8.9.2 Пример теплового расчета установки пылеуглеприготов­ления для вращающейся печи 05,0x185 м

Определить основные параметры работы мельничной установ­ки: тип, размер и производительность мельницы, а также тепло­вой режим мельничной установки.

Исходные данные:

1) форсуночное топливо вращающихся печей — смесь подмо­сковного и донецкого тощего углей.

Характеристика углей

Наименование угля	Содержание в топливе, %
	Ср	Нр	Sp	Op	Np	Ap	Wp	Wa	Wpmax	Kло	Vr	QpнкДж/кг (ккал/кг)
Подмосковный	29,1	2,2	2,9	8,7	0,6	23,5	33	8,0	37	1,75	45	10509(2510)
Донецкий	70,6	3,4	2,7	1,9	1,2	15,2	5,0	1,0	9,0	1,9	13	27424(6550)

2) Производительность печи Скл = 72 т клинкера/час при влажности шлама=38% (паспортные данные).

3) Температура отходящих газов tor = 220 °С.

4) Содержание СаО в сырье=45%.

5) П. п. п. шлама=35%.

6) Коэффициент избытка воздуха в печи а_п = 1,1.

7) Содержание летучих в форсуночном топливе V* = 18— 20%.

8) Тонкость помола угольного порошка roos = 8,0%.

9) Температура газов после мельницы t™ = 80 °С.

10) Состав отходящих от печи газов Содержание:

COz — 16%

Н₂0 — 40,4%

02—1,03%

N₂ - 42%

11} Температура наружного воздуха t_B = 15 °С. 12) Теплоемкость форсуночного топлива Ст = 1,130 кДж/кг-•град.

13) Температура форсуночного топлива t_T = 60 °С.

14) Рекомендуемая концентрация пыли за сепаратором Цсе«0,4

РАСЧЕТ

I. Определение состава и характеристик топлива

Для обеспечения нормального по количеству летучих состава форсуночного топлива необходимо принять шихтовку натураль­ных углей — подмосковного: донецкого тощего П : ДТ = 60% • : 40% =3:2.

Параметры смеси натуральных углей и форсуночного топ­лива.

1) Средняя влажность смеси натуральных углей:

2) Максимальная влажность смеси натуральных углей:

3) Влажность аналитическая смеси углей:

4) Зольность смеси натуральных углей:

5) Содержание летучих в смеси натуральных углей:

6) Теплота сгорания смеси натуральных углей (средняя):

7) Коэффициент размолоспособности для смеси углей:

8) Содержание летучих в форсуночном топливе при W* = — 5°/ — J /о-

9) Теплота сгорания форсуночного топлива (средняя)

где 25,12 — удельная теплота парообразования, МДж/кг.

10) Зольность форсуночного топлива:

11) Характеристика форсуночного топлива:

Наименоваие
	С	Н	S	O	N	A	W	Qpн, кДж/кг
1. Смесь натуральных топлив	45,65	2,68	2,82	5,97	0,84	20,18	21,8	17375
2. Форсуночное топливо	55,5	3,26	3,43	7,26	1,02	24,5	5	20198

II. Определение производительности мельницы для размола угля

Удельный расход тепла или топлива на обжиг сырьевой ших­ты определяется на основании теплового расчета или на осно­вании испытаний печной установки. С достаточной для проекти­рования точностью удельный расход тепла на обжиг может быть определен по номограмме 11 («Справочник по проектированию цементных заводов», Стройиздат, Л., 1969, стр. 50).

Часовой расход форсуночного топлива

Типоразмер ближайшей по производительности мельницы — (табл. 6.11) ШБМ 287/470 с подсушивающим устройством.

Характеристика мельницы:

Диаметр по средней линии выступов

брони Вб, мм — 2870

Длина Ьб, мм —4700

Число оборотов барабана N6, об./мин. — 18,7

Потребная мощность двигателя N& кВт не более — 500

Рекомендуемый вес загружаемых шат ров Ош

Диаметр патрубков — Опатр., мм — 800—1000

Производительность по антрацитовому штыбу В_а.ш., т/ч — 16

Насыпная масса шаровой загрузки о_ш. нас-, кг/м — 4900

Объем барабана V& м — 30,4

Коэффициент заполнения мельницы шарами:

Производительность мельницы по сырому углю определяется по формуле (8.134):

где П_вд — поправочный коэффициент, учитывающий влияние влажности угля на размолоспособность.

(8.135)

здесь W_max — максимальная влажность топлива — 25,8%. Сред­няя влажность угля в барабане W_cp:

(8.136)

где W^ — влажность топлива перед мельницей после подсушива­ющего устройства, определяемая по формуле:

(8.137)

где а — количество влаги, удаленной в первой ступени подсушки в трубе-сушилке или при подсушке в нисходящем потоке (в долях от общего влагосьема в установке).

В случае применения трубы-сушилки а = 0,6; b = 0; при под­сушке в нисходящем потоке со вставками а = 0,5; b = 0; при сушке в нисходящем газопроводе а = 0,4; b = 0; b — количество влаги, удаленное во второй ступени, при двухступенчатой под­сушке и сбросе отработанного сушильного агента после первой ступени сушки в атмосферу. При трубе-сушилке и устройстве с нисходящей сушкой со вставками а = 0,6; b = 0,5; то же без вставок а = 0,6; b = 0,4. При отсутствии подсушки а = 0 и b = О и wm = w§_p.cm; W* — влажность пыли=5%.

Влажность топлива перед мельницей при W_max = 25,8%,

Wxmax = 17 /₀.

Средняя влажность W_cp:

подставляя в (8.135), находим:

где П_м — поправочный коэффициент перевода массы угля со сред­ней влажностью W_c_ в массу сырого угля с влажностью WJL.

ср-см

П_др — поправочный коэффициент, учитывающий степень предва­рительного дробления угля, характеризуемую остатком на сите с ячейками 5X5 мм (R₅),

Kg_p — коэффициент, учитывающий форму и износ брони, прини­маем

К_экс — коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия (степень износа шаров, равномерность загрузки); принимаем К_экс = 0,9. По опытным данным для данной смеси углей с со­держанием летучих V* =19%; R^g = 8% ,

— коэффициент, учитывающий влияние степени вентиляции на производительность мельницы:

Скорость со ориентировочно может быть принята 2,5-f-3 м/сек (уточняется после теплового расчета) где Vgj, _см — объем влажного газа или воздуха, просасываемого через мельницу, м³/ч; F₆ — площадь поперечного сечения бара­бана мельницы (в свету), м²; m — показатель степени при -i=r- — V А зависит от коэффициента заполнения барабана шарами; Ч^Г5 мо­жет быть определен по приведенным ниже данным:

Ψ6	M
0,25	0,4
0,20	0,3
0,15	0,2
0,1	0,1

При Уб = 0,235, т«0,365.

Принимая ориентировочно ю = 3,0 м/с, находим

Подставляя значение в формулу (8.134), определяем производительность мельницы по сырому углю. Производительность мельницы при начальной влажности Wcp._CM. = 21,8%.

Производительность при влажности угля 25,8%:

Производительность по форсуночному топливу:

Для обеспечения нормального режима работы печи при использовании углей с начальной влажностью около 25% необходимо применять схемы пылеприготовления, разомкнутые по­сле помола. В качестве сушильного агента используются отходящие газы от печи и горячий воздух от холодильника. Пред­варительная подсушка угля предусматривается в нисходящем потоке.