氧气浓度。
增加氧气浓度将导致潜在的安全问题，因为在空气进入窑的燃烧区之前，燃料已与富氧的空气接触，从而可能过早燃烧，或者甚至造成爆炸。
◆由于煤燃烧速度的提高,使火焰长度缩短,若操作不当,易造成短焰急烧,使高温部分过于中,易烧垮“窑皮”及衬料,不利于窑的长期安全运转；◆由于N2的减少,导致窑内对流减弱,不利于对流热,并增加窑内温度的不均匀性和易产生热斑。
传统水泥生产的全过程煅烧工艺对能耗影响最大，其主要的影响来自热损失，系统大量排出的废气带走的热焓损失,熟料带走的热损失,窑体向外界散失的热量损失等。
采用富氧燃烧工艺增产节能主要以降低烟气总量，减少废气、熟料带走的热焓为目的,同时，与水泥煅烧工艺更有效率的工艺过程设计则以增强富氧与熟料之间的换热，回收并有效的减少熟料带走的热量损失为主要目的。
它的研究表明，有控制过程的富氧燃烧,可使废气排放量如CO,NOX等有害气体的产生量下降,有助于环保。
为其劣势而采取的措施为充分发挥富氧燃烧的优势而避免带来不利影响,必须在燃设备及工艺操作方面作相应调整,如采用新型的适于富氧燃烧的燃煤喷枪,或在煤燃烧时适当提高煤粉喷出速度,并努力实现烟气循环利用,加大窑内气流动量,改善窑内对流传热等,以满足生产对火焰长度及温场的要求。
SSS 实业及其控股公司干法水泥回转窑富氧助燃节能技术创新
1 / 1SSS 实业及其控股公司干法水泥回转窑富氧助燃节能技术创新SSS 实业及其控股公司自行研发的干法水泥富氧燃烧节能技术，在总结国内外水泥回转窑富氧燃烧节能技术改造的基础上又更进了一步，针对干法水泥回转窑的工艺特点，结合系统设计进行了多项技术创新：◆ 研发了全新一代的膜分离材料、膜分离技术制取热态富氧空气进行富氧喷煤，回收了制氧过程近50%的能源消耗；◆ 研发了全新一代的膜分离技术，最大限度的降低了富氧助燃过程的安全性风险 ◆ 采用多纯度富氧喷煤专利技术，进一步改善了燃烧过程◆ 采用可变流量的膜法富氧专利技术，增强了设备的调节性◆ 采用膜分离技术，基本接近于静态分离，设备运行更加稳定可靠SSS 实业及其控股公司推荐的针对水泥回转窑的富氧燃烧过程有别于其它一般的、通常的富氧燃烧概念，倡导一种与水泥回转窑熟料生产工艺相结合的全富氧燃烧方法，富氧作为氧化剂加入到煅烧窑后，主要以如下措施实现工艺目的：◆ 在主空气中引入经预热的富氧空气，以实现强化燃烧◆ 在次级空气流的上游增加富氧空气流，增强对熟料的冷却的同时预热了富氧空气 ◆ 在有格栅冷却器的回转窑中，以一部分普通空气作为熟料的冷却风，而富氧空气则与上述介绍的一样回收热源后进入窑炉，而次级空气流的普通空气则仅以满足熟料冷却为目的，经与三次风换热后随废气排放，增强对熟料的冷却的同时预热了富氧空气总之，富氧燃烧应用于水泥窑,它主要以改善煤的燃烧条件,缩短燃烧所需的时间,实现燃料的完全燃烧,使传热速率大幅度提高为目的，进而以减少喂煤量,或者增加产能而达到节能降耗SSS 实业富氧燃烧节能技术改造通过合理、有序、定量的安排燃烧需要的氧化剂以及与煅烧工艺结合的方法，使得热能得以充分的回收，产能得以提高，而对窑炉本身的热工系统以及煅烧设备本身的负面影响得以消除，是水泥回转窑富氧助燃的首选！。
水泥回转窑富氧燃烧技术之所见
（ ２ ） 用 专 门的设备把 富氧气体 通 入 回转 窑并 以一定 的角度喷入 ， 使窑内缺氧区域 富集较高浓度 的富氧气体，
从而加强燃烧 和稳定火焰形 状 。
（ ３ ） 用富氧 空气代 替窑头送 煤风 与 窑尾 送煤 风 。 这
种助燃方 案主要应用于产气量较小 的情况 。 （ ４ ） 剩 余富 氧空气通 入 二次 风 和三次 风管处 ， 分 别 进 入回转 窑和分解炉。
处 于低浓度 区域。
１ ． ２ 富 氧 空气 的 制取
制 氧成本 、 设 备维 护等有 明显的优 势。 因此 ， 在现 代中
小 型水 泥生 产线 上使 用膜 法制氧 ， 是较 为经济 可行 的制
氧方 式 、
２ 水 泥 回转 窑 富 氧 燃 烧 技 术 实施 方 法
富氧空气的制取 是富氧助燃技 术实 现应 用的关键 因 素之一 ， 也 是 国内外 研 究的主 要课 题 。目前 ， 工业 制氧 方 法大 致可分 为 空气 冷冻分 离法 、 变压 吸附 法和膜 法制 氧
三种方式 。
钢铁 、 热 能工 程 等行 业 ， 连 续性 运 行 的新 型干法 水 泥生
具有节能效果 。（ ５ ） 熟 料产 量提 高。 窑简体 温 度升高 ， 热 损失减 少， 热效率提高。 谢 克平在 《 论水 泥熟料富氧煅 烧 的效 益 》 【 ４ 讲到： 富 氧煅 烧技 术 本身并无 神秘 与高端可言 ， 水泥熟 料 的煅 烧 特点 更不 会 因为有富氧 存 在就 可改 变 。 钢铁 行业 、 玻 璃
水泥 回转 窑富氧燃 烧 技 术 ， 是 指 比通 常 空气含 氧浓 度 高 的富氧 空气进 行 燃烧 ， 称 为富 氧燃烧 。 制氧 装 置 所 产 生 的氧气 ， 主要通 过 收集 箱 或气 囊进 行 收 集 存储 ， 通 过 引风机 输送 至使 用地 区域 ， 在 通过 收集 箱进 行稳 压收 集， 通 过 罗 茨风 机 输 送 、 氧气 控制 系统 调节 氧含量 和流 量， 最 后输 送 至使 用部 位 。相 比于 间歇性 生产 的玻 璃 、
5000t新型干法水泥生产线回转窑工艺的设计说明书
5000t 新型干法水泥生产线回转窑工艺设计原始资料、物料化学成分（%）、煤的工业分析及元素分析（%）三、热工参数1、温度。
入预热器生料温度：50 C；入窑回灰温度：50 C；入窑一次风温度：25 C；入窑二次风温度：1100 C；环境温度：25 C；入窑、分解炉燃料温度：60 C；入分解炉三次风温度：900 C；出窑熟料温度：1360 C；废气出预热器温度：330 C；出预热器飞灰温度：300 C。
窑尾气体温度：1100 C。
2、入窑风量比（%）。
一次风（K 1）:二次风（K2）:窑头漏风（K3）=10:85:5。
3、燃料比（%）。
回转窑（Ky）:分解炉（Kf）=40:60。
4、出预热器飞灰量。
0.1kg/kg熟料。
5、出预热器飞灰烧失量。
35.20%。
6、各处空气过剩系数。
窑尾，好=1.05分解炉出口0_=1.15预热器出口对=1.407、入窑生料采用提升机输送8、漏风。
预热器漏风量占理论空气的比例K4=0.16 ;提升机带入空气量忽略；分解炉及窑尾漏风（包括分解炉一次空气量），占分解炉用燃料理论空气量的比例K6=0.05。
9、袋收尘器和增湿塔综合收尘效率为99.9%。
10、熟料形成热。
根据简易公式（6-20）计算。
11、系统表面散热损失。
460kJ/kg熟料。
12、生料水分。
0.2%。
13、窑的设计产量。
5000t/d。
四、物料平衡与热量平衡计算基准：1kg熟料，温度：0C；范围：回转窑+分解炉+预热器系统根据确定的基准和范围，绘制物料平衡图（图1 ）、热量平衡图（图2）1.1物料平衡计算1.1.1收入项目（1）燃料总消耗量m r （kg/kg）其中：窑头燃料量m yr =忑m r (kg/kg) 分解炉燃料量 m Fr = K F m r (kg/kg)(2) 生料消耗量、入预热器物料量 a. 干生料理论消耗量式中：a —燃料灰分掺入量，取100% b. 出电收尘飞损量及回灰量m Fh = m fh (1—)二 0.10 x (1 — 0.999)二 0.0001(kg/kg) m yh = m fh — m Fh = 0.10 — 0.0001 = 0.10(kg/kg) c. 考虑飞损后干生料实际消耗量(kg/kg)d. 考虑飞损后生料实际消耗量e. 入预热器物料量入预热器物料量=m s + m yk = (1.561 — 0.402m r )+0.100 = 1.661 — 0.402m r(3) 入窑系统空气量燃料燃烧理论空气量V'LK = 0.089C y +0.267H y +0.033(S y — O y )=0.089 X 60.10 + 0.267 X 3.96+0.033 7.91)=6.157(Nm 3/kg 煤)m gsL=100 m r A y a = 100 L s100 25.71 1 m r __100 35.82~=1.558 — 0.401m 「 (kg/kg )100 L fhm gs =m gsL +m Fh ° 100 L s =(1.558 — 0.401m r )+0.0001100 35.2100 35.82=1.5580.401m rm s =m ys100 100 W S=(1.558 — 0.401m r )x100 100 0.2=1.561 — 0.402m r (kg/kg)(kg/kg)X (0.35 —m'Lk=V'Lk X1.293 = 6.157 X1.293 = 7.961 (kg/kg 煤)b. 入窑实际干空气量V yh= a y V'Lk m yr = a y V'Lk K F m r = 1.05 X6.157 X0.40m r= 2.586m r (Nm 3/kg)m yk=1.293 X V yk = 1.293 X2.586mr = 3.344mr (kg/kg)其中入窑一次空气量，二次空气量及漏风量V yk1 =K1V yk=0.10V yk (Nm 3/kg)V yk2 = k2V yk = 0.85V yk (Nm 3/kg)V L0k1 = K3V yk = 0.05V yk (Nm 3/kg)c. 分解炉从冷却机抽空气量①出分解炉混合室过剩空气量V1 = (a L—1)V‘Lk m r= (1.15 —1)X6.157m r =0.924m r (Nm3/kg)②分解炉燃料燃烧空气量V2 = V'Lk m Fr= Vt k K F m r = 6.157 X0.60m r=3.694m r (Nm 3/kg)③窑尾过剩空气量V3= (a y —1)V'Lk m yr = ( a y —1艸丘0口尸(1.05 —1) X6.157 X0.40mr = 0.123m r (Nm 3/kg) ④分解炉及窑尾漏入空气量V4= K6V'Lk m Fr = aVUK y m r = 0.05 X6.157 X0.60m r = 0.185m r (Nm3/kg)⑤分解炉冷却机抽空气量V F2k=V1+V2 —V3 —V4 = 0.924m r+3.694m r—0.123m r —0.185m r = 4.310m r (Nm3/kg) m F2k = 1.293 X V F2k =1.293 X4.310m r = 5.573m r (kg/kg)d. 气力提升泵喂料带入空气量(忽略)e. 漏入空气量预热器漏入空气量V 5= QV’Lk m r = 0.16 X6.157mr = 0.985m r (Nm 3/kg) 窑尾系统混入空气总量V LOk2 = V 4 + V 5 = 0.185m r + 0.985m r = 1.170m r (Nm 3/kg)全系统漏入空气量V L OK — V L OKI + V L OK 2— 0.05 X 2.586m r + 1.170m r = 1.299m r m LOK — 1.293 >A/LOK — l.293 X 1.299m r — 1.680m r (kg/kg) 1.1.2支出项目 (1) 熟料m sh =1kg (2) 出预热器废气量 a. 生料中物理水含量w s0.2m ws — m s X 而—(1.563 — 0.402m r ) X 100 — 0.003 — 0.001mr (kg/kg) m 0.003 0.001m rV ws = 0804 =0804=0.004 — 0.001mr (Nm 3/kg)b. 生料中化学水含量(kg/kg)d 0.017 0.004m r nV hs = 0.804 = 0^804— 0.020 — 0.005m r (Nm 3/kg)C.生料分解放出CO 2气体量：M CO 2 M CO 2 4444CO 2 — CaO s M CaO + MgO s M Mgo =44.62 X -56 + 0.25 X ^40.3 — 35.33(kg/kg)s m co20.550 0.142m rV S CO 2 = 1977 = 1977— 0.278 — 0.072m r (Nm 3/kg)(Nm 3/kg)m hs — 0.00353m ys ASO s 3—0.00353 X (1.560 — 0.401mr) X 3.03 — 0.016 — 0.004m rm s co2=m gs C 02L fh35.33 35.20—mff 1QQ — (1.558 — 0.4006mr) X 〔血 一0.0001 X —0.550 — 0.142m re.烟气中过剩空气量V k — (a f — 1)V‘Lk m r — (1.40 — 1) x 6.157m r — 2.463m rm k — V k x 1.293=2.463 X 1.293 — 3.185m r (kg/kg) 其中：V k N2=0.79V k =0.79 X 2.463m r — 1.946m r(Nm 3/kg)k k 28 28m k N2 — V k N2x 224 — 1.946 x -^ mr — 2.433m r (kg/kg)V k O2 — 0.21V k =0.21 X 2.463m r — 0.517m 「(Nm 3/kg)32 32m k O2=V k O2x 224 — 0.571 x 22^m r =0.739m r (kg/kg)f. 总废气量V f =v CO2+V N2+V H2O +V 02+V SO2=(0.281 — 0.072 m r + 1.122 m r )+ (4.872 m r + 1.946 m r )+ (0.004 — 0.001 m r + 0.020—0.005 m r + 0.456 m r ) + 0.517 m r + 0.002 m r — 0.305 + 8.837m r(3) 出预热器飞灰量m fh — 0.100 (kg/kg) 1.2热量平衡计算 1.2.1收入项目d.燃料燃烧生成理论烟气量r 22.4C y22.4、，60.103…、V r co2 =币100m r — 700 x^00m r — 1.122m r (Nm22.4 N y 22.4 0.97V r N2 — 0.79V 1LK m 「+ 28 loo m r — 0.79 >6.157m r + 28 >700 m r — 4.872m r(Nm 3/kg)V rH20 —222.4><100 m r + 22.4 W y , 22.4 3.96 22.4 1.003…、18 >100 m r—(2 > 100 +18 > 100 )m r—0.456m r (Nm /kg)V r so2=警x ^m r —彎 > ^m r =0.002m r (Nm 3/kg)V r — V r co2 + V r N2 + V r H2O + V r so2 — (1.122 + 4.872 + 0.456 + 0.002)m r — 6.452m r(Nm 3/kg)A m r =(m' LK + l — 100 )m r — (7.961 + l —25.71100 m r — 8.704m r(kg/kg)(Nm 3/kg)(1) 燃料燃烧生成热Q rR = m r Q y Dw = 23200m r (kJ/kg)(2) 燃料带入显热Q r = mQ r t r= m/1.154 X60=69.240m r (kJ/kg)(0〜60 C时熟料平均比热C r= l.154kJ/kg(3) 生料带入热量Q s=(m gs C s+m ws C w)t s= [(1.560 —0.401m r) X0.878 十(0.003 —0.001m r)X4.182] X50 =69.111 —17.813m r (kJ/kg)(0〜50C时，水的平均比热C w = 4.182KJ/kg C,干生料平均比热0.878kJ/kg) (4) 入窑回灰带入热量Q yh= m yk C yh t yh = 0.100 X0.836 X50 = 4.180 kJ/kg(0〜50C时，回灰平均比热C yh = 0.836kJ/kg C)(5) 空气带入热量a. 入窑一次空气带入热量Q y1k = V y1k C y1k t y1k = 0.10V yk C y1k t y1k = 0.10 X2.586m r X1.298 ><25 = 8.39m r (kJ/kg)(0〜25C 时，空气平均比热C y1k= 1.298KJ/Nm 3.C)b. 入窑二次空气带入热量Q y2k = V y2k C y2k t y2k = 0.85V yk C y2k t y2k = 0.85 > 2.586m r > 1.403 > 1100 = 3392.3m r (kJ/kg)(0〜1100 C 时，空气平均比热C y2k = 1.403kJ/Nm 3• Cc. 入分解炉二次空气带入热量Q F2k= V F2k C F2k t F2k —4.310m r>1.403 ^900 = 5442.2m r (kJ/kg)(0〜900C时，空气平均比热C F2k= 1.403kJ/Nm 3「C)d. 气力提升泵喂料空气带入热量(忽略)e. 系统漏风带入热量Q LOK=V LOK C LO M LOK =1.299m r X1.298 X25 = 42.153m r (kJ/kg)(0〜25C时，空气平均比热C LOK= 1.298kJ/Nm 3• C总收入热量Q zs—Q rR+ Q r + Q s + Q yk + Q y1k+Q y2k + Q F2k+ Q sk+ Q L OK—24200m r + 69.240m r + (69.111 —17.813m r) + 4.180 + 8.39m r + 3392.3m r+ 5442.2m r+ 0+42.253m r—73.291 + 33136m r (kJ/kg)1.2.1支出项目(1) 熟料形成热Q sh=109+30.04C a O k+6.48AI 2O3k+30.32M g O k-17.12SQ2k+1.58Fe2O3k=109+30.04 X66.67+6.48 X5.38+30.32 X0.58-17.12 X22.34-1.58 X3.65=1776kJ/kg(2) 蒸发生料中水分耗热量Q ss—(m ws+ m ks)q qh —(0.003 —0.001m r + 0.016 —0.004m r)X2380—45.220 —11.9m r(kJ/kg)(50 C 时，水的汽化热q qh —2380kJ/kg)(3) 废气带走热量Q f (V C O2C C O2V N2C N2V H2O C H2o V O2C O2V S O2C S C2 )t f—[(0.281 + 1.050m r) X1.921 + 6.818m r X1.319 + (0.025 + 0.450m r) X1.550 + 0.517m rX1.370 + 0.002m r X1.965] X330=190.92 + 4098.5m r(kJ/kg)[0〜340C时，各气体平均比热：C co2= 1.921kJ/Nm 3「C；C N2 = 1.319kJ/Nm 3「C；C H2O = 1.550kJ/Nm 3「C；C02 = 1.370kJ/Nm 3・C；C SO2= 1.965kJ/Nm 3・C(4) 出窑熟料带走热量Q ysh = 1 x C sh t sh =1 X1.078 X1360 = 1466.1 (kJ/kg)(0〜1360 C时，熟料平均比热C sh=1.078kJ/kg. C)(5) 出预热器飞灰带走热量Q fh =m fh C fh t fh =0.100 X0.895 X300 —26.85 (kJ/kg)(0〜300C时，飞灰平均比热C fh —0.895kJ/kg •^(6) 系统表面散热损失Q B — 460kJ/kg支出总热量Q zc—Q sh + Q ss十Q f + Q ysh + Q fh + Q B—1776 + (45.220 —11.9m r) + (190.92 + 4098.5m r) + 1466.1 + 26.850 + 460—3965 + 4086.6m r kJ/kg列出收支热量平衡方程式Q zs—Q zc73.291 + 33136m r —3965 + 4086.6m r求得：m r—0.1340 (kg/kg)即烧成1kg熟料需要消耗0.1340kg燃料。
水泥回转窑主要设备情况及热平衡参数测定结果记录表、熟料形成热的理论计算方法、各类数据表
GB/T 26281—202×22附录A（资料性附录）窑的主要设备情况及热平衡参数测定结果记录表GB/T 26281—20××23GB/T 26281—202×24GB/T 26281—20××25GB/T 26281—202×26GB/T 26281—20××27GB/T 26281—202×28附 录 B （规范性附录）熟料形成热的理论计算方法熟料形成热是用基准温度（0℃）的干物料，在没有任何物料和热量损失的条件下，制成1千克仍为基准温度的熟料所需的热量。
若采用普通原料（石灰石、粘土和铁粉）配料，以煤粉为燃料，可用如下方法计算。
B.1 生成1千克熟料，干原料消耗量的计算B.1.1 生成1千克熟料，煤灰的掺入量计算公式见式（B.1）：000101⨯⨯⨯=αar r A m m A ……………………………（B.1）式中：m A ——生产每千克熟料煤灰的掺入量，单位为千克每千克（kg/kg ）； m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为千克每千克（kg/kg ）； A ar ——煤粉收到基灰分，以质量分数表示（％）； α——煤灰掺入率，以质量分数表示（％）。
B.1.2 生成1千克熟料，生料中碳酸钙（生料中提供氧化钙的矿物：碳酸钙、电石渣等） 消耗量计算公式见式（B.2）： 56100100CaO CaO AAsh3CaCO ⨯⨯-=m m ……………………………（B.2）式中：3CaCO m ——生产每千克熟料生料中碳酸钙消耗量，单位为千克每千克（kg/kg ）；CaO sh ——熟料中CaO 含量，以质量分数表示（％）；CaO A——煤灰中CaO 含量，以质量分数表示（％）；B.1.3 生成1千克熟料，生料中碳酸镁消耗量计算公式见式（B.3）：3.403.84100m MgO MgO A Ash 3MgCO ⨯⨯-=m ……………………………（B.3） 式中：3MgCO m ——生产每千克熟料生料中碳酸镁消耗量，单位为千克每千克（kg/kg ）； MgO sh ——熟料中MgO 含量，以质量分数表示（％）； MgO A ——煤灰中MgO 含量，以质量分数表示（％）；B.1.4 生成1千克熟料，生料中高岭土消耗量计算公式见式（B.4）：102258100O Al O Al A 22A32sh 32H AS ⨯⨯-=m m ……………………………(B.4) 式中：22H AS m ——生产每千克熟料生料中高岭土消耗量，单位为千克每千克（kg/kg ）； sh 32O Al ——熟料中Al 2O 3含量，以质量分数表示（％）；A 32O Al ——煤灰中Al 2O 3含量，以质量分数表示（％）； B.1.5 生成1千克熟料，生料中的CO 2消耗量计算公式见式（B.5）：3.4044100MgO MgO 5644100CaO CaO Ash A sh CO 2⨯⨯-+⨯⨯-=A Am m m …………（B.5）GB/T 26281—20××29式中：2CO m ——生产每千克熟料生料中CO 2消耗量，单位为千克每千克（kg/kg ）。
富氧技术在新型干法水泥窑上的试验
２１
富氧燃烧比用普通空气燃烧有以下优点 ： （ １ ） 降低燃料 的燃点温度和减少燃尽时间 ， 加快燃烧速度 ，促进燃烧完全。
（ ２）具 有较 高火 焰 温度 和黑 度 。
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黄伟 ：富氧技术在新 型干法水泥窑上的试验
２试 验 内容
（ １ ）试 验 时间 ：２ ０ １ ２ 年ｌ ０ 月１ ３ 日。
富氧 燃烧 是 指在 比空气 （ 含 氧２ １ ％ ）含 氧浓 度 高 的富 氧空 气 中 的燃 烧 。它 是一 项 高效 节能 的燃 烧 技术 ，在 玻 璃工 业 、冶 金工 业及 热 能工 程领 域均 有
减 排具 有 重大 现实 意义 。
图 １ 四风 道煤 粉燃 烧 器 与 富 氧通 道 示 意 图
（ ３ ） 氧气供应方式 ：液氧槽车将液氧运输到 现场 ，经槽车蒸发器将液氧气化进入一次风机管
道 ，进入燃烧器 ，通过中心风道 、旋流风道 、轴流 风道和煤粉进行混合燃烧 。一次风管道处设置氧含 量监测仪 ，以便控制 。 （ ４） 试验方案 ：第一阶段 ，稳定试验前窑台
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新 世 纪 水 泥导报
Ｃｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｇｕｉ ｄｅ ｆ ｏｒ Ｎｅ ｗ Ｅｐ ｏｃ ｈ 铁 劈 与研 究
中图分类号 ：Ｔ Ｑ１ ７ ２ ． ６ ２ ５ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ８ — ０ ４ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ２ １ — ０ ３ ＤＯＩ 编码 ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ — ０ ４ ７ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ５
水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器设计及数值模拟研究
水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器设计及数值模拟研究
回转窑是干法水泥生产中非常重要的设备之一，在水泥生产线上扮演着不可替代的角色。
烧成时加热需要高温，因此需要使用燃料来进行加热。
然而使用低质
量的燃料会对砖瓦的质量等产生不良影响。
因此，为了提升回转窑使用效果，设计了水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器。
设计时考虑质量与效率的平衡。
燃烧器本身采用三结构式。
与传统燃烧器相比，劣质煤富氧燃烧器可以更好地充分利用燃料，提高燃烧效率，并且可以减少煤粉燃烧时的氮氧化物和其他污染物排放。
设计燃烧器时还根据气流状态分别设置了预混合区、燃烧区和尾部区。
通过控制氧气和煤粉的混合比例，优化燃烧过程，确保燃烧器的可持续性和安全性。
此外，在设计燃烧器之后，研究人员进行了数值模拟，以验证燃烧器在燃烧过程中的可靠性和稳定性。
通过模拟，燃烧器的燃烧性能得到了充分的验证。
数值
模拟还进一步探究了燃烧器的优化方案，为设计未来更优化的燃烧器提供了奠定基础。
综上所述，劣质煤富氧燃烧器不仅可以弥补劣质煤使用时对气流的不利影响，还可以减少对环境的污染、提高燃料利用率，因此在水泥行业得到了广泛应用。
尽管设计和数值模拟都是数学方法，但是结果的支持使得这种燃烧器有了确切的工业应用前景。
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水泥回转窑全富氧燃烧工艺技改调查表1、炉窑主要设计经济技术指标
2、炉窑实际运行参数指标
3、 公用工程配套情况调查内容 1） 煤质工业分析
2） 水电气煤价格情况 3）
水、电、气配套情况
4） 设备安装场地情况
5） 计量仪器仪表
4、合同签订后施工设计阶段应提供材料
1）近1年能源消耗统计数据表
每个月的熟料产量，原煤用量（包括仪器计量数据与盘存数据单）及月统计煤质分析数据、运行时间；
另提供近三个月中控的原始纪录（台账）用于比对，确认本报告期能源消耗基础数据；
煤配比情况及其加权数据确认表；
（注：本材料需由用能单位签字，注明附入主合同）
2）与节能设备接口相关的设备图纸
窑头燃烧器、鼓风机、供风管道施工图；
分解炉整体包括三次风管施工图；
篦冷机1,2室、平衡风室及其罗茨鼓风机与供风管道施工图；
窑头、窑尾煤风罗茨风机与供风管道施工图；
3）工艺流程与工艺参数
分解炉、回转窑、篦冷机、余热发电部分的工艺流程图，并附工艺参数；
包括窑头、窑尾助燃风机、煤风罗茨风机、烧成温度等工艺参数；
4）设备安装场地的土建基础资料
指定的设备安装场地及其周边情况关联布置详图；
指定的设备安装场地的其它与土建、基础资料
指定的设备安装场地与回转窑、分解炉之间的相对布置图（带尺寸）；
5）水、电条件
循环冷却水条件详表，相对于指定的设备安装场地的进出口方向、距离；
电源制式，相对于指定的设备安装场地的进口方向、距离；。