热量平衡

1

回转窑系统热平衡计算

1热平衡计算基准、范围及原始数据

1.1热平衡计算基准

物料基准：一般以1kg熟料为基准；

温度基准：一般以0℃为基准；

1.2热平衡范围

热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统

设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平

衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数

据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。

1.3原始数据

根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计

算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说，

主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、合理地确定各种参数；

对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平

衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工

业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞

灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可

根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。

2物料平衡与热量平衡

计算方法与步骤说明于下：

窑型：悬浮预热器窑

基准：1kg熟料；0℃

平衡范围：窑+预热器系统

根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图1和图2所示。

图1物料平衡图图2热量平衡图

2

2.1物料平衡计算

2.1.1收入项目

（1）燃料消耗量

m

r

（kg/kg熟料）

设计新窑或技术改造时，m

r

是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测

定得到。

（2）入预热器物料量

①干生料理论消耗量

s

arr

gsL100

100

L

aAm

m







式中，m

gsL

—干生料理论消耗量，kg/kg熟料；A

ar

—燃料收到基灰分含量，%；a—燃料灰分

掺入熟料中的量，%；L

s

—生料的烧失量，%。

②入窑回灰量和飞损量



fhyh

mm

)1(

fhFh

mm

式中，m

yh

—入窑回灰量，kg/kg熟料；m

fh

—出预热器飞灰量，kg/kg熟料；m

Fh

—出收尘器飞

灰损失量，kg/kg熟料；η—收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。

③考虑飞损后干生料实际消耗量

s

fh

FhgsLgs100

100

L

L

mmm







式中，m

gs

—考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg熟料；L

fh

—飞灰烧失量，%。

④考虑飞损后生料实际消耗量

s

gss100

100

W

mm





式中，m

s

—考虑飞损后生料实际消耗量，kg/kg熟料；W

s

—生料中水分含量，%。

⑤入预热器物料量

yhs

mm入预热器物料量（kg/kg熟料）

（3）入窑系统空气量

①燃料燃烧理论空气量

)O0.033(S0.267H0.089C

ararararLK





V

LKLK

293.1Vm







3

式中，

LK

V



—燃料燃烧理论干空气量，Nm3/kg煤；

LK

m



—燃料燃烧理论干空气量，kg/kg煤；

C

ar

、H

ar

、S

ar

、O

ar

—燃料应用基元素分析组成，%。

②入窑实际干空气量

yrLKykyk

mVV





ykyk

293.1Vm

式中，V

yk

—入窑实际干空气量，Nm3/kg熟料；m

yk

—入窑实际干空气量，kg/kg熟料；α

y

—窑

尾空气过剩系数。

③漏入空气量（包括生料送风量）

rLKyfLok

)(mVV





LokLok

293.1Vm

式中，V

Lok

—窑尾系统漏风量，Nm3/kg熟料；m

Lok

—窑尾系统漏风量，kg/kg熟料；α

f

—预热

器出口过剩空气系数。

漏入空气量也可用漏风系数求得。

2.1.2支出项目

（1）熟料量

m

sh

＝1kg

（2）废气量

①生料中物理水

100

s

sws

W

mm

804.0

ws

ws

m

V

式中，0.804—为水蒸气密度，kg/Nm3；m

ws

—生料中物理水量，kg/kg熟料；V

ws

—生料中物

理水量，Nm3/kg熟料。

②生料中化学水

s

32gshs

OAl00353.0mm

804.0

hs

hs

m

V

式中，m

hs

—生料中化学水量，kg/kg熟料；V

hs

—生料中化学水量，Nm3/kg熟料；s

32

OAl—干

生料中三氧化铝含量，%。

③生料分解放出CO

2

气体量

100100

CO

fh

Fh

2

gs

s

CO

2

L

mmm

4

977.144

22.4s

CO

s

CO

s

CO

2

22

m

mV

式中，s

CO

2

m—生料中分解出CO

2

气体量，kg/kg熟料；s

CO

2

V—生料中分解出CO

2

气体量，Nm3/kg

熟料；CO

2

—干生料中CO

2

含量，%。

MgO

CO

s

CaO

CO

s

2

22MgOCaOCO

M

M

M

M



式中，CaOs、MgOs—分别为干生料中CaO和MgO的含量，%；M

CO2

、M

CaO

、M

MgO

—分别为

CO

2

、CaO、MgO分子的相对质量；1.977—CO

2

密度，kg/Nm3。

④燃料燃烧生成烟气量

ar

r

CO

0187.0

2

CV（Nm3/kg煤）

aryLK

r

N

N008.079.0

2





VV（Nm3/kg煤）

LKy

r

O

)1(21.0

2

VV



（Nm3/kg煤）

ary

r

OH

0.0124W0.112H

2

V（Nm3/kg煤）

r

OH

r

O

r

N

r

COfL

2222

VVVVV（Nm3/kg煤）

100/A1293.1

aryLKfL





Vm（Nm3/kg煤）

式中，V

fL

—燃料燃烧实际烟气量，Nm3/kg煤；m

fL

—燃料燃烧实际烟气量，kg/kg煤。

⑤漏入空气量

V

Lok

（Nm3/kg熟料）；

m

Lok

（Nm3/kg熟料）；

总废气量

LOKrfL

s

COhswsf

2

VmVVVVV（Nm3/kg熟料）

LOKrfL

s

COhswsf

2

mmmmmmm（kg/kg熟料）

（3）出预热器飞灰量

m

fh

（kg/kg熟料）

2.2热量平衡计算

2.2.1收入项目

（1）燃料燃烧生成热

arnet,rrR

QmQ（kJ/kg熟料）

式中，Q

net,ar

—燃料收到基低位发热量，kJ/kg煤；

5

（2）燃料带入显热

Q

r

＝m

r

C

r

t

r

（kJ/kg熟料）

式中，C

r

—燃料的比热，kJ/kg·℃；t

r

—燃料入窑温度，℃。

（3）生料带入显热

Q

s

＝(m

gs

C

s

十m

ws

C

w

)t

s

（kJ/kg熟料）

式中，C

s、C

w

—分别为生料、水的比热，kJ/kg·℃；t

s

—生料入窑温度，℃。

（4）回灰带入热量

Q

yh

＝m

yh

C

yh

t

yh

（kJ/kg熟料）

式中，C

yh

—回灰的比热，kJ/kg·℃；t

yh

—回灰入窑的温度，℃。

（5）空气带入热量

①一次空气带入热量

Q

ylk

＝K

1

V

ykl

C

ylk

t

ylk

（kJ/kg熟料）

式中，K

1

—一次空气占总入窑空气量的比例，%；C

y1k

—一次空气在0℃～t

y1k

温度的平均比

热，kJ/Nm3·℃；t

y1k

—一次空气入窑温度，℃。

②二次空气带入热量

Q

y2k

＝(1—K

1

)V

yk

C

y2k

t

y2k

（kJ/kg熟料）

式中，C

y2k

—二次空气在0℃～t

y2k

间的平均比热，kJ/Nm3·℃；t

y2k

—二次空气入窑温度，℃。

③漏入空气带入热量

Q

LOK

＝V

LOK

C

LOK

t

LOK

（kJ/kg熟料）

式中，C

LOK

—漏入空气在0℃～t

LOK

间的平均比热，kJNm3·℃；t

LOK

—漏入空气温度，℃。

总收入热量Q

zs

Q

zs

＝Q

rR

+Q

r

+Q

s

+Q

yh

+Q

ylk

+Q

y2k

+Q

LOK

2.2.2支出项目

（1）熟料形成热

sh

32

sh

2

shsh

32

kOFe47.2SiO40.12MgO10.72OAl19.71CaO01.23

sh

Q（kJ/kg熟料）

式中，sh

32

sh

2

shsh

32

kOFeSiOMgOOAlCaO、、、、—分别为熟料中各成分百分含量。

（2）蒸发生料中水分耗热

Q

ss

＝(m

ws

+m

hs

)q

qh

（kJ/kg熟料）

式中，q

qh

—入窑生料温度时水的汽化热，kJ/kg水。

（3）废气带走热量

Q

f

＝V

f

C

f

t

f

（kJ/kg熟料）

式中，C

f

—混合气体的平均比热，kJ/Nm3·℃；t

f

—废气温度，℃

f

NNOHOHOOCOCO

f

22222222

V

VCVCVCVC

C





6

式中，

2

CO

C、

2

O

C、

OH

2

C、

2

N

C—分别为CO

2

、O

2

、H

2

O、N

2

在t

f

温度时的平均比热，kJ/Nm3·℃；

2

CO

V、

2

O

V、

OH

2

V、

2

N

V—分别为废气中CO

2

、O

2

、H

2

O、N

2

的量；Nm3/kg熟料。

（4）出窑熟料带走热

Q

ysh

＝1×C

ysh

t

ysh

（kJ/kg熟料）

式中，C

ysh

—熟料在0℃～t

ysh

间的平均比热；kJ/kg·℃；t

ysh

——出窑熟料温度，℃。

（5）出预热器飞灰带走热

Q

fh

=m

fh

C

fh

t

fh

（kJ/kg熟料）

式中，C

fh

—0℃～t

fh

间飞灰平均比热，J/kg·℃；t

fh

—飞灰温度，℃。

（6）系统表面散热损失

Q

B

（kJ/kg熟料）

总支出热量Q

zc

Q

zc

＝Q

sh

＋Q

ss

＋Q

f

＋Q

ysh

＋Q

fh

＋Q

B

收支热量平衡式：Q

zs

＝Q

zc

上述热平衡方程式，为含有一个未知数m

r

的一元一次方程式。求解上述方程，即可求得

单位熟料的燃料消耗量m

r

。

熟料烧成热耗的计算

Q

rR

＝m

r

Q

net,ar

（kJ/kg熟料）

在所有的热量支出中，只有熟料形成热量是真正消耗于熟料形成的热量，因此回转窑的

热效率应为熟料形成热与入窑总热量之比值

%100

zs

sh

Q

Q



但入窑总热量Q

zs

随热平衡范围不同而变化，因此窑的热效率也可用熟料形成热与燃料

燃烧热之η

s

比表示，η

s

也称窑的烧成热效率。

%100

rR

sh

s



Q

Q



根据单位熟料的燃料消耗量，回转窑的规格尺寸、燃烧带长度等，，还可计算一些窑的主

要热工技术参数，如窑的发热量、燃烧带容积热负荷、燃烧带衬砖断面热负荷及表面热负荷

等。

以上热平衡计算中，将入窑空气量看成入窑一、二次空气量之和，实际入窑空气量应是

入窑一、二次空气量及少量窑头漏风量组成。设计计算时，也可确定窑头漏风系数，计算窑

漏风量。另外，计算中还忽略了空气中带入的水分、飞损飞灰脱水及CO

2

分解耗热两项，此

两项数量极小，对热平衡计算结果无影响。

7

热平衡计算举例

1、原始资料：

（1）窑型；Φ4.0×60m带RSP型预分解窑；

（2）生产品种：普通硅酸盐水泥熟料；

（3）物料化学成分，见表1；

（4）燃料组成，工业分析见表2及表3。

表1物料化学成分

原料烧失量SiO

2

A1

2

O

3

Fe

2

O

3

CaOMgOSO

3

其他总和

干生料

熟料

煤灰

35.88

0

0

13.27

22.48

51.60

3.03

5.54

31.79

2.09

3.79

4.16

44.68

66.83

3.62

0.29

0.59

0.68

0.16

0.05

2.20

0.60

0.72

5.95

100.00

100.00

100.00

表2燃料元素分析(％)

C

ar

H

ar

S

ar

N

ar

O

ar

A

ar

W

ar

60.103.960.350.977.9125.711.00

表3工业分析及发热量

A

ar

V

ar

F.C

ar

W

ar

Q

net,ar

(kJ/kg)

%25.7128.3644.931.0023614

（5）温度

表4温度（℃）

入预热器生料温度50入分解炉三次空气温度740

入窑回灰温度50气力提升泵输送生料空气温度50

入窑一次空气温度30熟料出窑温度1360

入窑二次空气温度950废气出预热器温度370

环境温度30飞灰出预热器温度330

入窑、分解炉燃料温度60

（6）入窑风量比(%)一次空气(K

1

)：二次空气(K

2

)：窑头漏风(K

3

)＝15:80:5；

（7）燃料比(%)回转窑(K

y

):分解护(K

F

)＝40:60；

（8）出预热器飞灰量：0.1kg/kg熟料；

（9）出预热器飞灰烧失量：35.20％；

（10）各处过剩空气系数：窑尾α

y

＝l.05；分解炉混合室出口α

L

＝1.15；预热器出口α

f

＝1.40；

其中：预热器漏风量占理论空气量的比例K

4

＝0.16；

气力提升泵喂料带入空气量占理论空气量的比例K

5

＝0.09，折合料风比为19.8kg/Nm3

（11）分解炉及窑尾漏风(包括分解炉一次空气量)占分解护用燃料理论空气量的比例K

6

＝0.05；

（12）收尘器和增湿塔综合收尘效率为99.6％；

（13）熟料形成热：1736.9kJ/kg熟料；

（14）系统表面散热损失：460kJ/kg熟料；

（15）生料水分：0.2％；

（16）窑的产量2000t/日(或83.3t/h)。

8

2.1物料平衡计算

2.1.1收入项目

（1）燃料消耗量

m

r

（kg/kg熟料）

其中，窑头燃料量：

M

yr

=K

y

m

r

（kg/kg熟料）

分解炉燃料量：

m

Fr

=K

F

m

r

（kg/kg熟料）

（2）生料消耗量、入预热器物料量

①干生料理论消耗量

s

arr

gsL100

100

L

aAm

m





=

88.53100

17.25100



m

=1.560-0.401m

r

（kg/kg熟料）

式中，a—燃料灰分掺入熟料中的量，取100%。

②出收尘器飞损量及入窑回灰量

)1(

fhFh

mm=0.1×(1-0.996)=0.0004（kg/kg熟料）



fhyh

mm=0.1×0.996≈0.10（kg/kg熟料）

③考虑飞损后干生料实际消耗量

rr

s

fh

FhgsLgs

401.0560.1

88.35100

20.35100

0004.0)401.0560.1(

100

100

mm

L

L

mmm













（kg/kg熟料）

④考虑飞损后生料实际消耗量

rr

s

gss

402.0563.1

2.0100

100

)401.0560.1(

100

100

mm

W

mm







（kg/kg熟料）

⑤入预热器物料量

rryhs

402.0663.1100.0)402.0563.1(mmmm入预热器物料量（kg/kg熟料）

（3）入窑系统空气量

①燃料燃烧理论空气量

)O(S0.0330.267H0.089C

ararararLK





V

6.1577.91)-.350(0.0333.960.26760.100.089（kg/kg煤）

691.7293.1157.6293.1

LKLK









Vm（kg/kg煤）

②入窑实际干空气量

9

rrrFLKykyrLKykyk

586.240.0157.605.1mmmKVmVV









（Nm3/kg熟料）

rykyk

586.2293.1293.1mVm（kg/kg熟料）

其中，入窑一次空气量、二次空气量及漏风量：

ykyk1y1k

0.15KVVV（Nm3/kg熟料）

ykyk2y2k

80.0KVVV（Nm3/kg熟料）

ykyk3LOK1

0.05KVVV（Nm3/kg熟料）

③分解炉从冷却机抽空气量

a．出分解炉过剩空气量

rrrLKL1

924.0157.6)115.1()1(mmmVV



（Nm3/kg熟料）

b．分解炉燃料燃烧空气量

rrrFLKFrLK2

694.360.0157.6mmmKVmVV







（Nm3/kg熟料）

c．窑尾过剩空气量

rrryLKyyrLKy3

123.040.0157.605.0)1()1(mmmKVmVV









（Nm3/kg熟料）

d．分解炉及窑尾漏入空气量

rrrFLKyFrLK64

185.060.0157.605.0)1(KmmmKVmVV









（Nm3/kg熟料）

e．分解炉从冷却机抽空气量

rrrrr4321F3K

310.4185.0123.0694.3924.0mmmmmVVVVV（Nm3/kg熟料）

rrF2KF3K

573.5310.4293.1293.1mmVm（kg/kg熟料）

④气力提升泵喂料带入空气量

rrrLK5sk

554.0167.609.0KmmmVV



（Nm3/kg熟料）

rrsksk

716.0554.0293.1293.1mmVm（kg/kg熟料）

⑤漏入空气量

a．预热器漏入空气量

rrrLK45

985.0167.616.0KmmmVV



（Nm3/kg熟料）

b．窑尾系统漏入空气总量

r

mmmVVV170.1985.0185.0

rr54LOK2

（Nm3/kg熟料）

c．全系统漏入空气量

10

rrr2LKLOK1LOK

299.1170.1586.205.0mmmVVV（Nm3/kg熟料）

rrLOKLOK

680.12994.1293.1293.1mmVm（kg/kg熟料）

2.1.2支出项目

（1）熟料量

m

sh

＝1kg

（2）出预热器废气量

①生料中物理水

rr

s

sws

001.0003.0

100

2.0

)402.0563.1(

100

mm

W

mm

（kg/kg熟料）

r

rws

ws

001.0004.0

804.0

001.0003.0

804.0

m

mm

V





（Nm3/kg熟料）

②生料中化学水

rr

s

32gshs

004.0017.003.3)401.0560.1(00353.0OAl00353.0mmmm（kg/kg熟料）

r

rhs

hs

005.0021.0

804.0

004.0017.0

804.0

m

mm

V





（Nm3/kg熟料）

③生料分解放出CO

2

气体量

42.35

3.40

44

29.0

56

44

68.44MgOCaOCO

MgO

CO

s

CaO

CO

s

2

22

M

M

M

M

rr

fh

Fh

2

gs

s

CO

142.0552.0

100

20.35

0004.0

100

42.35

)401.0560.1(

100100

CO

2

mm

L

mmm

（kg/kg熟料）

r

r

s

CO

s

CO

s

CO

072.0281.0

997.1

142.0552.0

977.144

22.4

2

22

m

m

m

mV



（Nm3/kg熟料）

④燃料燃烧生成烟气量

rrrar

r

CO

122.110.600187.00187.0

2

mmmCV（Nm3/kg熟料）

rrrrarryLK

r

N

872.497.0008.0157.679.0N008.079.0

2

mmmmmVV



（Nm3/kg熟料）

rrrarry

r

OH

456.0)0.10124.096.3112.0(124W0.0112H.0

2

mmmmV（Nm3/kg熟料）

rrrar

r

SO

002.035.0007.07.0

2

mmmCV（Nm3/kg熟料）

rr

r

OH

f

SO

r

N

r

CO

r452.6)002.0456.0872.4122.1(

2222

mmVVVVV（Nm3/kg熟料）

rrrarLK

r704.8)

100

71.25

1961.7()100/A1(mmmmm





（Nm3/kg熟料）

⑤烟气中过剩烟气量

11

rrrLKf

k463.26.1571)(1.401)(mmmVαV



（Nm3/kg熟料）

rr

kk185.3463.2293.1293.1mmVm（kg/kg熟料）

其中，

rr

kk

N

946.1463.279.079.0

2

mmVV（Nm3/kg熟料）

rr

k

N

k

N

433.2

4.22

82

946.1

4.22

28

22

mmVm

（kg/kg熟料）

rr

kk

O

571.0463.221.021.0

2

mmVV（Nm3/kg熟料）

rr

k

O

k

O

739.0

4.22

32

517.0

4.22

32

22

mmVm

（kg/kg熟料）

⑥总废气量

22222

SOOOHNCOf

VVVVVV

＝(0.281-0.072m

r

+1.122m

r

)+(4.872m

r

+1.946m

r

)+(0.004-0.001m

r

+0.021

-0.005m

r

+0.456m

r

)+0.517m

r

+0.002m

r

＝0.572+11.729m

r

（kg/kg熟料）

（3）出预热器飞灰量

100.0

fh

m（kg/kg熟料）

2.2热量平衡计算

2.2.1收入项目

（1）燃料燃烧生成热

rarnet,rrR

23614mQmQ（kJ/kg熟料）

（2）燃料带入显热

Q

r

=m

r

C

r

t

r

=m

r

×1.154×60=69.240m

r

（kJ/kg熟料）

（0~60℃时，熟料平均比热C

r

=1.154kJ/kg·℃）

（3）生料带入显热

Q

s

=(m

gs

C

s

十m

ws

C

w

)t

s

=[(1.560-0.401m

r

)×0.878+(0.003-0.001m

r

)×4.182]×50=69.111-17.813m

r

（kJ/kg熟料）

（0~50℃时，水的平均比热C

w

=4.182kJ/kg·℃；干生料水平均比热C

s

=0.878kJ/kg·℃）

（4）入窑回灰带入热量

Q

yh

=m

yh

C

yh

t

yh

=0.100×0.836×50=4.180（kJ/kg熟料）

（0~50℃时，回灰平均比热C

yh

=0.836kJ/kg·℃）

（5）空气带入热量

①一次空气带入热量

Q

ylk

＝V

y1k

C

ylk

t

ylk

=0.15×2.586m

r

×1.298×30=15.105m

r

（kJ/kg熟料）

12

（0~30℃时，空气平均比热C

y1k

=1.298kJ/Nm3·℃）

②入窑二次空气带入热量

Q

y2k

=V

y2k

C

y2k

t

y2k

=0.80×2.586m

r

×1.403×950=2757.4m

r

（kJ/kg熟料）

（0~95℃时，空气平均比热C

y2k

=1.403kJ/Nm3·℃）

③入分解炉三次空气带入热量

Q

F3k

=V

F3k

C

F3k

t

F3k

=4.310m

r

×1.377×740=4391.8m

r

（kJ/kg熟料）

（0~740℃时，空气平均比热C

F3k

=1.377kJ/Nm3·℃）

④气力提升泵喂料空气带入热量

Q

sk

=V

sk

C

sk

t

sk

=0.554m

r

×1.299×50=35.983m

r

（kJ/kg熟料）

（0~50℃时，空气平均比热C

sk

=1.299kJ/Nm3·℃）

⑤系统漏风带入热量

Q

LOK

=V

LOK

C

LOK

t

LOK

=1.299m

r

×1.298×30=50.595（kJ/kg熟料）

（0~30℃时，空气平均比热C

LOK

=1.298kJ/Nm3·℃）

总收入热量Q

zs

Q

zs

=Q

rR

+Q

r

+Q

s

+Q

yh

+Q

ylk

+Q

y2k

+Q

F3k

+Q

sk

+Q

LOK

=23614m

r

+69.240m

r

+(69.111-17.813m

r

)+4.180+15.105m

r

+2757.4m

r

+4391.8m

r

+335.983m

r

+50.595m

r

=73.291+30916m

r

（kJ/kg熟料）

2.2.2支出项目

（1）熟料形成热

sh

32

sh

2

shsh

32

kOFe47.2SiO40.12MgO10.72OAl19.71CaO01.23

sh

Q

=32.01×66.83+17.19×5.54+27.10×0.59-21.40×22.48-2.47×3.79

=1760（kJ/kg熟料）

（2）蒸发生料中水分耗热

Q

ss

=(m

ws

+m

hs

)q

qh

=(0.003-0.001m

r

+0.017-0.004m

r

)×2380=47.60-11.9m

r

（kJ/kg熟料）

（50℃时，水的汽化热q

qh

=2380kJ/kg水）

（3）废气带走热量

fSOSOOOOHOHNNCOCOf

)(

2222222222

tCVCVCVCVCVQ

=[(0.281+1.050m

r

)×1.921+6.818m

r

×1.319+(0.025+0.450m

r

)×1.550

+0.517m

r

×1.370+0.002m

r

×1.965]×370

=214.06+4595.3m

r

（kJ/kg熟料）

（0~370℃时，各气体平均比热

2

CO

C

=1.921kJ/Nm3·℃；

2

N

C

=1.319kJ/Nm3·℃；

OH

2

C

=1.550

kJ/Nm3·℃；

2

O

C

=1.370kJ/Nm3·℃；

2

SO

C

=1.965kJ/Nm3·℃）

13

（4）出窑熟料带走热量

Q

ysh

＝1×C

ysh

t

ysh

=1×1.078×1360=1466.1（kJ/kg熟料）

（0~1360℃时，熟料平均比热C

ysh

=1.078kJ/kg·℃）

（5）出预热器飞灰带走热量

Q

fh

=m

fh

C

fh

t

fh

=0.100×0.895×340=30.43（kJ/kg熟料）

（0~340℃时，飞灰平均比热C

fh

=0.895J/kg·℃）

（6）系统表面散热损失

Q

B

=460（kJ/kg熟料）

总支出热量Q

zc

Q

zc

=Q

sh

＋Q

ss

＋Q

f

＋Q

ysh

＋Q

fh

＋Q

B

=1760+(47.60-11.9m

r

)+(214.06+4595.3m

r

)+1466.1+30.43+460

=3978.2+4583.4m

r

（kJ/kg熟料）

收支热量平衡式

Q

zs

＝Q

zc

73.291+30916m

r

=3978.2+4583.4m

r

求得：m

r

=0.1483（kJ/kg熟料）

即烧成1kg熟料需要消耗0.1483kg燃料。求得燃料消耗后，即可列出物料平衡表（表5）

和热量平衡表（表6），并计算一些主要热工技术参数。

熟料单位烧成热耗

Q

rR

＝m

r

Q

net,ar

=23614×0.1483=3502.0（kJ/kg）

熟料烧成热效率

%100

7.3480

1760

%100

rR

sh

s



Q

Q



=50.56%

窑的发热能力

Q

yr

=M

yr

Q

net,ar

=K

y

m

r

GQ

net,ar

=0.4×0.1483×83.3×103×23614=11.67×107（kJ/h）

燃烧带衬砖断面热负荷

2

7

2

yr

6.3785.0

1067.11

4











i

A

D

Q

q



＝11.47×106（kJ/m2·h）

14

表5物料平衡表（kg/kg熟料）

收入项目数量%支出项目数量%

(1)燃料消耗量0.1484.32(1)熟料量129.33

(2)入预热器生料量1.60446.83(2)出预热器飞灰量0.1002.93

(3)入窑实际干空气量0.49514.45(3)出预热器废气量

(4)分解炉抽空气量0.82324.03①生料中物理水量0.0030.09

(5)气力提升泵送空气量0.1063.09②生料中化学水量0.0160.47

(6)窑尾系统漏入空气量0.2497.27③生料分解CO

2

量0.53115.58

④燃料燃烧理论烟气量1.28837.78

⑤烟气中过剩空气量0.47113.82

合计3.425100.00合计3.492100.00

表6热量平衡表（kJ/kg熟料）

收入项目数量%支出项目数量%

(1)燃料燃烧热3502.075.17(1)熟料形成热1760.037.79

(2)燃料显热10.30.22(2)蒸发生料水分耗热45.80.98

(3)生料带入热66.51.43(3)废气带出热量895.519.23

(4)回灰带入热4.20.09(4)熟料带出热量1466.131.48

(5)入窑一次空气带入热2.20.05(5)飞灰带出热量30.40.65

(6)入窑二次空气带入热408.98.78(6)系统散热损失460.09.88

(7)入分解炉空气带入热651.313.98

(8)气力提升泵送风带入热5.30.11

(9)系统总漏风带入热7.50.16

合计4658.2100.00合计4657.8100.00