3.3.3物料平衡计算的方法和步骤
三、物料平衡计算的方法和步骤 (一) 水泥厂的物料平衡计算 1. 烧成车间生产实力和工厂生产实力的计算 (1) 年平衡法 计算步骤是:按安排任务书对工厂规模(水泥年产量的要求),先计算要求的熟料年产量,然后选择窑型、规格,标定窑的台时产量,选取窑的年利用率,计算窑的台数,最终再核算出烧成系统和工厂的生产实力。 ①要求的熟料年产量可按式(3-1)计算: Qy=Gy (3-1)式中 Qy——要求的熟料年产量(t/a); Gy——工厂规模(t/a); d——水泥重视高的掺入量(%); e——水泥中混合材的掺入量(%); p——水泥的生产损失(%),可取为3%~~5%。 当安排书任务书规定的产品品种有两种或两种以上,但所用的熟料相同时,可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量,然后计算熟料年产量的总和。 Qy1=Gy1 (3-2) Qy2=Gy2 (3-3) Qy=Qy1+Qy2 (3-4) 式中 Qy1,Qy2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量(t/a); Gy1,Gy2——分别表示每种水泥年产量(t/a); d1,d2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量(%); e1,e2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量(%); Qy——两种熟料年产量的总和(t/a)。 ②窑的台数可按式(3-5)计算: n= (3-5) 式中 n——窑的台数; Qy——要求的熟料年产量(t/a); Qh.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】; η——窑的年利用率,以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值:湿法窑0.90,传统干法窑0.85,机立窑0.8~0.85,悬浮预热器窑、预分解窑0.85; 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n等于或略小于整数并取整数值。例如,n=1.9,取为两台,此时窑的实力稍有富余,这是允许的,也是合理的。如n比某整数略大,取该整数值。例如n=2.1或2.2,而取为两台时,则必需实行提高窑的台时产量的措施,或者相应增大窑的年利用率,否则便不能达到要求的设计实力。如确因设备系列的限制而无合适规格的窑可选,使工厂设计实力略小于安排书规定的数值时,则应在初步设计说明书中加以说明。当n与整数值相差较大,例如n=1.2,1.5,1.6时,则一台窑达不到要求的设计实力,而两台窑又超过需求的设计实力太多,在此状况下,必需另行选择窑的规格,重新计算和标定窑的产量。如因设备选型所限,使工厂设计实力比要求的实力超过较多时(例如n=1.6,1.7,而取为两台时),也应在初步设计说明书中加以论述。 窑的台数一般可考虑1~2台,不宜太多,故应尽可能采纳效能高、规格较大的窑。 ③烧成系统的生产实力可按下列各式计算: 熟料小时产量 Qh=nQh.1 (t/h) (3-6) 熟料日产量 Qd=24Qh (t/d) (3-7) 熟料年产量 Qy=8760ηQh (t/a) (3-8) ④工厂的生产实力可按下列各式由烧成车间的生产实力求得: 水泥小时生产 (t/h) (3-9) 水泥日产量 Gd=24Gh (t/d) (3-10) 水泥年产量 Gy=8760ηGh (t/a) (3-11) (2) 周平衡法 计算步骤是:按安排任务书对工厂规模(熟料日产量)的要求,选择窑型和规格,标定窑的台时产量,计算窑的台数,然后再核算出烧成系统和工厂的每周生产实力。 ①窑的台数可按下式计算: (3-12)式中 n——窑的台数; Qd——要求的熟料日产量(t/d); 24——每日小时数。 ②计算烧成系统的生产实力 熟料小时产量和日产量的计算与年平衡法相同,见式(3-6)和式(3-7)。 熟料周产量: Qw=168Qh (t/周) (3-13) 式中 168——每周小时数。 ③水泥厂小时产量和日产量的计算与年平衡法相同,见式(3-9)和式(3-10)。 水泥周产量: Qw=168Qh (t/周) (3-14) 2、 原料、燃料、材料消耗定额的计算 (1)原料消耗定额 ①考虑煤灰掺入量时,1t熟料的干生料理论消耗量: (3-15) 式中 K干——干生料理论消耗量(t/t熟料); I——干生料的烧失量(%); s——煤灰掺入量,以熟料百分数表示(%)。 ②考虑煤灰掺入量时,1t熟料的干生料消耗定额: (3-16) 式中 K生——干生料消耗定额(t/t熟料); P生——生料的生产损失(%),一般3%~~5%。 ③各种干原料消耗定额 K原=K生·x (3-17) 式中 K原——某种干原料的消耗定额(