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怎样精确计较立磨热均衡

   热均衡计算是一种按照热量支出和付出均衡相称为根本根据,计较热工体系中所需热值的研讨办法。坐磨正在粉磨矿渣质料大概元煤等含水量较下物料时必要引入符合热风,以此烘干物料所露水份。立磨热均衡计较便是以粉磨本领为底子计算出通入热风风量和热值量,并以此为根据挑选如沸腾炉和收尘器、主风机等体系次要装备规格,肯定粉磨体系的工况前提。

    本文以某公司年产60万t矿渣微粉粉磨生产线作为阐发案例,计较该生产线热工参数,阐发差别身分变革带来的差别影响等。该公司所在地方属于温带大陆性气候,厂区海拔约1 000m。该生产线次要消化周边的钢渣、矿渣等产业废渣,出产下机能的砼掺合料。

1 坐磨体系工艺流程简介

    一般而言粉磨矿渣和水泥生料时皆必要通入热风,而粉磨非金属矿物料如重钙、叶蜡石等果其含水量很小不需通入热风,别的值得留意的是正在元煤粉磨体系中普通不消轮回风。

    矿渣粉磨体系的根本流程为单级收尘器轮回流程,以下扼要先容:颠末称重的物料正在运送中被除铁后进入立磨,物料被碾碎粉磨成及格细粉后被磨内高速气流吹起,以后进入收尘器被收集成废品,较大颗粒则落回磨盘持续粉磨,直到粒度及格,及格的废气被排风机抽出排放,同时将部份废气从烟囱引入坐磨(操纵其余热以低落热耗),同来自热风炉的高温热风一路入磨烘干物料水份,以此构成完备均衡的烘干粉磨体系。

 本矿渣微粉生产线利用了合肥院HRM3700S立式矿渣磨,正在粉磨矿渣时此磨机实践生产能力为109t/h,其工艺流程图睹图1。

2 热均衡计较

    对矿渣粉磨体系来讲其热均衡范畴就是磨机进料心和进风口至磨机出风口,其总热支出即是总热付出,记做Q总入=Q总出。详细项目睹图2。

2.1 基准数据及设定前提

    基准数据和假定前提对计较成果影响较大,是以起首要肯定出精确公道的原始数据及参数。2012年11月国度建筑材料工业水泥能效环保评价查验测试中心对太原市广厦建材年产60万t矿渣微粉粉磨体系生产线做了技能判定,测试得到了体系根本出产数据,具有客观性和准确性,本文以此为根据举行热均衡计较。

    基准温度:0℃(绝对温度273K);基准工夫:1h;基准大气压:101.325kPa;量和单元参考国标GB3102.4-93《热学到量和单元》。设定坐磨漏风率为出磨风量的5%;疏忽情况氛围中带入的水汽量,按照实践利用经历设定轮回风利用量为35%;并疏忽轮回风管及体系别的风管的散热。原始数据睹表1。

    对表1中的浩繁比热值简直定必要颠末查表和计较,我们以入磨热风均匀比热C1为例,会商怎样得出精确的数值。颠末现场判定丈量,矿渣粉磨体系内的气体身分睹表2、表3。

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    由以上得出C1=0.04×0.4492+0.172×0.3244+0.798×0.3124=0.323kCal/Nm3•℃,即为0.323×4.1868=1.353kJ/Nm3•℃,别的均匀比热值均按此法求得。

2.2 热均衡计较

    设L进为入磨风量,L出为出磨风量,L热为入磨热风量,L循为轮回风量,L漏为漏风量,L火为入磨水蒸气量(单元均为Nm3/h)。相互关系以下:

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    即为331 094m3/h。此为烘干质料所必要的出磨风量,而运送物料所必要的最小风量为363 333m3/h,阐明立磨出风口风量应为363 333m3/h,如许才既能运送出响应产量的矿粉也能到达烘干要求。是以尾排风机的风量处置量为:363 333×1.1=399 666m3/h,式中1.1是放大系数,普通风机选型时风量要比实践风量放大10%~15%,以包管产量。

    即立磨排风机选型要求处置风量为400 000m3/h,压力为7 500Pa;介质温度为90℃;取风机风量相对应,收尘器选型要求处置风量为400 000m3/h,过滤风速≤1m/s。

2.3 阐发取利用

    按照图1所示,立磨排风机为全部粉磨体系供给风量和风压,卖力供给运送坐磨粉磨后的矿粉所需的动力,从锁风喂料机喂料后至尾排风机均为背压操纵,别的体系接纳了轮回风,轮回风管是从烟囱旁路引出进入磨机的,是以轮回风管内也是背压。被风机排挤的废气温度约为70℃~80℃,借含有必定的热量,假如间接外排至大气则形成了部份能量的华侈,是以凡是引出部份废气回磨机以低落热耗,上文是正在35%轮回风的环境下举行的热均衡计较,我们以一样的计较体系正在没有轮回风的环境下热均衡计较,计较历程省略,得出以下成果:L热=143 792.6Nm3/h

    热风炉供热量:Q=L热×C1×T1=60 310 911.1kJ/h换成kCal:Q=14 405 013.6kCal/h,正在无轮回风情况下热风炉规格需按1.6×107kCal/h挑选,现场热风炉型号为GXDF-16,供热本领为1.6×107kCal/h,能够满意无轮回风的要求,正在通入轮回风情况下还有所充裕,完整能够满意一般出产的必要。

    小时煤耗量:Gm=Q/(Qdw×0.92)=3 131kg/h 热均衡计较数据汇总比较睹表5。

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    比较发明体系正在通入35%轮回风和无轮回风情况下不同明显:有轮回风能够淘汰入磨热量23 086.9Nm3/h,相当于低落煤耗502kg/h,较着的低落了坐磨体系的煤耗。

    轮回风量的巨细必要按照物料的水份肯定,凡是质料水份低,轮回风的干含量也较低,是以能够利用较大的轮回风量;可之相反。对太原市广厦建材有限公司年产60万t矿渣粉磨体系来讲,由于其质料水份7.8%,废品水份0.3%,均较低,轮回风量理论上能够进步到50%以上,本文热均衡计较接纳35%轮回风是凡是的经验值,实践该厂一般出产时轮回风阀开度也到达了50%摆布。按照计较得知,若轮回风到达50%,体系节能降耗结果将更较着。经判定生产线实践喂煤量为2 184kg/h,低于35%轮回风时计算的耗煤量2 629kg/h,缘故原由即此。

    立磨热均衡计算是按照体系中各工况参数前提去计算所需热值的历程,以此作为热风炉规格选型根据;同时举行体系的透风量均衡计较,得出体系各风量参数,以此作为收尘器和排风机规格巨细的选型根据。本计较中磨机含尘浓度为300g/m3为立磨出风口位置,由于立磨磨腔截面最大,物料浓度最高,满意此处物料运送的风量为坐磨要求的运送物料风量。可是此处的温度、物料轮回量等参数难以界定,凡是按照经历以坐磨出口处的物料浓度去核算坐磨的透风量。露尘浓度普通为经验值,但和粉磨物料的易磨性、密度、容重等物理性能有关,差别的物料要求的产物细度差别,满意运送要求的出口露尘浓度也不同。坐磨粉磨水泥生料露尘浓度为500~700g/m3,粉磨烟煤的露尘浓度为300~450g/m3,粉磨无烟煤的露尘浓度为250~350g/m3,粉磨高炉矿粉时

    磨机出口浓度为250~350g/m3,粉磨重钙的露尘浓度小于200g/m3。坐磨粉磨的产物越好磨、产物细度越细、接纳中轮回流程的出口露尘浓度越下,反之越低。

    热均衡计较的关头是核算得出的烘干物料需通入的热风量能否能满意物料的运送要求,经过比较二者数值巨细,与较大的作为磨机出口透风量,以此既可满意烘干物料也可满意废品运送量。别的对同一种质料,若入磨风温较低,能够进步入磨热风透风量,即采纳“低风温大风量”可满意烘干要求,若入磨风温较高,则可得当淘汰入磨热风量。正在上述实例中,热均衡计较透风量下次要因为产量较下及烘干去除的水份较多,值得一提的是对热值影响最大的身分次要是磨机产量和质料水份,入磨风温影响也较大。深化研讨各工况参数之间的干系,对热均衡计较举行精确的计较及阐发,对生产线的节能降耗,降本增效有明显的帮忙。

3 结束语

    立磨热均衡计较作为工艺计划前期紧张的环节对前期装备选型影响很大。本文以太原市广厦建材有限公司年产60万t矿渣粉磨体系为例举行热均衡计较,核实了主机装备选型的规格巨细,并阐发了热均衡计较的要点和利用。


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