水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法

水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法

国家标准 GB/T26281一2021 代替GB/T26281一2010 水泥回转窑热平衡、热效率、 综合能耗计算方法 Methodsftortheealeulationfheatbalanee,heateffieieney and omprehensiveenerycosmptionofcementrotarylkiln 2021-12-31发布 2022-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB:/T26281一2021 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 计算依据和计算基准 4.1计算依据 4.2计算基准 回转窑系统热平衡与热效率计算 物料平衡 5,1 --- 5.2热平衡 回转窑系统的热效率 5.3 15 冷却机的热平衡与热效率计算 6.1热平衡 15 6.2冷却机的热效率计算 18 水泥熟料烧成综合能耗 19 7.1统计范围 19 7.2计算方法 附录A资料性窑的主要设备情况及热平衡参数测定结果记录表 20 附录B(资料性符号说明 27 附录c(资料性)各类数据表 35 附录D规范性熟料形成热的理论计算方法 40
GB/T26281一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 本文件代替GB/T26281一2010《水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法》，与 GB/T26281一2010相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下 更改了水泥熟料烧成综合能耗、熟料烧成热耗的术语定义,增加了烧成系统热利用率、水泥熟 料烧成综合燃料消耗术语定义(见3.13.4,2010年版的3.13.3); b 更改了物料平衡范围(见5.1.1,5.1.2,2010年版的5.1.1、5.1.2); c 更改了物料平衡中燃料消耗量的计算(见5.1.2.1,2010年版的5.1.2.1); 更改了热平衡计算中燃料燃烧热和熟料形成热的计算,修订了燃料燃烧热计算中人窑煤粉热 d 值的测定要求,增加了电石渣等替代原料配料时熟料形成热和冷却机余热利用风带出热的计 算方法(见5.2.2.1、5.2.3.1、5.2.3.8,2010年版的5.2.2.1、5.2.3.l); 更改了水泥同转密热败率的计算,增加了烧成系统热利用率、燃科替代率的计算(见5a.30 年版的5.2.4); 更改了冷却机热平衡计算中热支出项计算内容,增加了冷却机余热利用风带出热计算(见6.1.2. 2010年版的6.1.2); 更改了水泥熟料烧成综合能耗的计算范围和方法(见7.2.1,2010年版的6.2),增加了水泥熟 料烧成综合燃料消耗的计算(见7.2.2) 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由建筑材料联合会提出 本文件由全国水泥标准化技术委员会(sAc/Tc184)归口 本文件起草单位;天律水泥工业设计研究院有限公司、北京工业大学、华润水泥技术研发(广西)有 限公司、北京建筑材料科学研究总院有限公司、郑州市建文特材科技有限公司贵州省建材产品质量检 验检测院 本文件主要起草人;狄东仁、崔素萍、陶从喜,王肇嘉、张世杰、王亚丽、马娇媚,李波、陈志辉、陈悦、 郝利炜、刘旭月、兰明章、曾荣、梁乾、刘小芬、邸贺敏、刘瑞芝 本文件于2010年首次发布,本次为第一次修订
GB/T26281一2021 水泥回转窑热平衡、热效率 综合能耗计算方法 范围 本文件规定了生产水泥熟料的回转窑(包括预热、烧成及冷却系统)热平衡、热效率、综合能耗的计 算方法,包括计算依据和计算基准、回转窑系统热平衡与热效率计算、冷却机的热平衡与热效率计算等 内容 本文件适用于生产水泥熟料的各类型回转窑系统(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文件进行 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T213煤的发热量测定方法 GB/T2587用能设备能量平衡通则 综合能耗计算通则 GB/T2589 GB16780水泥单位产品能源消耗限额 GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB/T26282水泥回转窑热平衡测定方法 GB/T27977水泥生产电能能效测试及计算方法 GB/T33650水泥制造能耗评价技术要求 GB/T33652水泥制造能耗测试技术规程 水泥生产企业能源计量器具配备和管理要求 GB/T3546 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 熟料烧成热耗heatcosumptionofelinkerburning 在测试期内,熟料烧成消耗的各类燃料燃烧热,折算为1kg熟料消耗的热能量 注，熟料烧成热耗亦可称为燃料燃烧热 3.2 烧成系统热利用率 heatutilizationratioofpyrosystem 7 在测试期内,水泥熟料烧成系统有效利用热能占燃料燃烧热能输人的比例
GB/T26281一2021 3.3 水泥熟料烧成综合能耗comprehensiveeneryconsumptionofelnkerburning 在测试期内,烧成系统生产水泥熟料消耗的各种能源,折算成1t水泥熟料消耗的能源量 3.4 comprehensivefuelcons 水泥熟料烧成综合燃料消耗 wumptium ofelimkerburming 在测试期内,烧成系统生产水泥熟料消耗的各种燃料,折算成1t水泥熟料消耗的燃料量 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,GB/T33652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 4.2计算基准 4.2.1温度基准;0c 4.2.2质量基准;lkg水泥熟料 4.2.3产品质量基准;水泥熟料产品质量应满足相关标准要求 4.2.4本文件中不加说明时,气体体积均指温度为0C,压力为101325Pa时的体积,单位为立方米 m' 回转窑系统热平衡与热效率计算 5.1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) 物料平衡范围见图1相关符号说明见附录B) mtm 界线 收尘器 mgd 预热器 mtm 与 三次风管 ",tm 分解炉 m mmml m+m 回转窑 mk mn 川o 冷却机 界线 图1物料平衡范围示意图
GB/T26281一2021 5.1.2收入物料 5.1.2.1燃料消耗量 固体或液体燃料消耗量按照公式(1)进行计算 M,十M m1 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,单位为千克每时(kg/h); 每小时人分解炉燃料量,单位为千克每时(kg/h); Me 每小时熟料产量,单位为千克每时(kg/h). M3 气体燃料消耗量按照公式(2)进行计算 -×p ml，= M 式中: 每小时气体燃料消耗体积,单位为立方米每时(nm'/h); 气体燃料的标况密度,单位为千克每立方米(kg/m`) 气体燃料的标况密度按照公式(3)进行计算 po2×co十中co×Pco十po×po十cmH，×pcmH十H×pt十N2×N十Ho×pto ？ 100 3 式中 气体燃料中各成分的体积分数,%; cog、中co、po、更cH、中、更N、o 各成分的标况密度,单位为千克每立方米(kg/nm') pco、Pco、po、PcH、pt、pN2、pHo 注:各成分的标况密度参见附录C 若采用多种燃料时,则燃料消耗量为各类燃料的总和 5.1.2.2生料消耗量 生料消耗量按照公式(4)进行计算 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,单位为千克每时(kg/h) 5.1.2.3气体消耗量 5.1.2.3.1进入系统一次空气量 进人系统一次空气量按照公式(5)进行计算 土V B ×p 71k三 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); m1k Vn2 每小时人窑一次空气体积,单位为立方米每时(m'/h);
GB/T26281一202 -每小时人分解炉一次空气体积,单位为立方米每时m'/h) Ve -次空气的标况密度,单位为千克每立方米(kg/m Pk 5.1.2.3.2进入冷却机气体量 进人冷却机气体量按照公式(6)进行计算 V ×pL mLk M 式中 每千克熟料人冷却机的气体量,单位为千克每千克(kg/kg); 1 -每小时人冷却机的气体体积,单位为立方米每时(m'/h). V 、 -人冷却机气体的标况密度,单位为千克每立方米(kg/m) MLk 5.1.2.3.3生料带入空气量 生料带人空气量按照公式(7)进行计算 X"" m1k M 式中 每千克熟料生料带人空气量,单位为千克每千克(kg/kg); m成 V 每小时生料带人空气体积,单位为立方米每时(m=/h); 空气的标况密度,单位为千克每立方米(kg/m'). 0k 5.1.2.3.4窑系统漏入空气量 窑系统漏人空气量按照公式(8)进行计算 Vo no ×p M 式中 -每千克熟料窑系统漏人空气量,单位为千克每千克(kg/kg); mlLok 每小时窑系统漏人空气体积,单位为立方米每时(m'/h) 'Loi 5.1.2.4其他物料带入量 其他物料带人量按照公式(9)进行计算 Mm med M， 式中 每千克熟料其他物料带人量,单位为千克每千克(kg/kg) 77etd 每小时其他物料(如人窑回灰.脱硫脱硝剂及协同处置的废弃物)带人量,单位为千克每 Mad 时(kg/h) 5.1.2.5物料总收入 物料总收人按照公式(1o)进行计算 (10 " =",十".,十"i;十从i山+ m1k十mLok十ml 式中 -每千克熟料物料总收人,单位为千克每千克(kg/kg) n1，
GB/T26281一2021 5.1.3支出物料 5.1.3.1 出冷却机熟料量 出冷却机熟料量按照公式(11)进行计算 mLsh=l mLh 1l 式中 -每千克熟料出冷却机熟料量,单位为千克每千克(kg/kg) 711.h -每千克熟料冷却机余风(包括余热利用风)出口飞灰量,单位为千克每千克(kg/ke) nLh 5.1.3.2预热器出口废气量 预热器出口废气量按照公式(12)进行计算 12 1= X" 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); 77 V -每小时预热器出口废气体积,单位为立方米每时(m'/h) -预热器出口废气的标况密度,单位为千克每立方米(kg/m). pr p按照公式(13)进行计算 十 土中o oXAu -中exRo 土中 土中o pN十 ,，XPco十 XpHo 0 100 13 式中: 预热器出口废气中各成分的体积分数,% coe.、pco.、po.、pN.、中Ho. 5.1.3.3预热器出口飞灰量 预热器出口飞灰量按照公式(14)进行计算 V×Km mh一 (14 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 -预热器出口废气中飞灰的浓度,单位为千克每立方米(kg/m). Kh一 5.1.3.4冷却机排出余风量 冷却机排出余风量按照公式(15)进行计算 V 15 ×pL 7k M 式中 -每千克熟料冷却机排出余风量,单位为千克每千克(kg/kg); m1 V -每小时冷却机排出余风体积,单位为立方米每时(m'/h) 5.1.3.5煤磨抽冷却机气体量 煤磨抽冷却机气体量按照公式(16)进行计算
GB/T26281一202 Vnnk × (16 7mnk Pk M 式中 每千克熟料煤磨抽冷却机气体量,单位为千克每千克(kg/kg) m1mmk -每小时煤磨抽冷却机气体体积,单位为立方米每时(m=/h) Vn 5.1.3.6窑头余热利用抽冷却机气体量 窑头余热利用抽冷却机气体量按照公式(17)进行计算 V . 7) m ×p M 式中 每千克熟料窑头余热利用抽冷却机气体量,单位为千克每千克(kg/kg) mk 每小时窑头余热利用抽冷却机气体体积,单位为立方米每时(m/h). 5.1.3.7冷却机排出气体飞灰量 冷却机排出气体飞灰量按照公式(18)进行计算 Vk十Vmk+V×K .(18 mLh M 式中 m). Ka 冷却机排出气体中飞灰的浓度,单位为千克每立方米(kg/ 5.1.3.8其他物料支出量 m,单位为千克每千克(kg/kg) 5.1.3.9物料总支出 物料总支出按照公式(19)进行计算 m狼=mLh十m十mh十mk十mmnk十myk十mLh十m0 (19 式中 -每千克熟料物料总支出,单位为千克每千克(kg/kg) n1， 5.1.3.10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 收人物料 支出物料 项目 kg/lkg 项目 符号 符号 kg/kg 燃料消耗量 出冷却机熟料量 n 生料消耗量 预热器出口废气量 1 -次空气量 预热器出口飞灰量 m1k m1l 进人冷却机气体量 冷却机排出余风量 mLLk mk
GB/T26281一2021 表1物料平衡计算结果续 收人物料 支出物料 % 项目 符号 lkg/kg 项目 符号 kg/kg 生料带人空气量 煤磨抽冷却机气体量 mmnk 窑系统漏人空气量 窑头余热利用抽冷却机气体量 mok mt 其他物料带人量 冷却机排出气体飞灰量 /d Ll 其他物料支出量 川 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 QmtQw+e 收尘器 界线 Qad gR+2 预热器 g,+aR gFI 分解炉 三次风管 O.+O. Oa 回转窑 gok 冷却机 +o 界线 图2热平衡范围示意图 5.2.2收入热量 5.2.2.1 熟料烧成热耗 系统燃料为燃煤时,燃料燃烧热按照公式(20)进行计算 20 Q;R=m，×Qt.m 式中: Qx 每千克熟料燃料燃烧热,单位为千焦每千克(k/kg);
GB/T26281一202 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(k/kg) 采用煤作为燃料 Qel.mn 时,Q为人窑煤粉收到基低位发热量,按照GB/T213规定的方法测定 若系统采用了替代燃料等多种燃料时,则燃料燃烧热计算公式见式(21) 21) QR= (mir×Qd) 习 式中 -消耗的燃料品种数; -第i种燃料的消耗量折算为每千克熟料的量,单位为千克每千克(kg/kg); m -测试期内的第i种燃料的收到基低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg) Qd 第i种燃料的消耗量计算公式见式(22) M十MF (22 mli; M 式中 第，种燃料每小时人窑燃料量,单位为千克每时(kg/h); Mm yy Mim -第，种燃料每小时人分解炉燃料量,单位为千克每时(kg/h) 5.2..2.2燃料显热 燃料显热按照公式(23)进行计算 Q，=m，×c， ×1, 式中 Q -每千克熟料燃料带人显热,单位为千焦每千克(/kg g 燃料比热容,单位为千焦每千克摄氏度[k/kg]; 燃料温度,单位为摄氏度() 若系统采用了替代燃料等多种燃料时,则燃料显热按照公式(24)进行计算 (m×C×t) .( 24) 式中 C -第i种燃料平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/kgC]: -第i种燃料平均温度,单位为摄氏度(C) t 5.2.2.3生料中可燃物质燃烧热 生料中可燃物质燃烧热按照公式(25)进行计算 25 Q.R=m×Qe 式中 每千克熟料生料中可燃物质的燃烧热,单位为千焦每千克(kJ/kg); Q.R 生料中可燃物质含量,单位为千克每千克(kg/kg). 77 生料中可燃物质收到基低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg) Qm net，sr 5.2.2.4生料显热 生料显热计算按照公式26)进行计算 (26 Q.=m,×c,X4 式中 每千克熟料生料带人显热,单位为千焦每千克(kJ/kE)7 Q
GB/T26281一2021 生料的温度,单位为摄氏度(C); -生料的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/kgC)] c.按照公式(27)进行计算 c，=(0.88十2.93×10×1.)×1一ww.)十4.1816×ww 27 式中 生料的水分,以质量分数表示,% uww.， 5.2.2.5其他物料带入显热 其他带人物料显热按照公式(28)进行计算 Qd=med×cd×taad 28 式中 每千克熟料其他带人物料显热,单位为千焦每千克(k/kE) Qd 其他带人物料的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kgC] Cetd -其他带人物料的温度,单位为摄氏度(C) tetd 5.2.2.6一次空气显热 -次空气显热按照公式(29)进行计算 Y 29 Qk= ×cylk×1ylk十 ×cFk×tFk M， M 式中: 每千克热料一次空气显热,单位为千焦每千克(ke) Q 人窑一次空气的体积比热容,单位为单位为千焦每立方米摄氏度[k/m )] Cylk 人窑一次空气的温度,单位为摄氏度(C); lylk -人分解炉一次空气的体积比热容,单位为单位为千焦每立方米摄氏度[k/mC)] CFIk -人分解炉一次空气的温度,单位为摄氏度(C). tFk 5.2.2.7入冷却机气体显热 人冷却机气体显热按照公式(30)进行计算 以 -×c×t 30 Q= 式中 -每千克熟料人冷却机的气体显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); Quk 人冷却机的气体体积比热容,单位为单位为千焦每立方米摄氏度[k/m C]; CLk 人冷却机的气体温度,单位为摄氏度(C). tk 5.2.2.8生料带入空气显热 生料带人空气显热按照公式(31)进行计算 品xx 31 Qk= 式中 -每千克熟料生料带人空气显热,单位为千焦每千克(k/ke) Qk 空气体积比热容,单位为单位为千焦每立方米摄氏度[k/(mC]
GB/T26281一2021 5.2.2.9系统漏入空气显热 系统漏人空气显热按照公式(32)进行计算 Lok QLok一 ×ci×t M 式中 每千克熟料系统漏人空气显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); Qo -环境空气的温度,单位为摄氏度('C) 5.2.2.10热量总收入 热量总收人按照公式(33)进行计算 Q.=QR+QQR+Q,+Q十Q+Q+Qo+Qm 33 式中 -每千克熟料热量总收人,单位为千焦每千克(kJ/k) Qa 5.2.3支出热量 熟料形成热 5.2.3.1 当采用不同的钙质原料配料时,熟料形成热应根据实际情况进行计算 采用石灰石为钙质原料时,熟料形成热应按照附录D的规定计算,亦可按简化公式(34)进行 a 计算 Q=17.19wun.法十27.10wu.太十32.lwcn法一21.40uwh.山一2.17ur:w. 107.90(" 71.09(w 1十83.64(w Cw'Nu2o,一w'Neo,l w'Keo. w'Kao,h w'so3， w'so),sh 34 式中 熟料中相应成分的质量分数,%; w'o,h,u%ko,h、ueo,h,usE,h、ueo.l,TwNeo.,h、wKo,h,7us,h” 生料中相应成分的灼烧基质量 wNeo.、wKeo.、ws， 分数,% 采用电石渣为钙质原料配料时的熟料形成热应按照公式(35)计算 b -21.40ws Q小=17.19wNto,小十27.10wMo.h十20.08wcn.h十32.01weo.d 'se,h 2.47" 107.90(t 71.09(" )十83.64(w" w'Feo,h e'Naeo.一w'Neo. w'Kgo. w'Kaoh w'so， wsh.) 35 式中 -100g熟料中来自氢氧化钙分解的氧化钙含量,% wcao.eh -100g熟料中来自碳酸钙分解的氧化钙含量,% wcao,ee 5.2.3.2蒸发生料中水分耗热 蒸发生料中水分耗热按照公式(36)进行计算 Tuw. =m.× ×g 36 100 式中 10
GB/T26281一2021 -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(kJ/kg). q小 5.2.3.3出冷却机熟料显热 出冷却机熟料显热按照公式(37)进行计算 37 QLh=(1一mitn)×ch×4L 式中: 出冷却机熟料显热,单位为千焦每千克(k/lkg):; QLsh 熟料的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[k/(kgC] Csh -出冷却机熟料温度,单位为摄氏度(C) tLlh 5.2.3.4预热器出口废气显热 预热器出口废气显热按照公式(38)进行计算 y火 38 Q= c×t 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 -预热器出口废气体积比热容,单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/(mC)]; 预热器出口废气的温度,单位为摄氏度(C) c按照公式(39)进行计算 中a 十pco.×cco十中o×co十更N×cN" 土中nwn 2co2Xccw XGo C'= 100 (39 式中: 在0CtC内,各气体定压平均体积比热容,单位为千焦每立方米摄 ccog,ccoco、cN,cHo 氏度[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按照公式(40)进行计算 40 Qh=mh×Ch×t 式中 -每千克熟料预热器出口飞灰显热,单位为千焦每千克(k/kg); Qn 预热器出口飞灰的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[/(kgC)] Ch 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按照公式(41)进行计算 100. wH 100一L熊 o 100 Ih H0,s Q ×6690十 ×1660 =mh 川1h mhX 00 100 100 100一 100 44 (41 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(k/ke) Q. L 飞灰的烧失量,以质量分数表示,%; 生料的烧失量,以质量分数表示,% L 11
GB/T26281一202 -生料中化合水含量,以质量分数表示,% oHo, -生料中cO含量,以质量分数表示,% wcog， 注690 高岭土脱水热,单位为千焦每千克(k/kg); 1660 -CaCO分解热,单位为千焦每千克(kJ/kg) wco.,按照公式(42)进行计算 44 wco. wMgo. 丝 K X (42 wcog，= 56 100 100 40.3 式中 分别为生料中CaO和MgO含量,以质量分数表示,% weao.,wMo 煤磨抽冷却机气体显热 5.2.3.7 煤磨抽冷却机气体显热按照公式(43)进行计算 VE Qmmlk ×ck×tmmk (43 M 式中 Q -每千克熟料煤磨抽冷却机气体显热,单位为千焦每千克(k/kg); 煤磨抽冷却机气体温度,单位为摄氏度(C). 5.2.3.8窑头余热利用抽冷却机气体显热 窑头余热利用抽冷却机气体显热按照公式(44)进行计算 V Q ×cLk×tyk (44 M 式中 Q 每千克熟料窑头余热利用抽冷却机气体显热,单位为千焦每千克(k/kg); -窑头余热利用抽冷却机气体温度,单位为摄氏度(C) 'yk 5.2.3.9冷却机排出余风显热 冷却机排出余风显热按照公式(45)进行计算 V 45 -×cLk×lk M 式中 Q-每千克熟料冷却机排出余风显热,单位为千焦每千克(k/kg); -冷却机排出余风温度,单位为摄氏度(C) 以k 注:当冷却机有多个废气出口时,分别计算各废气出口排出余风显热 5.2.3.10冷却机排出气体飞灰显热 冷却机排出气体飞灰显热按照公式(46)进行计算 Vmk×Kn YxK K itkX Qm ×c×！ ×cL×t ×cA×t cLhXtk十 M M M (46 式中 每千克熟料冷却机排出气体飞灰显热-单位为千焦每千克(k/Ag); Qn 冷却机排出气体飞灰对应温度的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg C)] CLh 12
GB/T26281一2021 5.2.3.11化学不完全燃烧的热损失 化学不完全燃烧的热损失按照公式(47)进行计算 od -X ×12630 Q山=M 100 式中: Qm 每千克熟料化学不完全燃烧热损失,单位为千焦每千克(k/kg); 注:12630 -氧化碳的热值,单位为千焦每立方米(kJ/m'). 5.2.3.12机械不完全燃烧的热损失 机械不完全燃烧的热损失按照公式(48)进行计算 48 Q儿=CT×33874 式中 Q -每千克熟料机械不完全燃烧热损失,单位为千焦每千克(k/kg) -每千克熟料中的残碳量,单位为千克每千克(kg/kg CT -碳的热值,单位为千焦每千克(k/ke) 注:33874 C'Th可按照公式(49)进行计算 CTh=L×k 49 式中: -熟料烧失量 -碳引起的熟料烧失量占熟料总烧失量的百分比,宜取人=0.01 5.2.3.13系统表面散热 系统表面散热按照公式(50)进行计算 习Q 50 Q= M 式中 每千克熟料系统表面散热量,单位为千焦每千克(kJ/kg); Qn Q:B -每小时系统表面总散热量,单位为千焦每时(kJ/h) 5.2.3.14冷却水带出热 冷却水带出热按照公式(51)进行计算 M× 一 -x c土MX9e" 51 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) Qa M -每小时冷却水用量,单位为千克每时(kg/h); 冷却水出水温度,单位为摄氏度(C); t 冷却水进水温度,单位为摄氏度(C); 水的比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kgC] c,, M -每小时汽化冷却水量,单位为千克每时(kg/Ah) 5.2.3.15其他支出 Q,单位为千焦每千克(k/kg. 13
GB/T26281一2021 5.2.3.16热量总支出 热量总支出按照公式(52)进行计算 =Q+Q..+Q山+Q+Qa+Qa+Q+Q.h+Qmk+Q+Q山+Q+Q+QL +Q (52 式中 Q -每千克熟料热量总支出,单位为千焦每千克(k/kg). 5.2.3.17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 项目 项目 符号 kJ/kg 符号 kJ/kg 燃料燃烧热 Q 熟料形成热 Q 燃料显热 蒸发生料中水分耗热 Q Q. 生料中可燃物质燃烧热 出冷却机熟料显热 Q.R Qs Q 生料显热 预热器出口废气显热 -次空气显热 Q 预热器出口飞灰显热 Qa 人冷却机气体显热 Qa 飞灰脱水及碳酸盐分解耗热 Q 生料带人空气显热 Q. 冷却机排出余风显热 Q 系统漏人空气显热 Q0N 冷却机排出气体飞灰显热 Qn 其他物料带人显热 煤磨抽冷却机气体显热 Qd Qnnlk 窑头余热利用抽冷却机气体显热 Qk 化学不完全燃烧的热损失 Q 机械不完全燃烧的热损失 Q. 系统表面散热 Q. 其他支出 Q 合计 合计 5.3回转窑系统的热效率 5.3.1回转窑系统烧成效率回转窑系统热平衡表中,熟料的形成热与燃料燃烧放出热量的比值)按照 公式(53)进行计算 7e= 53 QR+QR 式中 回转窑系统烧成效率,% 7 5.3.2烧成系统热利用率按照公式(54)进行计算 十0.001×E 十Em×Q QA (54 7 o QR R十 14
GB/T26281一2021 式中: 烧成系统热利用率,%; 7 标定测试期其他余热回收利用折算的标准煤量,单位为千克标准煤每吨(kgce/t); E 每千克标准煤发热量,其数值应符合GB/T2589的规定,单位为千焦每千克标准煤(k/Akgce); QM E -测试期内熟料余热发电折算的标准煤量,单位为千克标准煤每吨(kgce/t). E按照公式(55)进行计算 0.1229×(zw zwo 55 E = 式中 每千瓦时电力折合的标准煤量,单位为千克标准煤每千瓦时(kgce/Akwh); 0.1229 统计报告期内余热电站总发电量,单位为千瓦时(kw h); w'g 统计报告期内余热电站自用电量,单位为千瓦时(kw h); w0 P 统计报告期内窑系统熟料产量,单位为吨(t). h 5.3.3燃料替代率按照公式(56)进行计算,替代燃料燃烧热按照公式57)进行计算 QR 56 R QR 式中: 燃料替代率,%; 7trR 每千克熟料替代燃料燃烧热,单位为千焦每千克(/kg) Qr 57 Qk Qw) mir×” 式中 -第种替代燃料的消耗量折算为每千克熟料的量,单位为千克每千克(kg/kg) mi 测试期内的第i种替代燃料的收到基低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg) Qd 6 冷却机的热平衡与热效率计算 6.1热平衡 6.1.1收入热量 6.1.1.1出窑熟料显热 出窑熟料显热按照公式(58)进行计算 58 Q=(1十川然十 ×c山×tsa 朋rea 式中: 出窑熟料显热,单位为千焦每千克(kJ/kg); Q 每千克熟料人窑二次空气含尘量,单位为千克每千克(kg/kg). mysAk -每千克熟料人分解炉三次空气含尘量,单位为千克每千克(kg/kg); mFk -出窑熟料温度,单位为摄氏度(C) t 6.1.1.2入冷却机气体显热 按5.2.2.7中公式(30)进行计算 6.1.1.3热量总收入 热量总收人按照公式(59)进行计算 15
GB/T26281一202 (59 Q发=Q十Q 式中 Q公 -冷却机热量总收人,单位为千焦每千克(k/kg) 6.1.2支出热量 6.1.2.1出冷却机熟料显热 按5.2.3.3中公式(37)进行计算 6.1.2.2入窑二次空气显热 6.1.2.2.1 人窑二次空气显热按照公式60)进行计算 Y 60 Q2k= ×ck×ty?k十my2k×ch×ty2k M 式中 Q每千克熟料人留二次空气显热,单位为千焦每千克(kAe 每小时人窑二次空气体积,单位为立方米每时m'/h),Va按照公式(61)进行计算 V， yA8 人窑二次空气的温度,单位为摄氏度() t2k Vak=！ (61 =V×a,×M,×(一g,T)-Vn 式中 V 燃料完全燃烧时理论空气需要量,对固体及液体燃料,单位为立方米每千克(m/kg),对 气体燃料,单位为立方米每立方米(m=/m=); 窑尾过剩空气系数 ay 窑头漏风系数,视窑头密闭情况而定，一般选9,T=0.5%~2% 9yT 6.1.2.2.2根据燃料元素分析(或成分分析)结果计算V 固体及液体燃料 a 固体及液体燃料完全燃烧时理论空气需要量按照公式62)进行计算 62 v=0.089心 +0.267叫i +0.033(ws 一叫on 式中 燃料中各元素质量分数,% wc,wH,ws,wo b)气体燃料 气体燃料完全燃烧时理论空气需要量按照公式(63)进行计算 十1.5p V=0.0476×(0.5po十0.5中十2pcH十3必 pegH pHes o2 63 式中 气体燃料中各成分体积分数,% peH、peaH、Hs 6.1.2.2.3根据燃料收到基低位发热量近似计算Ve: a 固体燃料 固体燃料完全燃烧时理论空气需要量按照公式(64)进行计算 M2oe 0.5 64 1000 b液体燃料 液体燃料完全燃烧时理论空气需要量按照公式(65)进行计算 0.203Q. 十2.0 65 1000 l6
GB/T26281一2021 气体燃料 c 对于Q,<12560k/m'的煤气完全燃烧时理论空气需要量按照公式(66)进行计算 0.209Q net,ar V 66 1000 对于Q>12560k/m`的煤气完全燃烧时理论空气需要量按照公式(67)进行计算 0.26Qman 一0.25 67 1000 对于天然气完全燃烧时理论空气需要量按照公式(68)进行计算 0.266Q n十0.02 Vk= 68 000 6.1.2.3入分解炉三次空气显热 人分解炉三次空气显热按照公式(69)进行计算 Yak QFk ×ck×tpk十mF;k×c×t3 69 M 式中 Q0 -每千克熟料人分解炉三次空气显热,单位为千焦每千克(k/kg) -人分解炉三次空气的温度,单位为摄氏度(C) k 6.1.2.4煤磨抽冷却机气体显热 按5.2.3.7中公式(43)进行计算 6.1.2.5窑头余热利用抽冷却机气体显热 按5.2.3.8中公式(44)进行计算 6.1.2.6冷却机排出余风显热 按5.2.3.9中公式(45)进行计算 6.1.2.7冷却机排出气体飞灰显热 按5.2.3.10中公式(46)进行计算 6.1.2.8冷却机表面散热 冷却机表面散热按照公式(70)进行计算 Q路 Q;= 70 M 式中: Q -每千克熟料冷却机表面散热量,单位为千焦每千克(k/kg) 习Qu8 -每小时冷却机表面总散热量,单位为千焦每时(k/h) 6.1.2.9冷却水带走热 冷却水带走热按照公式(71)进行计算 Mx 土M ×g心 二u)Xc 71 QL M 17
GB/T26281一2021 式中 Q 每千克熟料冷却机冷却水带走热,单位为千焦每千克(k/kg); M -每小时冷却机冷却水用量,单位为千克每时(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) Le,t M -每小时冷却机汽化冷却水量,单位为千克每时(kg/h) 6.1.2.10冷却机其他支出 Q,冷却机其他支出,单位为千焦每千克(kJ/kg) 6.1.2.11热量总支出 热量总支出按照公式(72)进行计算 Qan=Q山+Q,a+Q孩+Q+Q+Q.高+Qa+Q+Q (72 式中 Q -冷却机热量总支出,单位为千焦每千克(k/kg); Q1c 6.1.3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 收人热量 支出热量 项目 符号 J/ke8 项目 符号 k/kg 出富熟料显热 出冷却机熟料显热 Q Q 人冷却机气体显热 人窑二次空气显热 Qa Qm 人分解炉三次空气显热 Q 煤磨抽冷却机气体显热 Qmnk 冷却机排出余风显热 Q 窑头余热利用抽冷却机气体显热 Q 冷却机排出气体飞灰显热 QLns 冷却机表面散热 Qn 冷却水带走热 Q 冷却机其他支出 Q 合计 合计 6.2冷却机的热效率计算 冷却机的热效率计算按照公式(73)进行计算 Qak十QakQk十Qn 73 QA+Q 式中 -冷却机的热效率,% 7 18
GB/T26281一2021 水泥熟料烧成综合能耗 7.1统计范围 7.1.1熟料烧成系统用能管理范围内,主要生产系统和辅助生产系统消耗的各种能源,统计范围与 GB16780保持一致,包括但不限:生料均化与储存、人窑生料计量与输送,生料预热和分解),熟料烧成 与冷却,熟料输送,废气处理,中控室等项 不包括生料和燃料制备,不包括用于基建、技改等项目建设 期消耗的能源 7.1.2如果采用协同处置或替代燃料,应单独统计其消耗的能源量和替代燃料量,并计人熟料烧成热 耗和水泥熟料烧成综合燃料消耗 烧成系统废气用于余热电站发电时,应统计余热电站发电量及余热 电站自用电量,烧成系统废气用于烘干原料的,应统计标定期内用于烘干物料的有效回收热量,并计人 烧成系统热利用率计算中 7.1.3生产系统应按照GB17167和GB/T35461的要求配备能源计量器具,相关的统计和评价按照 GB/T33850的要求执行 7.2计算方法 7.2.1水泥熟料烧成综合能耗按照公式(74)进行计算 0.1229×P， E=e十 74 n1 式中: E -水泥熟料烧成综合能耗单位为千克标准煤每吨(kgce/t). 水泥熟料烧成综合燃料消耗-单位为千克标准煤每吨(kgee/D) P 测试期内熟料烧成每小时用电量,按照GB/T27977的规定计算,单位为千瓦时(kw h); 测试期内每小时熟料产量,单位为吨(t) n 7.2.2水泥熟料烧成综合燃料消耗按照公式(75)进行计算 1000×QR (75 Ee ese Q 19
GB/T26281一2021 附 录 A 资料性 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记录表见表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 名 规格 m 筒体内容积 m 平均有效直径 m 有效长度 m 回 有效内表面积 m” 有效内容积 mm % 斜度 窑速 r/min 电机型号 电机功率 kw 型式 分解炉 规格 m 型式 C1 m C2 m 预 C3 规 格 C4 C5 C0 m 型号 锅炉 规格 m 型号 发 发电 规格 m 机组 能力 kw 20
GB/T26281一2021 表A.1主要设备情况(续 名称 单位 规格参数 备注 型式 燃 窑头 规格 mm 型式 分解炉 嘴 规格 mm 型号 P 风压 窑头 铭牌风量 m'/min lw 电机功率 型号 机 风压 Pa 窑尾 铭牌风量 mm'/mmin 电机功率 kw 型号 能力 t/Ah 型号 罗 头 铭牌风量 m'/min 风压 kPa 电机功率 lkWw 媒 型号 能力 t/h 分 型号 罗 铭牌风量 m'/min 风压 kPa 电机功率 kw 型号 斗式 喂料 提升 能力 t/Ah 设备 机 输送高度 mn 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 型式 冷却机 备 工况处理风量 nm/h 21
GB/T26281一202 表A.1主要设备情况(续》 单位 规格参数 名称 备注 型式 型号 饱床面积 m 型号 风 风压 机 铭牌风量 电机功率 型号 风 风压 Pa 机 铭牌风量 m'/A kw 电机功率 型号 风 风压 Pa 铭牌风量 m'7/h 电机功率 kw 型号 风 P 却 风压 机 m/h 铭牌风量 电机功率 kW 型号 风 风压 Pa m'/h 铭牌风量 电机功率 kw 型号 风 风压 Pa 机 铭牌风量 nm'/h 电机功率 kw 型号 风 风压 Pa m'/h 铭牌风量 kw 电机功率 型号 风 Pa 风压 机 铭牌风量 m/h 电机功率 kw 22
GB/T26281一2021 表A.1主要设备情况(续 单位 规格参数 名称 备注 型号 风压 Pa 冷却机余 铭牌风量 m' h 风风机 介质温度 电机功率 kW 型号 风压 P 窑尾高温风机 铭牌风量 m'/h 介质温度 电机功率 kWw 型号 风压 Pa 窑尾排风机 铭牌风量 m'/h 介质温度 电机功率 lkw 表A.2热平衡参数测定记录 年 日 测定时间 月 测定人员 大气压万 气温 风速 空气湿度 P m/S 天气情况 单位 测定项目 测定数据 备注 产量 kg/h 熟料 窑出口 温度 冷却机出口 喂料量 kg/h 折合比 % 水分 人窑生料 温度 可燃物质的含量 kg/kg 增湿塔收回富灰量 kg/h 收尘器收回窑灰量 kg/h 窑灰 灰量 e小 人窑 温度 回灰 水分 23
GB/T26281一202 表A.2热平衡参数测定记录续 测定时间 年 月日 测定人员 大气压力 气温 风速 空气湿度 Pa m/s 天气情况 单位 测定数据 测定项目 备注 窑头 kg/h 喂料量 分解炉 kg/h 合计 eh C 窑用 人窑燃料 温度 炉用 % 煤灰掺人率 种类 产地 表A.3气体体积与含尘量测定结果 风量 飞灰 飞灰 含尘 压力 温度 飞灰量 测定项目 浓度 备注 水分烧失量 工况 标况 Pa kg/h % nm/h m/h kg/m" 送煤风 人窑 净风 -次空气 送煤风 人分解炉" 净风 生料带人空气 风机" 风机2 风机3 风机4 风机5 风机6 风机? 风机8 风机9 风机 总空气量 预热器出口烟气 24
GB/T26281一2021 表A.3气体体积与含尘量测定结果续 风量 飞灰 含尘 飞灰 温度 压力 飞灰量 测定项目 浓度 水分 烧失量 备注 工况 标况 Pa kg/h % kg/m m'/hm'/h 人窑二次空气 冷却机排风(或余热利用风 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 SiOAlO.FegOCaOMgOK.(ONagOSO CI 总和fCaO 项目 SM IM KH % % % % % % 熟料 生料 窑灰 煤灰 飞灰 表A.5固体燃料和液体燃料分析结果 元素分析 工业分析 水分 低位热值Q. 燃料种类 N M V C焦渣特性 H A % 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 w co so CO H HS 低位热值Q H N C % % % % % % % % % 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 含湿量 % 测点 过剩空气系数a % CO. o sSO) NO 窑尾烟室 25
GB/T26281一202 表A.7气体成分与含湿量测定结果(续 气体成分 含湿量 过剩空气系数a 测点 % SO NO CO. CO 分解炉出口 预热器出口 -次风机管道 冷却机进风管道 姻囱 表A.8表面散热测定结果 每小时散热量 每千克熟料散热量 测定项目 n kh 回转密 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 冷却水量 进水温度 出水温度 汽化耗水量 耗热量 测定项目 kg/h kg/h kJ/h 回转密 冷却机 合计 26
GB/T26281一2021 附录 B 资料性 符号说明 本文件使用的符号见表B.1 表B.1符号说明 序号 含义 单位 符号 窑尾过剩空气系数 a 冷却机的热效率 % 回转窑系统烧成效率 % 燃料替代率 % uR 烧成系统热利用率 % -次空气的标况密度 p kg/m cO的标况密度 kg/mm" pco co的标况密度 Pcog kg/m kg/m C H.的标况密度 pc 10 预热器出口废气的标况密度 kg/m H的标况密度 1 PH kg/m 12 kg/m H.0的标况密度 p0 1 空气的标况密度 kg/m" 14 kg/m 人冷却机气体的标况密度 PLk 1 N的标况密度 p心 kg/m" 16 O的标况密度 kg/m po 7" 气体燃料的标况密度 kg/m 18 习Q. 每小时系统表面总散热量 k/h >Q.a 每小时冷却机表面总散热量 J/A 19 20 pc % 气体燃料中CH的体积分数 % pco 气体燃料中CO的体积分数 21 22 预热器出口废气中co的体积分数 % pwd 气体燃料中co的体积分数 % 23 pco 24 预热器出口废气中co的体积分数 % 中co % 25 中e,M 气体燃料中CH的体积分数 26 气体燃料中C.H的体积分数 % 中caM 27

水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法GB/T26281-2021

水泥生产是一个高能耗、高污染的行业，因此如何控制能源消耗是一个重要的问题。在水泥生产中，水泥回转窑是非常重要的设备之一，它的工作状态直接影响整个生产的能耗。

GB/T26281-2021标准为我们提供了一种全面、科学的水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法。该标准旨在通过分析水泥回转窑的热平衡状态来实现能耗的控制和降低。热平衡是指系统内各部分热量的输入和输出相等，通过计算各部分热耗和热收益之间的平衡关系，可以确定整个系统的热效率，并进一步计算出综合能耗。

GB/T26281-2021标准中提供了具体的计算公式和方法，对于控制生产过程中的能源消耗非常有帮助。其中，热平衡计算包括回转窑本身和相关设备的热量平衡计算，以及燃料燃烧产生的热量计算。热效率计算则是基于热平衡状态下的数据进行计算，反映了水泥回转窑的燃烧功率与热能损失之间的比例关系。而综合能耗计算则更加全面，不仅考虑了上述两个因素，还将其他因素如电力消耗、原材料消耗等加以考虑。

总之，GB/T26281-2021标准为水泥生产企业提供了一个全面的热平衡、热效率、综合能耗计算方法，有助于企业掌握生产中的能耗情况，优化生产流程，提高生产效率，降低生产成本。

水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法的相关资料

和水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法类似的标准

GB/T26282-2010

水泥回转窑热平衡测定方法

2022/11/6 14:42:54 现行

GB/T26281-2010

水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法

2022/11/6 14:31:43 现行

GB/T7563-2018

商品煤质量水泥回转窑用煤

2022/8/18 16:54:31 现行

GB/T26282-2021

水泥回转窑热平衡测定方法

2022/7/9 9:00:35 即将实施

GB/T26281-2021

水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法

2022/7/9 6:18:25 即将实施