烧损热 小计
5.2 热收支 5.2.1 入热 ①燃气燃烧热
10961 41692 26.29 100 小计 41692 100 18200×756=13761×103kJ/h ②挥发分燃烧热
39924×411=16410×103kJ/h ③烧损
38074×4110×0.07=10954×103kJ/h ④送入空气显热（取20℃ CP=1.3kJ/（m3．℃）） (9959＋6806)×20×1.3=436×103kJ/h
．
⑤原料显热（按20℃ CP=1.256kJ/（kg℃）） 1.256×20×4110=105×103kJ/h 5.2.2 出热 ①煅烧焦带走的热量
（回转窑出口焦子温度1200℃ CP=1.884kJ/（kg.℃）） 1.884×1200×3000=6783×103kJ/h ②水分蒸发热
539×411=927×10kJ/h ③烟气带走的热量
（CP=1.482kJ/（m℃），t=950
烟气热容 im=1407kJ/m3） 1407×18082=25437×103kJ/h ④窑皮散热 8541kJ/h
3.3
6 传热计算步骤
①以被煅烧物料的状态为基准，按图1分成5个带。 Ⅰ——收缩带，焦炭由1370～1100℃进行冷却； Ⅱ——煅烧带，大部分挥发分燃烧； Ⅲ——加热带，部分挥发分燃烧； Ⅳ——干燥带，水分蒸发；
Ⅴ——预热带，把原料预热到100℃。
图1 煅烧物料传热示意图
②计算时先由Ⅰ至Ⅴ按顺序进行。
③分别假定各带的窑长Li及焦炭的入口、出口温度。
④挥发分发生量按上述的灼减量特性数据及各带焦炭的温度分布推定。
⑤列出各带热平衡的基本式
挥发分燃烧的煅烧带的热平衡（如下式所示）
式中：
B——燃烧的挥发分的量，kg/h； H——挥发分的发热量，kJ/kg； Qa——入窑空气的显热，kJ/h；
QG(i－1)——从前面一个带来的热气带来的热量，kJ/h； QGi——去Ⅲ带热风带走的热量，kJ/h； QCi——加热物料的热量，kJ/h； QCOSS——热损失，kJ/（m.h）。
后确定辐射、对流传热量qGc＋q′Gc，
⑥求出被煅烧物料平均温度
根据5.2.2基本考虑方法，辐射传热是由下式求出的，首先按下式决定烟气的辐射能UG：
（12）
(13)
式中：Uc——CO2气的辐射能；UW——水蒸汽的辐射能;l——烟气有效厚度;TW——烟气平均温度（K）;ΔU——CO2与H2O的热辐射共存修正项0.022;PC——CO2气的分压;PW——水蒸汽的分压。 考虑反射面传递系数
(14)
式中：
．
AG——烟气的表面积；AC——受热面AC=（AG/AR）FCR；AR——辐射面；
AT——全壁（窑体内表面积），面积=AR＋AC=AG，FCR=1。 因此，总吸收率ΦCG为：
（15）
式中：
0.85——受热面的黑度，故辐射传热量
qGC=AC·ΦCG(EG－EC) （16） EG=4.88(TG/100)4 （17） EC=4.88(TC/100)4 （18）
另外对流传热系数用Nusselt公式求得：
（19）
式中：Li——窑长，m；D——内径，m；v——这种温度中的流速，m/s；Θ——温度函数（见表4）。
表4 温度函数表 t/℃ 200 400 600 800 1000 Θ 0.12 0.10 0.09 0.085 0.08
⑦根据被煅烧物料的辐射、对流传热量计算求得Li值，即按下式计算：
（20）
如果Li与L′i基本相同，即可进行下一个带的计算，如果差别较大,应再次假定Li与被煅烧的物料温度，然后进行同样计算，直到Li和L′i达到近似为止。
⑧对各带进行以上的计算，便可得出窑长（各段）及温度分布。
7 传热计算
7.1 受热面和辐射面计算（见图2）
图2 受热面与辐射面的示意图
焦炭的断面积=πR2(θ/360)－1/2R2sinθ 回转窑的断面积=πR2 填充率8％，则：
222
0.08πR=πR(θ/360)－1/2Rsinθ 得：θ=86°
因此：AC=2sin(86/2)×0.9=1.23 AR=(2π/360)×(360－86)=4.78 7.2 热损失
外壁面温度按高温带200℃和低温带150℃平均分布算出热损失。热损失Qcoss按下式求出：
式中：
d——窑的外径,2.5m;
2..
hc——自然对流传热系数，kJ/(mh℃)； hr——辐射传热系数，kJ/(m2h.℃)； to——外壁表面温度，℃； ta——窑外气温，℃； hc=20．93＋14．24W
W——风速，m/s，取2m/s； To——窑壁表面温度，K； Ta——窑外气温，K。 当窑壁温度为200℃时：
当窑壁温度为150℃时：
8 回转窑物料平衡和热平衡计算
在二段煅烧的情况下，按前述计算顺序进行以下的传热计算。 8.1 收缩带Ⅰ
本收缩带设定长12m。在本带内，从窑头来的空气使焦炭氧化，供给氧化用的空气按图推定。物料平衡按以下求出。 a.物料平衡（见表5）
表5 物料平衡表m3/h 收入量 支出量 焦炉煤气 756 C H 煤气燃烧用空气 3688×125=4610 N2 3642 O2 968 CO2 342 H2O 832 N2 3642 O2 195 焦炭烧损 在1000m3/h的空气内有50％ CO2 105 用于燃烧1000×50％×0.21×12/ 22.4=56.25kg/h 从窑头来的空气1000 N2 790 O2 210
b.热平衡
收入：Qin×103kJ/h
焦炉煤气：18200×756=13760 焦炭烧损：38074×56.25=2142 空气：1．3×20×5610=147
焦炭：1．884×3000×(1400－1200)=1130 小计：17179
支出：Qout×103kJ/h 热损失135×12=1620
3
排烟带走的热量×10kJ/h
CO2：(0.342＋0.105)×2.294t=1.025t
N2 790 O2 105