碱回收石灰转窑能量平衡及计算方法1

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《制浆造纸手册：第十二分册供水与供汽》第261页（2876字）

1．能量平衡图

图中符号意义：

Q₁——燃料供入热量，kJ／h；

Q₂——喷油雾化供入热量，kJ／h；

Q₃——物料带入热量，kJ／h；

Q₄——燃烧空气带入热量，kJ／h；

Q₅——CaCO₃生成CaO反应吸收热量，kJ／h；

Q₆——烧成石灰带走热量，kJ／h；

Q₇——白泥中水分蒸发等吸收热量，kJ／h；

Q₈——排烟带走热量，kJ／h；

Q₉——窑体散热损失，kJ／h；

Q₁₀——其他热损失，kJ／h。

2．能量平衡及设备热效率计算

(1)燃料供入热量Q₁：

式中：β_y1——燃烧消耗量，kg／h；

——燃料应用基低位发热量，kJ／kg；

C_H——燃烧比热容(重油C_H=1．88)，kJ／(kg·℃)；

t_r1——入窑燃料温度，℃；

t——环境温度，℃。

(2)油枪喷油雾化用蒸汽供入热量Q₂：

Q₂=D₀(i₀—i)(kJ／h)

式中：D₀——雾化耗用蒸汽量，kg／h；

i₀——雾化耗用蒸汽焓，kJ／kg；

i——环境温度下水的焓，kJ／kg。

(3)物料带入热量Q₃：

式中：G_gh——绝干白泥物料量，kg／h；

C_gh——绝干白泥物料比热容(C_gh=1．05)，kJ／(kg·℃)：

W——白泥中水分量，kg／h；

C_sk——水的比热容，kJ／(kg·℃)；

t₂——入窑的湿白泥温度，℃；

G_bs——补充石灰石量，kg／h；

C_bs——石灰石比热容(C_bs=1．05)，kJ／(kg·℃)；

——入窑的补充石灰石温度，℃；

t——环境温度，℃。

(4)燃烧空气带入热量Q₄

Q₄=V_KC_K(t₂-t)(kJ／h)

式中：V_K——燃烧用空气量，m³／h；

C_K——空气平均比热容(C_K=1·3)，kJ／(m³·℃)；

t₂——入窑时空气温度，℃；

t——环境温度，℃。

(5)C_aCO₃生成CaO应吸收热量Q₅：

Q₅=3178G_Ca。(kJ／h)

式中：3178——生成1公斤CaO时所需吸热量；

G_Cao——生石灰产量，(kg／h)。

(6)烧成生石灰带走热量Q₆：

Q₆=G_CaOc。ao(t₂-t)(kJ／h)

式中：C_Cao——生石灰比热容(C_Cao=1．05)，kJ／(kg·℃)；

t₂——生石灰温度，℃；

t——环境温度，℃。

(7)白泥中水分蒸发等级吸收热量Q₇：

Q₇=W〔(100—t₁)+r+Cchi(t_py—100)〕(kJ／h)

式中：W——白泥中水分量，kg／h；

t₁——入窑白泥中水的温度，℃；

r——汽化潜热(γ=539)，kJ／kg；

C_oki——过热蒸汽比热容(C_chi=1．93)，kJ／(kg·℃)；

t_py——排烟温度，℃。

(8)排烟热损失Q₈：

Q₈=V_pyC_py(t_py-t)—Q₇(kJ／h)

式中：V_py——排烟量，m³／h；

C_py——烟气比热容(C_py=1．42)kJ／(m₃·℃)；

t_py——排烟温度，℃；

t——环境温度，℃；

Q₇——白泥中水分蒸发等级吸收热量，kJ／h。

(9)窑体散热损失Q₉：

Q₉=FK(t₂-t)(kJ／h)

式中：F——窑体散热面积，m²；

K——传热系数，kJ／(m²·h·℃)：

t₂——窑体散热面外表温度，℃；

t——环境温度，℃。

(10)其他热损失Q₁₀

3．石灰转窑正平衡热效率η₁计算

4．石灰转窑反平衡热效率η₂计算