水泥厂废气处理系统物料平衡及热平衡计算（6-7）

现分享水泥厂废气处理系统物料平衡及热平衡计算（6-7），详情如下：

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水泥厂废气处理系统物料平衡及热平衡计算（3-5）

出C1筒窑气量的验算

一,计算条件

1,物料

①理论料耗:1.498kg/kg-cl

②煤工业分析:

煤粉水份:0.83%

煤粉灰份:26.78%

煤粉挥发份:27.03%

煤粉固定碳:45.36%

硫含量:0.5%

低位净热值Qw:23080kj/kg-coal

2,烧成系统:

①产量:5000t/d,放大系数:1.1;

②热耗:720kcal/kg-cl

二窑气量的验算

系统总用煤量:

720×4.18×5000×1.1/24/23080=29.88t/h;

1,根据固体燃料燃烧生成烟气量计算公式:

V=0.89×Qw/1000+1.65

则得燃料燃烧的理论烟气量:

0.89×23080/4.18/1000+1.65=6.56Nm3/kg-coal

理论计算烟气量:

6.56×29.88×1000=1.96×105Nm3/h

2,又根据固体燃料燃烧需要理论空气量计算公式:

Vi=1.01×Qw/1000+0.5

则得燃料燃烧的理论空气量:

1.01×23080/4.18/1000+0.5=6.08Nm3/kg-coal

理论计算空气量:

6.08×29.88×1000=1.82×105Nm3/h

3,生料中石灰石配比:84.98%,石灰石烧失量:41.46%,理论料耗:1.498kg/kg-cl

则碳酸钙分解产生的二氧化碳量为:

84.98%×41.46%×1.498×22.4/44=0.269Nm3/kg-cl

理论计算二氧化碳量:

0.269×5500/24×1000=0.616×105Nm3/h

4,设燃烧过剩空气系数1.10,而系统总漏风系数1.25

则出C1筒的实际标况风量:

1.25×(1.96×105+1.82×105×0.1+0.616×105)

=3.447×105Nm3/h×(273+330)/273×101325/(101325-6900)

=3.447×105Nm3/h×2.209×1.073

=817055m3/h

每公斤熟料的实际标况风量:

344700/5500×24/1000=1.504Nm3/kg-cl

则出C1筒的实际氧含量:(0.25×2.756×105+1.82×105×0.1)/3.447×105×21%=5.3%

该验算结果既符合工艺开发组所提数据,又符合窑实际操作工况,其氧含量在5%左右.故

原料磨系统的计算及高温风机的选型计算正确.

入窑尾高温风机窑气密度计算

1,烟气中的氧含量:VO2=0.053×344700/29.88/1000=0.6114Nm3/kg-coal

2,设煤粉挥发份中C含量:17%;

H含量:5%;

O含量:3.5%;

N含量:1.53%;

3,则每公斤燃料燃烧产生烟气中的二氧化碳含量:

VCO2=(17+45.36)/12×22.4/100=1.16Nm3/kg-coal

生料中则碳酸钙分解产生的二氧化碳量为:

VCO2=0.616×105Nm3/h/29.88/1000=2.06Nm3/kg-coal

4,则每公斤燃料燃烧产生烟气中的H2O含量:

VH2O=(5/2+0.83/18)×22.4/100=0.57Nm3/kg-coal

生料中H2O汽量为:

VH2O=(1.498×5500/24×1000×0.05/29.88/1000)/18×0.224=0.01Nm3/kg-coal

5,则每公斤燃料燃烧产生烟气中的SO2含量:

VSO2=0.45/32×22.4/100=0.003Nm3/kg-coal

6,则每公斤燃料燃烧产生烟气中的N2含量:

VN2=1.53/28×22.4/100+1.82×105Nm3/h/29.88/1000×0.79

+0.6114Nm3/kg-coal×79/21

=0.012+4.81+2.30=7.122Nm3/kg-coal

故总烟气量:

0.6114+1.16+2.06+0.58+0.003+7.122=11.536Nm3/kg-coal

烟气组成:

氧气-0.6114/11.536=5.3%

二氧化碳:(1.16+2.06)/11.536=27.9%

H2O汽:0.58/11.536=5.03%

SO2:0.003/11.536=0.029%

N2:7.122/11.536=61.74%

烟气平均分子量M=0.01(5.3×32+27.9×44+5.03×18+0.029×64+61.74×28)

=32.18

烟气标况下密度:32.18/22.4=1.437kg/Nm3

烟气含尘量:AK=55g/Nm3

因此:窑尾废气标况下密度:

ρ=1.437+0.055=1.492kg/Nm3

电收尘器进口废气露点计算

一,情形”1”

1,磨内喷水:G’H2O(g)=5t/h

EP入口总风量:V1=736613m3/h

EP入口废气的绝对湿度:

ρsw=(GH2O(K)+GH2O(T)+GH2O(g)+G’H2O(g)+GH2O(a))/V1

窑尾烟气含水量:

GH2O(K)=5.03%×343750×1.43=24725.6kg/h

增湿塔喷水量:

GH2O(T)=2.01t/h=2010kg/h

立磨烘干物料蒸发水量:

GH2O(g)=13.9t/h=13900kg/h

掺入冷风及增湿塔漏风带入水量:

GH2O(a)=(142533+25967×0.1)×(273+20)/273×0.01282×50%=998kg/h

其中:0.01282为15℃时空气的绝对湿度,单位kg/m3

50%为空气的相对湿度.

故ρsw=(24726+2010+13900+998+5000)/736613=0.0633kg/m3

查得:其露点td=44.3℃

2,磨内不喷水:G’H2O(g)=0t/h

EP入口总风量:V1=787036m3/h

EP入口废气的绝对湿度:ρsw=(GH2O(K)+GH2O(T)+GH2O(g)+G’H2O(g)+GH2O(a))/V1

窑尾烟气含水量:

GH2O(K)=5.03%×343750×1.43=24725.6kg/h

增湿塔喷水量:

GH2O(T)=4.71t/h=4710kg/h

立磨烘干物料蒸发水量:

GH2O(g)=13.9t/h=13900kg/h

掺入冷风及增湿塔漏风带入水量:

GH2O(a)=(172265+60725×0.1)×(273+20)/273×0.01282×50%=1227kg/h

其中:0.01282为15℃时空气的绝对湿度,单位kg/m3

50%为空气的相对湿度.

故ρsw=(24726+4710+13900+1227+0)/787036=0.05662kg/m3

查得:其露点td=41.9℃

二,情形”2”

1,磨内喷水:G’H2O(g)=5t/h

EP入口总风量:V1=842200m3/h

EP入口废气的绝对湿度:ρsw=(GH2O(K)+GH2O(T)+GH2O(g)+G’H2O(g)+GH2O(a))/V1

窑尾烟气含水量:

GH2O(K)=5.03%×343750×1.43=24725.6kg/h

增湿塔喷水量:GH2O(T)=6.78t/h=6780kg/h

立磨烘干物料蒸发水量:

GH2O(g)=13.9t/h=13900kg/h

掺入冷风及增湿塔漏风带入水量:

GH2O(a)=(142533+87512×0.1)×(273+20)/273×0.01282×50%=1041kg/h

其中:0.01282为15℃时空气的绝对湿度,单位kg/m3

50%为空气的相对湿度.

故ρsw=(24726+6780+13900+1041+5000)/842200=0.0611kg/m3

查得:其露点td=43.5℃

2,磨内不喷水:G’H2O(g)=0t/h

EP入口总风量:V1=892553m3/h

EP入口废气的绝对湿度:ρsw=(GH2O(K)+GH2O(T)+GH2O(g)+G’H2O(g)+GH2O(a))/V1

窑尾烟气含水量:

GH2O(K)=5.03%×343750×1.43=24725.6kg/h

增湿塔喷水量:

GH2O(T)=9.48t/h=9480kg/h

立磨烘干物料蒸发水量:

GH2O(g)=13.9t/h=13900kg/h

掺入冷风及增湿塔漏风带入水量:

GH2O(a)=(172265+122266×0.1)×(273+20)/273×0.01282×50%=1269kg/h

其中:0.01282为15℃时空气的绝对湿度,单位kg/m3

50%为空气的相对湿度.

故ρsw=(24726+4710+13900+1646+0)/787036=0.05574kg/m3

查得:其露点td=41.6℃

三,情形”3”

EP入口总风量:V1=660450m3/h

EP入口废气的绝对湿度:

ρsw=(GH2O(K)+GH2O(T)+GH2O(a))/V1

窑尾烟气含水量:

GH2O(K)=5.03%×343750×1.43=24725.6kg/h

增湿塔喷水量:

GH2O(T)=45.2t/h=45200kg/h

增湿塔漏风带入水量:

GH2O(a)=423413×0.2×(273+20)/273×0.01282×50%=582kg/h

其中:0.01282为15℃时空气的绝对湿度,单位kg/m3

50%为空气的相对湿度.

故ρsw=(24726+45200+582)/660450=0.10676kg/m3

查得:其露点td=55.5℃

四,情形”4”

EP入口总风量:V1=559687m3/h

EP入口废气的绝对湿度:

ρsw=(GH2O(K)+GH2O(T)+GH2O(a))/V1

窑尾烟气含水量:

GH2O(K)=5.03%×343750×1.43=24725.6kg/h

增湿塔喷水量:

GH2O(T)=38.3t/h=38300kg/h

增湿塔漏风带入水量:

GH2O(a)=359074×0.2×(273+20)/273×0.01282×50%=494kg/h

其中:0.01282为15℃时空气的绝对湿度,单位kg/m3

50%为空气的相对湿度.

故ρsw=(24726+38300+494)/559687=0.11349kg/m3

查得:其露点td=56.8℃

入电收尘器的废气温度设于90~100℃,很合适.(因为电收尘入口温度一般要求高与露点30℃左右)