国家标准 GB/T26281一2010 水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法 Caleulatingmethodsforheatbalanee,heateffieieney andcomprehensiveenergy consumptionofcementrotarykiln 2011-01-14发布 2011-11-01实施国家质量监督检验检疫总局发布首家标准化管难委员会国家标准
GB/T26281一2010 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由建筑材料联合会提出. 本标准由全国水泥标准化技术委员会(SAC/Tc184)归口本标准起草单位:天津水泥工业设计研究院有限公司本标准主要起草人:刘继开、陶从喜、肖秋菊、倪祥平、王仲春、彭学平
GB/T26281一2010 水泥回转窑热平衡、热效率综合能耗计算方法范围本标准规定了生产硅酸盐水泥熟料的各类型回转窑(包括预热、烧成及冷却系统)的术语和定义、计算依据和计算基淮、回转窑系统平衡计算、冷却机的热平衡与热效率计算等内容本标准适用于生产硅酸盐水泥熟料的各类型回转窑(包括预热、烧成及冷却系统)的热平衡、热效率及熟料烧成综合能耗的计算采用废弃物作为替代原料和替代燃料时热平衡、热效率及熟料烧成综合能耗计算方法可参考本标准进行规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2587用能设备能量平衡通则 GB/T2589综合能耗计算通则 GB/T262822010水泥回转窑热平衡测定方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 熟料烧成综合能耗commprehensiveeneryconsumptionofelinkerburning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内,生产每吨熟料实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤量的总和,单位为千克(kg). 3.2 熟料烧成热耗heatconsumptionofelinkerburning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热,单位为千焦每千克(kJ/Akg) 3. 3 回转窑系统热效率heateffieiencyofrotarykilnsystem 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料(包括生料中可燃物质)燃烧放出热量的比值，以百分数表示(%. 计算依据和计算基准 4.1计算依据根据热平衡参数测定结果计算,热平衡参数的测试按GB/T26282一2010规定的方法进行窑系统的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A
GB/T26281一2010 4.2计算基准温度基准:0C;质量基准;1kg熟料 5 回转窑系统平衡计算 1 55 物料平衡 5.1.1物料平衡范围物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废气出口即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统)并考虑了窑灰回窑操作的情况物料平衡范围见图1 对不带预热器,分解炉,没有窑中喂料的情况,则计算项目中相关参数视为零对带余热锅炉的窑,余热锅炉部分的热平衡计算不列在本标准中,可参阅锅炉的有关标准计算界线 m十m 收尘器预热器 m十m m+m 分解炉 m,十m. 回转窑 m十棚m 三次风管冷却机界线图1物料平衡范围试验图 5.1.2收入物料 5.1.2.1燃料消耗量 5.1.2.1.1固体或液体燃料消耗量固体或液体燃料消耗量计算公式见式(1): M.十M 1，= M 式中: 每千克熟料燃料消耗量,单位为千克每千克(kg/kg); m M 每小时人窑燃料量,单位为千克每小时(kg/h); 每小时人分解炉燃料量,单位为千克每小时(kg/h); M 每小时熟料产量,单位为千克每小时(kg/h) M
GB/T26281一2010 5.1.2.1.2气体燃料消耗量气体燃料消耗量计算公式见式(2),气体燃料的标况密度计算公式见式(3) m M 式中: 每小时气体燃料消耗体积,单位为标准立方米每小时(m'/h); 气体燃料的标况密度,单位为千克每标准立方米(kg/m' +co Xw+O.XAC.H,XA.+Hxi+NX+H.oX co.XAO PH,o (3 100 式中: cO.,cOO、C.H、H,N、H.O -气体燃料中各成分的体积分数,以百分数表示(%); 各成分的标况密度,单位为千克每标准立方米(kg/m'),参 Pco，`(Mco`(Mo, \MH，`PN，`P,o A-从” 见附录B. 5.1.2.2生料消耗量生料消耗量计算公式见式(4) M. m= M 式中: 每千克熟料生料消耗量,单位为千克每千克(kg/kg); m M 每小时生料喂料量,单位为千克每小时(ks/h) 5.1.2.3入窑回灰量人窑回灰量计算公式见式(5): M m,= 式中: -每千克熟料人窑回灰量,单位为千克每千克(kg/kg) m, M -每小时人窑回灰量,单位为千克每小时(kg/h) 5.1.2.4空气消耗量 5.1.2.4.1进入系统一次空气量进人系统一次空气量计算公式见式(6),一次空气的标况密度计算公式见式(7) YVr mk= pk M 式中: -每千克熟料进人系统一次空气量,单位为千克每千克(kg/kg) mk 每小时人窑一次空气体积,单位为标准立方米每小时(m'/h) Vk V 每小时人分解炉一次空气体积单位为标准立方米每小时(m'/h); Fk 1 本标准中不加说明时,气体体积均指温度为0,压力为101325Pa时的体积,单位为立方米(m),简称“标准立方米"
GB/T26281一2010 -次空气的标况密度,单位为千克每标准立方米(kg/m) p1k 十cOikxX coXA YAatoXAA十NX么十H.o"Xio (7 pk 100 式中: COy,COik、O、N、H,O -次空气中各成分的体积分数,以百分数表示(%) 5.1.2.4.2进入冷却机空气量进人冷却机空气量计算公式见式(8): V这人" 8 mL 式中: 每千克熟料人冷却机的空气量,单位为千克每千克(kg/kg); 77Lk 每小时人冷却机的空气体积,单位为标准立方米每小时(m/h); VL -空气的标况密度,单位为千克每标准立方米(kg/mi) 5.1.2.4.3生料带入空气量生料带人空气量计算公式见式(9) m X T 式中: 每千克熟料生料带人空气量,单位为千克每千克(kg/kg); mk -每小时生料带人空气体积,单位为标准立方米每小时(m'/h). 5.1.2.4.4窑系统漏入空气量窑系统漏人空气量计算公式见式(10): EO 10 mLok MX" 式中: -每千克熟料系统漏人空气量,单位为千克每千克(kg/kg); mLok V -每小时系统漏人空气体积,单位为标准立方米每小时(m'/h). Lok 5.1.2.5物料总收入物料总收人计算公式见式(ll) ll1 m =m,十m,十m;十mni十m十m点十miuo 式中: -每千克熟料物料总收人,单位为千克每千克(kg/kg) m 5.1.3 支出物料 5.1.3.1出冷却机熟料量出冷却机熟料量计算公式见式(12) 12 mLh=I一mLh 式中: 每千克熟料出冷却机熟料量,单位为千克每千克(kg/kg); mL
GB/T26281一2010 -每千克熟料冷却机出口飞灰量,单位为千克每千克(kg/kg) mL,M 5.1.3.2预热器出口废气量预热器出口废气量计算公式见式(13),预热器出口废气的标况密度计算公式见式(14).: V 13 m XA M 式中: 每千克熟料预热器出口废气量,单位为千克每千克(kg/kg); m V 每小时预热器出口废气体积,单位为标准立方米每小时m'/h); -预热器出口废气的标况密度,单位为千克每标准立方米(kg/m) 0 +NXA十H.O×" ox+coxAato Mo Pt,o (14 o 100 式中 cO.,co,O、N、H.,O" 预热器出口废气中各成分的体积分数,以百分数表示(%. 5.1.3.3预热器出口飞灰量预热器出口飞灰量计算公式见式(15): xK (15 mh= M 式中每千克熟料预热器出口飞灰量,单位为千克每千克(kg/kg); mh K 预热器出口废气中飞灰的浓度,单位为千克每标准立方米(kg/m`) 5.1.3.4冷却机排出空气量冷却机排出空气量计算公式见式(16). y必X" (16 mk 式中: 每千克熟料冷却机排出空气量,单位为千克每千克(kg/ke); mk V -每小时冷却机排出空气体积,单位为标准立方米每小时(m'/h). 5.1.3.5煤磨抽冷却机空气量煤磨抽冷却机空气量计算公式见式(17). 17 - m一x" 式中: 每千克熟料煤磨抽冷却机空气量,单位为千克每千克(kg/kg) mlRk 每小时煤瞻抽冷却机空气体积,单位为标准立方米每小时四/b. V 5.1.3.6冷却机出口飞灰量冷却机出口飞灰量计算公式见式(18).: XKn mh= l8) M
GB/T26281一2010 式中: KLh -冷却机出口废气中飞灰的浓度,单位为千克每标准立方米(kg/m') 5.1.3.7 其他支出 mw,单位为千克每千克(kg/kg). 5.1.3.8物料总支出物料总支出计算公式见式(19): (19 mzc=mlLsh十m十mh十mpk十mRk十mLh十ml 式中: 每千克熟料物料总支出,单位为千克每千克(kg/kg). 川zc 5.1.4物料平衡计算结果物料平衡计算结果见表1 表1物料平衡计算结果料料收支出物目 % 项目 % 符号符号顶 kg/kg kg/kg 燃料消耗量出冷却机熟料量 mLah 生料消耗量预热器出口废气量 mnr 人窑回灰量预热器出口飞灰量 h mn -次空气量冷却机排出空气量 mn1k 川人冷却机冷空气量煤磨从系统抽出热空气量 mR6 Lk 生料带人空气量冷却机出口飞灰量 mLlm 系统漏人空气量其他支出 mLa% m 合计合计 5.2热平衡 5.2.1热平衡范围热平衡范围见图2 热平衡按GB/T2587规定的方法进行计算 5.2.2收入热量 5.2.2.1 燃料燃烧热燃料燃烧热计算公式见式(20) QR=mn,×Qm 20) 式中: -每千克熟料燃料燃烧热,单位为千焦每千克(kJ/kg); QR 人窑和人分解炉燃料收到基低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg) 采用煤作为燃料 Q.. 时,Q为人窑煤粉收到基低位发热量,不能与原煤收到基发热量混淆
GB/T26281一2010 O十O十O十O 界线收尘器 o十g 预热器 Q g+o+oa 分解炉回转窑 0. 三次风竹冷却机 ga ga+g 界线图2热平衡范围示意图 5.2.2.2燃料显热燃料显热计算公式见式(21): 21 Q=",xe,x" 式中: -每千克熟料燃料带人显热,单位为千焦每千克(k/kg); -燃料比热,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kgC] -燃料温度,单位为摄氏度(C). 5.2.2.3生料中可燃物质燃烧热生料中可燃物质燃烧热计算公式见式(22) =m×Q Q ( Qet," 式中: Q.R -每千克熟料生料中可燃物质的燃烧热,单位为千焦每千克(k/kg) -生料中可燃物质含量,单位为千克每千克(kg/kg); mm -生料中可燃物质收到基低位发热量,单位为千焦每千克(k/kg). Qet. 5.2.2.4生料显热生料显热计算公式见式(23) Q =m,Xc,× 23) 式中: 每千克熟料生料带人显热,单位为千焦每千克(k划/kg) Q -生料的比热,单位为千焦每千克摄氏度[k/(k(c)]
GB/T26281一2010 e.=(0.88+2.93X10-4X1.)×(1-w)十4.1816Xw',w为生料的水分,以百分数表示(%); 生料的温度,单位为摄氏度('C). 5.2.2.5入窑回灰显热人窑回灰显热计算公式见式(24). Q=mshXcXlsa 24 式中每千克熟料人窑回灰显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); Q 人窑回灰的比热,单位为千焦每千克摄氏度[J/(kg]; C 人窑回灰的温度,单位为摄氏度(). th 5.2.2.5.1 一次空气显热 -次空气显热计算公式见式(25): VD 量业×c×n7 .( 25) 十 Q儿= M 式中: 3 -每千克熟料一次空气显热,单位为千焦每千克(k/kg); 空气的比热,单位为单位为千焦每标准立方米摄氏度[kJ/m C)]; Ck 人窑一次空气的温度,单位为摄氏度(C); t,ylk 人分解炉一次空气的温度,单位为摄氏度(C) tF 人窑一次空气采用煤磨放风时其比热计算公式见式(26). co×co十cokXco十O×c十N×c十H,OkXc (26 Ck人富》 100 式中: -人窑一次空气采用煤磨放风时的比热,单位为千焦每标准立方米摄氏度 ck人畜) kJ/mC)) -在0C一C内,各气体定压平均体积比热,单位为千焦每标准立方米 cco,cco,co\cN.CHo 摄氏度[CkJ/m'C] 5.2.2.5.2入冷却机空气显热人冷却机空气显热计算公式见式(27) V HXcXa 27 Qk M 式中: -每千克熟料人冷却机的空气显热,单位为千焦每千克(/ke) Qk -人冷却机的空气温度,单位为摄氏度(C). t 5.2.2.5.3生料带入空气显热生料带人空气显热计算公式见式(28): y" Xc× 28) Q.= 式中: 每千克熟料生料带人空气显热,单位为千焦每千克(kJ/ke Q
GB/T26281一2010 5.2.2.5.4系统漏入空气显热系统漏人空气显热计算公式见式(29) xcXA 29 QLol= M 式中: 每千克熟料系统漏人空气显热,单位为千焦每千克(J/lkg); Qo 环境空气的温度,单位为摄氏度(C) 5.2.2.5.5热量总收入热量总收人计算公式见式30): Q.=Q.R+QQ.R+Q.+Q十Q+Q+Q+Q.a0 30) 式中: -每千克熟料热量总收人,单位为千焦每千克(kJ/kg) Qs” 5.2.3支出热量 5.2.3. 熟料形成热 1 熟料形成热的理论计算方法按照附录C的规定进行计算,也可按以下简化公式计算不考虑硫、碱的影响时用式(31)计算 .(31 QA=17.19Al.O小+27.10MgO"十32.01CaO'一21.40SiO一2.47Fe.O b)考虑硫、碱的影响时用式(32)计算 Q太=Q.一107.9(Na.o-Na.o)-1.09(K.o一K.o*)十83.64(so;-so-》(32 式中: Al,O,MgO",CaO",SiO,Fe,O"',K.O",Na,(O",sO -熟料中相应成分的质量分数,以百分数表示(%); Na.O、K.O、SO: 生料中相应成分的灼烧基质量分数,以百分数表示(%) 5.2.3.2蒸发生料中水分耗热蒸发生料中水分耗热计算公式见式(33): W =n.× 33 Q" Xgh 00 式中: -每千克熟料蒸发生料中的水分耗热,单位为千焦每千克(k/kg); Q 水的汽化热,单位为千焦每千克(k/kg). g 5.2.3.3出冷却机熟料显热出冷却机熟料显热计算公式见式(34). 十 (34 Q山=(1 一mLhXhXLsh 式中: Q. -出冷却机熟料显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); ah -熟料的比热,单位为千焦每千克摄氏度[kk/kg] c,l -出冷却机熟料温度,单位为摄氏度(C). th
GB/T26281一2010 5.2.3.4预热器出口废气显热预热器出口废气显热计算公式见式(35),预热器出口废气比热计算公式见式(36) -Xe×4 35 出 Q一式中: 每千克熟料预热器出口废气显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); Q 预热器出口废气比热,单位为千焦每标准立方米摄氏度[J/mC]; 预热器出口废气的温度,单位为摄氏度(C). xcn" COXco+COXco+OXco十NXc十HO (36 100 式中: 在0C4C内,各气体定压平均体积比热,单位为千焦每标准立方米摄 cco,cco,co、cN，,CH.o 民度[k/(m C)] 5.2.3.5预热器出口飞灰显热预热器出口飞灰显热计算公式见式(37): ×t .(37 Q=mln×cM 式中: -每千克熟料预热器出口飞灰显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); -预热器出口飞灰的比热,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/kgC] cN 5.2.3.6飞灰脱水及碳酸盐分解耗热飞灰脱水及碳酸盐分解耗热计算公式见式(38),生料中cO含量计算公式见式(39): 100 100一 -LcO '义HOxGe0+m ×1660 38) Q=m -mh× 人N 100 100 100一 100 式中: 每千克熟料飞灰脱水及碳酸盐分解耗热,单位为千焦每千克(kl/kg) Qn L 飞灰的烧失量,以百分数表示(%); 生料的烧失量,以百分数表示(%); L H,o 生料中化合水含量,以百分数表示(%); 高岭土脱水热,单位为千焦每千克(J/kg); 6690 生料中cO含量,以百分数表示(%); CO CacO分解热,单位为千焦每千克(kJ/kg 1660 CaO 又×丝MsO× CO= 39 0 十+I 100 式中: CaO,MgO 分别为生料中CaO和MgO含量,以百分数表示%) 5.2.3.7冷却机排出空气显热冷却机排出空气显热计算公式见式(40): V XeXI 40) QA一M 10
GB/T26281一2010 式中: Q -每千克熟料冷却机排出空气显热,单位为千焦每千克(k/kg); 冷却机排出空气温度,单位为摄氏度(C) lpk 注，当冷却机有多个废气出口时,应分别计算各废气出口排出空气显热 5.2.3.8冷却机出口飞灰显热冷却机出口飞灰显热计算公式见式(41): (4l h=mLhXeLn×t叫式中: 每千克熟料冷却机出口飞灰显热,单位为千焦每千克(k/ke); Q 冷却机出口飞灰的比热,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg] CL.I 5.2.3.9煤磨抽冷却机空气显热煤磨抽冷却机空气显热计算公式见式(42) Y ×ci×t (42 lk a-状式中: Q 每千克熟料煤磨抽冷却机空气显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); 煤磨抽冷却机空气温度,单位为摄氏度() e 5.2.3.10化学不完全燃烧的热损失化学不完全燃烧的热损失计算公式见式(43) a-是" 43 ×12630 式中: -每千克熟料化学不完全燃烧热损失,单位为千焦每千克(kJ/kg) Qs CO 预热器出口废气中cO的体积分数,以百分数表示(%); 12630. -cO的热值,单位为千焦每标准立方米(kJ/m) 5.2.3.11机械不完全燃烧的热损失机械不完全燃烧的热损失计算公式见式(44). Q 44 X3387 式中: 每千克熟料机械不完全燃烧热损失,单位为千焦每千克(kJ/kg); Q 熟料的烧失量,以百分数表示(%) s 33874 碳的热值,单位为千焦每千克(kJ/kg) 5.2.3.12系统表面散热系统表面散热计算公式见式(45). Q= 45 M 式中: Q. -每千克熟料系统表面散热量,单位为千焦每千克(k/kg); 11
GB/T26281一2010 -每小时系统表面总散热量,单位为千焦每小时(/h) 5.2.3.13冷却水带出热冷却水带出热计算公式见式(46): Mx)Xck十MXg (46 Q- M 式中: 每千克熟料冷却水带出热量,单位为千焦每千克(kJ/kg); Q M. 每小时冷却水用量,单位为千克每小时(kg/h) 冷却水出水温度,单位为摄氏度(C)1 ta 冷却水进水温度,单位为摄氏度(C) t e' 水的比热,4.1816,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg"C]; M -每小时汽化冷却水量,单位为千克每小时(kg/h) 水的汽化热,单位为千焦每千克(kJ/kg). ge 5.2.3.14其他支出 Q,单位为千焦每千克(kJ/kg) 5.2.3.15热量总支出热量总支出计算公式见式(47): Q=Q.十Q.十Q十Q+Q十Q.十Q十Qn+Qu十Q十Q十Q十Q 十Q(47 式中: -每千克熟料热量总支出.单位为千焦每千克(J/kg) Q 5.2.3.16热平衡计算结果热平衡计算结果见表2 表2热平衡计算结果收人热量支出热量符号k/ke 符号k/ke 顺项燃料燃烧热熟料形成热 QR Q 燃料显热蒸发生料中水分耗热 Q 出冷却机熟料显热生料中可燃物质燃烧热 Q.R Q Q 生料显热预热器出口废气显热人窑回灰显热 Q6 预热器出口飞灰显热 Qa -次空气显热 Q Q 飞灰脱水及碳酸盐分解耗热冷却机排出空气显热人冷却机冷空气显热 Q6 Q 生料带人空气显热 Q 冷却机出口飞灰显热 Q.m 系统漏人空气显热煤磨抽冷却机热空气显热 Q6 Qe Q 化学不完全燃烧热损失 12
GB/T26281一2010 表2(续收热量支出热量符号顺符号k/ke 项顶 kI/k 目机械不完全燃烧热损失 Q 系统表面热 Qa 冷却水带出热 Q 其他支出 Q 合计 5.2.4回转窑系统的热效率计算回转窑系统的热效率计算公式见式(48) Qnh 48) 7 QRQ 式中: 回转窑系统的热效率,以百分数表示(%) 7 冷却机的热平衡与热效率计算热平衡 6.1.1收入热量 6.1.1.1 出窑熟料显热出窑熟料显热计算公式见式(49): Q.=1×XchXt (49 式中: 出窑熟料显热,单位为干焦每千克(k/kg) Q. 出窑熟料温度,单位为摄氏度(C) t 6.1.1.2入冷却机空气显热人冷却机空气显热计算公式见式(50). V Yk坦 Xc×t 50 Q-xe.x" M 式中 -每千克熟料人冷却机总空气显热,单位为千焦每千克(k/kg); Q' V 每小时冷却机漏人空气体积,单位为标准立方米每小时(m'/h. Lok冷却机 3 6.1.1. 热量总收入热量总收人计算公式见式(51): .51 Q5=Q,+Qn 13
GB/T26281一2010 式中: 冷却机热量总收人,单位为千焦每千克(k/kg). QLs 6.1.2支出热量 6.1.2.1出冷却机熟料显热按式(34)计算 6.1.2.2入窑二次空气显热人窑二次空气显热计算公式见式(52),每小时人窑二次空气体积计算公式见式(53): (52 Q生=XeX4,a 式中 -每千克熟料人窑二次空气显热,单位为千焦每千克(kJ/Akg); Q.ak 每小时人窑二次空气体积,单位为标准立方米每小时(m'/h); Vyek 人窑二次空气的温度,单位为摄氏度(C l,28 V,=V'×a,×M×(1一!T)-Vm0 (53 式中窑尾过剩空气系数， a -窑头漏风系数,视窑头密闭情况而定，一般选内T=2%10%; 中yT V' -燃料完全燃烧时理论空气需要量,对固体及液体燃料,单位为标准立方米每千克(m/kg). 对气体燃料,单位为标准立方米每标准立方米(m/m'. 根据燃料元素分析(或成分分析)结果计算V" 6.1.2.2.1 固体及液体燃料固体及液体燃料完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(54): V=0.089C十0.267H.十0.033(s. .54 式中: C,H.,S.,O. 燃料中各元素质量百分含量,以百分数表示(%) b)气体燃料气体燃料完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(55) v=0.0476×(0.5cO+0.5H十2CH十3C,H十1.5Hs-o. 55) 式中: C0,H,CH,CH,HS,O 气体燃料中各成分体积分数,以百分数表示(%) 6.1.2.2.2根据燃料收到基低位发热量近似计算V' 固体燃料固体燃料完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(56): 0.241Qa过 V'= +0.5 56) 1000 b 液体燃料液体燃料完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(57) 14
GB/T26281一2010 0.203Q - e十2.0o 57 1000 气体燃料 c 对于Q..m<12560kk/m的煤气完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(58): 0.209Q (58 V- l000 对于Q.>12560kJ/m的煤气完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(59). 3R进一0.25 .(59 v- l1000 对于天然气完全燃烧时理论空气需要量计算公式见式(60): 0264Oa进士0.0 V= (60 1000 6.1.2.2.3入分解炉三次空气显热人分解炉三次空气显热计算公式见式(61) V AA Xc×t (61 fpsk a.= 式中: -每千克熟料人分解炉三次空气显热,单位为千焦每千克(kJ/lkg); QFk” 人分解炉三次空气的温度,单位为摄氏度(C) tea 6.1.2.2.4煤磨抽冷却机空气显热按式(42)计算 6.1.2.2.5冷却机排出空气显热按式(40)计算 6.1.2.2.6冷却机出口飞灰显热按式(41)计算 6.1.2.2.7冷却机表面散热冷却机表面散热计算公式见式(62). 习Q 62 . Qn Mn 式中: 每千克熟料冷却机表面散热量,单位为千焦每千克(kJ/kg); Qn 习QL -每小时冷却机表面总散热量,单位为千焦每小时(kkJ/h). 6.1.2.2.8冷却水带走热冷却水带走热计算公式见式(63): M.x-)xc十M小X Q 63) M 式中: 每千克熟料冷却机冷却水带走热,单位为千焦每千克(k/ke) Q 15
GB/T26281一2010 Ma -每小时冷却机冷却水用量,单位为千克每小时(kg/h); 分别为冷却机冷却水出水和进水温度,单位为摄氏度(C) te,tL -每小时冷却机汽化冷却水量,单位为千克每小时(kg/h) M 6.1.2.2.9冷却机其他支出 Q那,冷却机其他支出,单位为千焦每千克(k/kg) 6.1.2.2.10热量总支出热量总支出计算公式见式(64): .64 Q烈=Q.山十Q十Qk十Qi十Qk十Qh十Q.n十Q,+Q 式中: Q发 -冷却机热量总支出,单位为千焦每千克(k/kg) 6.1.2.3冷却机热平衡计算结果冷却机热平衡计算结果见表3 表3冷却机热平衡计算结果热量量收出热项目 % 符号Ae 符号/keg 项人冷却机熟料显热 Q. Qm 出冷却机熟料显热人冷却机冷空气显热 Qa 人窑二次空气显热 Q 人炉三次空气显热 Q 煤磨抽热风显热 Qe6 冷却机排风显热 Q 冷却机出口飞灰显热 Qam 冷却机表面散热 Qa 冷却水带走热 Q 其他支出 Q 合计合计 6.1.3冷却机的热效率计算冷却机的热效率计算公式见式(65). Q+Qe2 n Qh 式中: 冷却机的热效率,以百分数表示(%) 机 6 熟料烧成综合能耗计算 6.2.1熟料烧成综合能耗计算的范围熟料烧成实际消耗的各种能源,包括一次能源(原油、原煤、天然气等)、二次能源(电力、热力、 16
GB/T26281一2010 焦炭等国家统计制度所规定的各种能源统计品种)及耗能工质(水、压缩空气等)所消耗的能源各种能源不得重记和漏计 6.2.1.2熟料烧成实际消耗的各种能源,系指用于生产目的所消耗的各种能源包括主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用能,主要生产系统指生料输送、生料预热(和分解)和熟料烧成与冷却系统等,辅助生产系统指排风及收尘系统等,附属生产系统指控制检测系统等不包括用于生活目的和基建项目用能 6.2.1.3在实际消耗的各种能源中,作为原料用途的能源应包括在内;带余热发电的回转窑,若余热锅炉在热平衡范围内,余热发电消耗和回收的能源应包括在内,若余热锅炉在热平衡范围外,余热发电消耗和回收的能源应不包括在内 6.2.1.4各种能源统计范围如下:从生料出库(或料浆池)到熟料人库;从燃料出煤粉仓(或工作油罐到废气出大烟囱具体包括生料输送,生料预热(和分解),熟料烧成与冷却,熟料输送,排风及收尘,控制检测等项,而不包括生料和燃料制备各种能源综合计算原则各种能源消耗量,均指实际测得的消耗量各种能源均应折算成标准煤耗 kg标准煤的热值见GB/T2589 6.2.2.3熟料烧成消耗的一次能源及生料中可燃物质,均折算为标准煤量熟料烧成消耗的二次能源及耗能工质消耗的能源均应折算成一次能源,其中耗能工质按 GB/T2589的规定折算成一次能源电力能源按国家统计局规定折算成标准煤量熟料单位产量综合能耗计算 6.2.3 熟料单位产量综合能耗按式(66)计算 66 E=" 式中: E 熟料单位产量综合能耗,单位为kgce/t; 熟料烧成综合能耗,单位为kgce:; el -标定期间熟料产量,单位为t 17
GB/T26281一2010 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窑的主要设备情况及热平衡参数测定结果窑的主要设备情况及热平衡参数测定结果记录见表A.1表A.9. 表A.1主要设备情况工厂名称工厂厂址窑的编号烧成方法称单位规格参数备注规格 m 制体内容积 m 平均有效直径 mm 回有效长度 nm 有效内表面积 m" 转有效内容积 m 斜度窑窑速 r/min 电机型号 kw 电机功率型式分解炉规格 m 型式 C1 C2 m 规热 3 m 格 c4 m 器 c5 m 型号锅炉余规格 m 型号发电规格 m 电机组能力 kW 18
GB/T26281一2010 表A.1(续名称规格参数单位备注型式燃窑头规格烧 mm 型式分解嘴炉规格 mm 型号风压 Pa 窑头铭牌风量 m”/min 电机功率 kW 型号机风压 Pa 窑尾铭牌风量 m'/min 电机功率 kW 型号 t/1 能力型号窑罗头铭牌风量 m'/min 风风压 kPa 电机功率 kW 型号备能力 t/h 分型号罗铭牌风量 m/min 炉风压 kPa 电机功率 kW 型号斗式喂料提升能力 t/1 设备机输送高度规格 mm 增湿塔工况处理风量 m/h 型式收窑尾工况处理风量 m/h 尘设型式冷却工况处理风量 m/h 机型式冷却机型号床面积型号 -室风压风机铭牌风量统电机功率 19
GB/T26281一2010 表A.1(续名称规格参数单位备注型号风压 Pa 室风铭牌风量 nm/h 机B 电机功率 kW 型号平风压 Pa 风铭牌风量 m'/h 机 kw 电机功率型号风压 Pa 铭牌风量 m/h 电机功率 kW 型号三 Pa 风压额机风铭牌风量 m'/h 机 kw 电机功率系型号四统风压 Pa 室风铭牌风量 m'/h 机 kW 电机功率型号五风压 Pa 室铭牌风量 n/h 机电机功率 kw 型号六风压 Pa 铭牌风量 m'/h 电机功率 kW 型号冷风压 Pa 铭牌风量 m'/h 风介质温度 kw 电机功率 20
GB/T26281一2010 表A.1(续名称规格参数单位备注型号风压 Pa 铭牌风量 nm/h 介质温度电机功率 kW 型号风压 Pa 铭牌风量 m'/h 介质温度电机功率 kW 表A.2热平衡参数测定记录年月日测定时间测定人员大气压力/Pa 气温/ 风速m/s) 空气湿度/% 天气情况备注测定项目单位测定数据 t/d 产量 kg/h C 窑出口温度 C 冷却机出口喂料量 kg/h 折合比 % 水分温度生料可燃物质的含量 kg/k 增湿塔收回窑灰量 kg/h 收尘器收回窑灰量 kg/h 窑灰量 kg/h 人密灰温度回灰 % 水分窑头 kg/A 喂料量分解炉 kg/h 合计 kg/h 窑用温度 C 炉用料煤灰掺人率 % 种类产地
GB/T26281一2010 表A.3气体体积与含尘量测定结果飞灰飞灰含尘备注风量温度压力飞灰量浓度水分烧失量测定项目工况标况 Pa % kg/h kg/m m'/hlnm'/h) 送煤风人窑净风次空送煤风人分解炉气净风生料带人空气平衡风机室风机Al -室风机A2 一室风机B1 -室风机B32 机二室风机三室风机四室风机五室风机六室风机总空气量预热器出口废气人窑二次空气冷却机排风煤磨抽冷却机热风人分解炉三次空气表A.4化学分析结果烧失量/SiO Al.O./Fe.O;/Ca(O Mg(O K.O/Nag(O SO C！总和/-CaO 项目 KH|sMM % % % % % % % % % % 熟料生料煤灰飞灰心
GB/T26281一2010 表A.5固体燃料和液体燃料分析结果元素分析工业分析水低位热值Q.叫/低位热值Q. 燃料种类分 H M/V lFCa 焦渣特性 O kJ/kg kJ/kg % % % % % 固体燃料可燃物质液体燃料表A.6气体燃料分析结果低位热值Q W H CO CO O. CH S(O HS k/kg 气体燃料表A.7气体成分与含湿量测定结果气体成分/% 测过剩空气系数a 含湿量/% 点 O CO CO 窑尾姻室分解炉出口预热器出口 C5出口烟囱 -次空气表A.8表面散热测定结果测定项目每小时散热量/kJ/h 每千克熟料散热量/kJ/kg 回转富预热器分解炉三次风管冷却机合计表A.9冷却水测定结果出水温度进水温度汽化耗水量耗热量测定项目冷却水量/(kg/h kg/h kJ/h 回转窑冷却机合计 23
GB/T26281一2010 附 B 录资料性附录各类数据表 B.1各类数据各种气体的常数见表B1.各种气体的平均比热见表B.2,水在不同温度下的汽化热见表B.3,燃料的平均比热见表B.4,物料成分的平均比热见表B.5,熟料矿物成分的平均比热见表B.6，熟料与窑灰的平均比热见表B.7 表B.1各种气体的常数气体热值密度/(kg/m 分子式分子量名称 kJ/m kJ/kg 计算值实测催 Q. 空气 29 1.2922 1.2928 氧 O 32 1.4276 1.42895 0.089940.08994 12755.1 19897.9 氢 H 10789,6 141719.6 氮 N 28 1.2499 1.2505 -氧化碳 1.2495 1.2500 12629.6 10099.5 CO 28 12629,6 10099,5 二氧化碳 CO. 44 1.9634 1.9768 二氧化硫 SO 64 2.8581 2.9265 三氧化硫 SO. 80 3.575 硫化氢 HS 34 1.5392 25108.7 23143.2 16075,6 15205,8 NO 30 1.3388 1.3402 -氧化氮 8 氧化二氮 NO 44 1.9637 1.987 18 水蒸气 H.O 0.804 甲炕 CH 16 0.7152 0.7163 39729.0 35802.1 55474.2 49991.6 乙烧 CH 30 1.3406 1.3560 69605.2 63712.8 51852.6 47465." 丙烧 CH 44 2.0037 99063.2 91205.2 50326.2 46332.4 丁烧 CHa 58 2.703 128441.8 118250.2 49385,2 45600,5 72 157786,9 45332.9 戊烧 CH 3.457 146006.2 48992.1 乙炊 CH 26 1.1607 1.1709 57991.8 56026.3 49891.3 48201." 乙烯 CH 28 1.2506 1.2604 62960.0 59033.l 50276,0 47139,5 丙稀 CH 42 1.915 91853.4 85961.0 48895,9 45759. 丁烯 CH 56 2.50 121307.3 1l3453.5 48431.7 45295.2 戊熔 CH 70 1506356 140816.3 48113,9 44977.4 78 苯 CH 3.3 147311.0 141426.9 42246,6 40557.0 G 12 2.26(固 33874.2 33874 1.96(单斜硫 32 10455,0 10455.0 2.07(斜方 24
GB/T26281一2010 表B.2各种气体的平均比热单位为千焦每立方米摄氏度空气中温度/ CO. H.O 空气 CO H SO. H.s CH CH.CHCH CH O N 1.6061.4891.2961.2961.2961.3051.28o1.7361.4641.5391.8691.8692.1963.065 100 1.7361.4971.3011.3011.3011.3131.2921.8191.5101.6142.0452.1042.5o1 530 3 200 1.8021.5141.3091.305l.3051.3341.2961.8941.5521.7522.1832.3252.7943.973 300 1.8781.5351.3171.3171.3131.3551.3011.9611.5981.8862.2882.530o3.074 395 4 400 1.9401.5561.3301.3301.3221.3761.3012.0241.6442.0072.3672.7183.3334.793 500 2.0071.5811.3421.3421.3341.3971.3052.0741.6812.1292.4382.8903.5765.144 600 5.449 2.0581.6061.3551.3551.3471.4141.3092.1161.7192.2462.5053.0493.801 700 2.1041.6311.3721.3721.3551.4341.3132.1541.7562.3542.5723.1874.0115.763 800 2.1451.66o1.3841.3881.3681,4511.3172.1871.7942.4592.6263,3414.2036,047 900 2.1831.6851.3971.4011.3841.4641.3222.2161.8282.5512.6813.4464.3746.298 1000 2.2161.7151.4091.4141.3971.4761.3302.2421.8612.6432.731l3.5594.5376.516 1100 2.2331.7481.4221,426l.4051,4891.3342.258 1200 2.2581.7771.4341.4391.4181.5011.3382.279 1300 2.2921.8021.4431.4511.4301.51o1.347 1400 4551.46o 1 4391.5181.355 2.3131.823 1500 .8481.4641.4681.4471.5311.363 2.334 表B.3水在不同温度下的汽化热单位为千焦每千克温度/ 汽化热温度/ 汽化热温度！汽化热温度/ 汽化热 40 2198.5 2497.5 2403.4 80 2305.5 120 85 2485,8 45 2391.3 2292.6 125 2184.7 2474.1 50 2170.o 10 2380.0 90 2279.6 130 15 22 462.4 55 2367.4 95 2266.6 135 2155.o 20 2450.7 60 2355.7 100 2253,7 140 2140.8 25 65 2125.3 2438.9 2343.2 105 2239.9 145 30 2427." 70 2331.0 110 2226.5 150 2ll0.2 35 2415.1 75 2318.5 115 2212.7 200 1957.2 25
GB/T26281一2010 表B.4燃料的平均比热单位为千焦每千克摄氏度煤的比热燃油的比热温度煤的挥发分油的容重/(kg/L 15 10 20 25 30 35 0.8 0.9 l.0 0.953 0.987 .025 1.058 1.096 1129 1.882 1.756 1.673 1. 10 1.075 l.899 1690 0,966 0.999 1.037 1.l12 1.146 1.773 20 0.979 .0l6 1.054 1.092 1l63 l.9l5 1.790 1.125 30 0.991 .033 1.071 1.l08 1.142 179 l.932 1.807 723 40 1.008 1.083 1.121 1196 1.949 823 1.046 1.158 50 1.025 1.062 1.100 1.138 1.175 213 1.966 1.840 60 1.037 1.079 1.154 1.192 230 1.982 857 1.l12 70 1.050 1.087 1，129 1.167 1.209 246 1.999 874 80 1.066 1，104 1，146 1.184 225 267 2.0l6 890 90 1.079 1，121 1，158 1.200 284 032 907 l00 1.092 1.217 1.259 1.30l 1.924 1.840 l.133 1.175 2.049 1.l08 .150 1，192 1.234 1.276 1.317 1.940 1.85" 2.066 120 1.121 .163 1.209 1.250 1.288 1.334 2.083 130 1.138 1.179 1.225 1.267 1.305 1.351 2.099 1.974 1.890 1.154 1.284 322 1.368 1.991 1.907 140 1.196 2.116 1.242 150 1.167 1.255 1.338 1384 1.924 1.296 1.209 2.133 2.007 160 1.184 225 1.271 1.313 1.355 1401 、 170 1418 1.196 1,242 1.284 l.330 1.372 表B.5物料成分的平均比热单位为千焦每千克摄氏度 CaO 矿渣温度/ SiO. CaCO MgO MgCO 高岭土脱高岭 100 0.799 0.979 0.786 0,874 1.075 0,991 0.841 200 824 0.820 .928 1.004 1.154 066 899 0. 0 1. 0. 300 0,920 0.84n 0.979 1.029 1.217 1.121 0.94l 0,903 400 0,970 0.853 1.020 1.054 1.267 1.158 0,979 0,933 500 1.025 0.861 1.050 1.079 1.313 1.184 1.008 0.945 0.870 1.347 0,962 600 1.066 1.079 1.100 1.029 700 1.083 0.878 l.096 1.121 1.368 1.046 0.991 26
GB/T26281一2010 表B.5(续单位为千焦每千克摄氏度 sio 温度/C Mgo Mueco 高岭土脱高岭 CaO CaCO. 矿渣 800 1.092 0.887 1.104 1.142 1.380 1.062 1.008 900 1.100 0.891 1.l12 1.158 1.079 1.016 000 1.108 0.895 1.171 1.092 1.029 100 1.112 o. 899 1.108 1.046 1200 1.117 0.903 1.117 1.075 1300 1.129 0.907 1 .121 1.158 1400 0.912 1.133 1.129 0.916 500 1.138 表B.6熟料矿物成分的平均比热单位为千焦每千克摄氏度 -Ccs 温度/C Y-C.S 100 0.790 200 300 0.866 0.866 0.887 400 0.891 0.891 450 0.903 0.903 500 0.912 0.933 0.916 0.924 600 0.933 0.949 0.933 675 0.945 0.966 0.949 700 0.949 0.974 0.945 800 0.966 0.995 1.012 0.958 900 0.979 1000 1.025 0.995 1100 1.008 1,041 0.970 1200 1.012 1.054 1300 1.020 1.062 0.983 1400 1.029 1500 1.037
GB/T26281一2010 表B.7熟料与窑灰的平均比热单位为千焦每千克摄氏度比热比热温度/ 温度/ 料窑灰灰熟熟料窑 0.736 0.979 900 1.046 20 0.736 000 0.991 1.046 0.782 0.836 100 100 1.008 200 0.824 0.878 l200 1.033 300 0.861 0.878 1300 1.058 400 0.895 0.920 1400 1.092 500 0.916 0.962 1500 1.121 600 0.937 0,962 700 0.953 1.004 800 0.970 1.004 注1:1200C以上的比热,已包含熔融热注2;窑灰的比热,按一般成分概算 28

水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法GB/T26281-2010

水泥工业是我国重要的基础建设行业之一，而水泥生产过程中，水泥回转窑作为一种重要的烧成设备，其热平衡和热效率的提高对于减少能源消耗和环境污染具有非常重要的意义。

根据GB/T26281-2010标准规定，水泥回转窑的热平衡和热效率可以通过以下步骤进行计算：

1. 热量计算

根据水泥回转窑进料和出料的温度、热容以及质量等信息，可以计算出单位时间内水泥原料在回转窑中吸收和放出的热量。

2. 热平衡计算

通过比较水泥回转窑吸收和放出的热量，可以计算出水泥回转窑的热平衡情况。具体而言，如果水泥回转窑吸收的热量大于放出的热量，则表明水泥原料在水泥回转窑中得到了充分的烧结。反之则需要对水泥回转窑进行调整，以达到更好的烧结效果。

3. 热效率计算

热效率是指水泥回转窑在烧成水泥的过程中，将燃料中的化学能转化为水泥烧结所需的热能的比例。根据GB/T26281-2010标准规定，热效率的计算公式如下：

热效率 = 热量利用率 × 燃料低位发热量 / 水泥烧结所需热量

其中，热量利用率可以通过比较水泥回转窑吸收和放出的热量计算得出；燃料低位发热量可以通过实验测定获得；而水泥烧结所需热量则与水泥种类、品质等因素有关，可以根据经验值进行估算。

4. 综合能耗计算

综合能耗是指水泥生产过程中，包括原材料制备、煤粉制备、熟料生产、水泥生产等各个环节的能源消耗总量。根据GB/T26281-2010标准规定，水泥生产过程中的综合能耗可以通过以下公式进行计算：

综合能耗 = 原材料制备能耗 + 煤粉制备能耗 + 熟料生产能耗 + 水泥生产能耗

其中，各个环节的能耗可以通过实验测定或者经验估算获得。

总之，水泥回转窑的热平衡、热效率以及综合能耗的计算方法对于水泥工业的节能减排和高效生产具有重要意义。GB/T26281-2010标准为水泥回转窑的热平衡、热效率以及综合能耗的计算提供了明确的指导，同时也为水泥生产企业提供了科学的数据分析和判断依据。随着社会经济的快速发展以及环境保护意识的加强，水泥行业正面临着更多更严峻的挑战和压力。在这样的背景下，加强水泥生产过程中能源消耗的管理和控制，提高水泥回转窑的热平衡和热效率，降低水泥生产的综合能耗，已经成为水泥企业不可避免的责任和义务。因此，我们应该积极采取有效的技术手段和管理措施，推动水泥生产过程中的节能减排和高效生产，为实现可持续发展做出应有的贡献。