где
, – энтальпии сырья (шлама) и воды, поступающих в печь, кДж/кг; , – массовые расходы сырья и воды, кг/кг.Физическая теплота воздуха, подаваемого в печь
где β – доля первичного воздуха (не более 0,30), кДж/кг;
– объемная теплоемкость воздуха при p=const, кДж/(кг· °С); , – температура первичного и вторичного воздуха на входе в печь, °С.Значения физической теплоты воздуха в течении года приведены в таблице 9.
Всего приход теплоты в печь при обжиге 1 кг клинкера
кДж/кг.Затраты теплоты на клинкерообразование:
, кДж/кг.Т.е.
– теплота на превращение сухого химического состава в клинкер.Методика расчета каждого из четырех слагаемых приведена в пп. 1-4:
Расход теплоты на дегидратацию сырьевой смеси
кДж/кг,где
– расход гидратной воды, кг/кг.Расход теплоты на декарбонизацию карбоната кальция и магния
кДж/кг.Расход тепла на образование жидкой фазы
, кДж/кг.Приход тепла при образовании клинкерного материала в ходе экзотермических преобразований реакций твердофазного синтеза
где минералогический состав обжигаемого клинкера определяется по методике:
63,30 14,73 .Теплота на испарение физической воды
, кДж/кг,где r – теплота парообразования, кДж/кг.
Теплота клинкера на выходе из печи
, кДж/кг,где
– энтальпия клинкера на выходе из печи на горячем конце печи, кДж/кг. , кДж/кг,где
– энтальпия клинкера на выходе из печи на холодном конце печи, кДж/кг.Потери тепла от механической и физической неполноты горения топлива:
, кДж/кг,где
– коэффициент неполноты горения, = 0,05.Теплота, теряемая от корпуса печи через окружающую среду
, кДж/кг,где
– коэффициент потерь от корпуса печи, = 0,15..0,30.Значение коэффициента потерь от корпуса печи зависит от температуры окружающей среды, скорости ветра, технического состояния печи.
Тепло, уносимое уходящими газами с холодного конца печи
430,8где
– объем газа в уходящих газах, м3/м3; – энтальпии соответствующих газов в составе уходящих газов, кДж/м3. , где – объемная теплоемкость газа при p=const, кДж/(м3· С0), =180– температура газа в холодном конце печи, °С.Всего расход теплоты в печь при обжиге 1 килограмма клинкера
1. Расход газа на производство 1 килограмма клинкера
Для печи выполняется тепловой баланс:
, кДж/кг, т.е.2. Определение расхода условного топлива на производство 1 килограмма клинкера
Тепловой баланс вращающейся печи с учётом удельного расхода газа представлен в табл. 8.
Таблица 8 Тепловой баланс вращающейся печи
Статьи прихода | Приход теплоты в печь, кДж/кг | Статьи расхода | Расход теплоты в печи, кДж/кг |
6308 | 1877 | ||
1 | 2291 | ||
57 | 996 | ||
1022 | 9,16 | ||
7331 | 32 | ||
1262 | |||
491 | |||
7388 |
Производительность печей в течение года меняется в зависимости от влажности шлама, температуры уходящих из печи дымовых газов, и потерей от корпуса печи, кот увеличиваются в период эксплуатации.
Общая годовая производительность клинкера по заводу рассчитывается в зависимости от декадного графика работ печей. Подекадный график производства клинкера цементным заводом представлен на рис. 1. Суммарное производство клинкера цементным заводом составляет 4,308 млн.т/год.