1、计算原则：
首先计算煤耗，通过国内一家大型水泥设计院的热平衡计算软件以5000T/d熟料线为标准分别计算四级与五级预热器的煤耗及煤耗差，同时利用四级与五级预热器窑尾出口烟气热量差来校合计算软件的准确性。其次计算出四级与五级预热器配套余热发电的电量差额。最后进行5000T/d水泥熟料线带余热发电四与五级预热器综合经济性比较分析。下面是计算软件的计算过程和结果
2、计算依据：
表一计算依据表
表二:生料熟料化学成分
3、计算基础数据：
计算基础数据
3、气体平衡：
气体平衡计算：
5、预分解系统各处风量计算
6、烧成系统物料平衡计算
7、计算结果：
8、四、五级预热器热耗计算结果：
从上述计算得出5000t/d熟料线当预热器C1旋风筒出口风温为325℃时熟料线热耗为3196.83kj/kg。同理当熟料线预热器改为四级时，计算依据不变，当C1旋风筒出口风温为370℃时，熟料线热耗为3313.2kj/kg。
四级时计算结果如下:
三、热耗、煤耗分析及对计算结果进行验证
1、热耗、煤耗分析
从计算依据表一得知煤的计算热值为25700kj/kg与标煤热纸比为0.877，则根据计算依据表二中单位煤耗为0.1244kg/kg.cl那么每吨熟料标煤耗为109.09kg/t.cl;同理由计算软件得出四级预热器单位煤耗为0.1289kg/kg.cl折成标煤耗为113.04kg/t.cl两者相差3.95kg/t.cl，从热耗角度计算五级预热器热耗为3313.2kj/kg。则四级与五级余热器的热耗差为:3313.2kj/kg-3196.83kj/kg=116.37kj/kg,折成标煤耗为3.9714kg/t及每吨熟料煤耗差为3.9714kg。得出5000t/h熟料线分别采用四级和五级预热器时在C1出口温度分别为370℃和325℃时吨熟料煤耗差值为3.971kg/t。上述计算是从熟料生产线热平衡及物料平衡角度计算得出的吨熟料煤耗差。
2、计算结果的验证
下面从四级余热器和五级预热器出口热量差值来计算四级、五级预热器煤耗差额，窑尾C1出口烟气成分为：氮气61.86%；氧气4.1%；水5.7%；二氧化碳；28.34%；灰分53.5g/Nm3。根据《1标米空气和烟气及1公斤灰的焓热力计算表》计算得出370℃、325℃的烟气焓为：
H370℃=572.879kj/Nm3、H325℃=498.95kj/Nm3。
五级预热器风量为350600Nm3/h，由于四级预热器漏风比五级预热器有所减少，在计算风量时按减少1%计算，则四级预热器风量为347094Nm3，四级与五级热量差为：
347094Nm3×572.879kj/Nm3-350600Nm3×498.95kj/Nm3=23910993.63kj/h
上述热量折成吨熟料标煤耗为：
23910993.63kj/h÷(29302kj)÷208.33t/h=3.917kg/t,
4、结论：
通过两种计算方式比较可以得出以下结论：
通过预热器出口热量计算得出两者煤耗差为3.917kg/t，而通过热力平衡计算的结果为3.971kg/t，两者相比误差为1.35%，则可以认定煤耗差3.971kg/t数值是正确的。
四、四、五级预热器窑尾锅炉的发电量比较
1、电量计算数据基础
如果在熟料生产线窑尾安装余热锅炉则可以将预热器出口热量转换成电量，我们可以通过冀东水泥成型的余热电站系统的热耗来计算窑尾热量通过余热锅炉转换成的电量数值，
（1）计算依据为：
(窑尾预热器烟气焓表)
（2）冀东水泥泾阳公司发电系统热耗计算：（热力平衡图见附图）
两条熟料线窑头热量=2×窑头锅炉进出口烟气焓值差
=2×｛25.67万Nm3×(485.61-119.2)｝=188114894kj/h
两条熟料线窑尾热量=2×窑尾锅炉进出口烟气焓值差
=2×｛39万Nm3×（519.83-306.683）｝=166254660kj/h
窑头窑尾余热锅炉热量合计=354369554kj/h
余热电站系统热耗=余热锅炉热量/发电量
=354369554kj/20700kw
=17119kj/kw
即泾阳公司余热电站系统热耗为17119kj/kw。
2、窑尾锅炉发电量的计算
余热锅炉可利用热量与热耗相比可以得出相应电量具体公式：
电量=C1出口风量×（锅炉入口烟气焓-锅炉出口烟气焓）/热电转换热耗
即四级预热器（出口烟温370℃）发电量为：
发电量=347094×（572.879-299.61）/17119=5540.6kwh
五级预热器（出口温度为325℃）发电量为：
发电量=350600×（498.95-299.61）/17119=4082.5kwh
则两者电量差为：5540.6kwh-4082.5kwh=1458kwh
从上述计算结果得出以下结论：
四级预热器所配置的余热锅炉比五级预热器的余热锅炉每小时多发1458kwh。
五、五级比四级节省的煤与四级比五级多发的电两者经济性比较
1、经济性比较
我们已经得知四级比五级每小时多发电为1458kwh，厂用电如果按8%计算则供电量每小时为1341.45Kwh。而冀东水泥5600大卡大同煤到场价格为500元/吨，折算成标煤，价格为625元/吨， 我们可以通过以下煤电平衡公式进行定量的经济性分析：
公式为(T为电价格、M为煤价格)：T×1341.45kwh=M×0.8287t
四级比五级节省的生产成本为多发的电量乘以电价，而五级比四级节省的生产成本为节约的煤乘以购煤价格，以上两者进行比较可以根据自身所做在地区煤价与电价选择四级预热器还是五级预热器，那么我根据计算得出以下四、五级预热器选择区域图
四级、五级预热器选择区域图
图中：X坐标为购电价格，Y坐标为到场标煤价格
2、举例说明
上图中如果电价和煤价落在四级预热器区域选择四级预热器有利，如果落到五级预热器区域选择五级预热器有利。例如冀东水泥当前购电价格为0.4元/kwh四级预热器5000t/h熟料线每小时煤耗比五级预热器多827.28kg（3.971kg/t×208.33t=827.28kg），则购煤成本增加517.94元（0.8287×625元=517.94元）。而每小时节省的购电成本为555.88元（1341.45度×0.4元=536.58元）。即选用四级预热器时每小时可以节省成本37.94元/小时（536.58元-517.94=18.64元/小时），则选择四级预热器生产省本较低，煤电价格落在四级预热器区域如选四级预热器对本公司降低生产成本有利。
如果当标煤煤价格涨到647元时，四级预热器与五级预热器成本相当，如果煤价继续上涨而电价不涨，那么煤电价格落在五级预热器区域，五级预热器生产成本要低于四级预热器，选择五级预热器对降低公司生产成本有利。
另外值得考虑的是，如果选用四级预热器每小时多发1341.45kwh，则总降最少可以节约1000KVA容量占用费（按18元/千伏安·月计算）全年可以节约21.6万元。
以上是5000t/h熟料线四级和五级预热器的经济性分析是从企业角度分析结果，从整体社会效益角度考虑：五级预热器每小时节省的827.28kg标煤，如果按河北省发电平均煤耗365g/kwh计算，每小时可发2266kwh，要比企业选择四级预热器所发的电每小时多出924kwh，所以从全社会整体节能减排的角度考虑熟料线应该选择五级预热器。
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