水泥热工过程与节能关键技术

我国水泥消耗量日趋增大，预计国家4万亿投资中每万元投资将会带来1吨以上的水泥消耗量。其中铁路建设在2009年会拉动1"para" label-module="para">

水泥工业的主要特点是水泥生产核心过程需在高温下进行，涉及燃料燃烧、热量传递及热平衡等方面，也是水泥工业生产节能的核心问题。本书主要就这些方面做重点的介绍与说明，并结合最新的学术研究及工程实例阐述如何对上述环节作出合理的处理，以期达到水泥工业节能减排的效果。本书在介绍热工方面基本知识的同时，将详细阐述水泥生产各个环节中的节能技术措施，对实际生产操作提供指导。水泥工业在传统观念中是高耗能、高资源消耗并且污染环境的工业，但实际上，只要把握好各个环节的节能处理，水泥工业完全可以转变为环境友好型工业，不仅可以继续满足国家的建设需求，还可以通过自身的高综合消纳性来处理其他工业废弃物（如粉煤灰、矿渣、钢渣等）。

目前水泥工业在生产工艺方面，尤其是热工方面缺乏对口专业人才，工厂的技术人员所掌握的相关知识缺乏系统性。本书根据水泥生产工艺专业的实际要求进行编写，书中基础理论知识以应用为目的，加强专业的针对性和适用性，以现行工厂的实用技术为主，并介绍国内外的最新技术。

本书由武汉理工大学马保国、湖北工业大学田键编著，参与编写工作的有武汉理工大学副教授李相国，博士研究生罗忠涛及硕士研究生张慢、黄祥、魏定邦、王迎斌、吴媛媛。全书由马保国统稿。本书在编写中引用了部分专著与工程实例，谨向这些专家、学者付出的辛勤劳动表示诚挚的感谢。本书的编写还得到了华新水泥股份有限公司、湖北工业大学等单位在各方面的大力支持，谨致衷心谢意。

限于编写人员的水平与实践经验，书中难免有不妥之处，敬请广大读者指正，并希望通过交流切磋，共同推进水泥热工及节能技术的进步。

编著者

2009年7月

第一章 水泥工业热工基本知识

第一节 热平衡基本概念

第二节 热平衡理论基础

第三节 热工工质的性质与计算

一、理想气体状态方程式

二、混合气体的性质

三、比热容

四、湿空气基本性质

五、水蒸气的性质

参考文献

第二章 水泥工业生产常用燃料及燃烧过程

第一节 常用燃料的主要性质

一、燃料的组成及其性质

二、燃料的发热量及着火点

第二节 燃烧的基本原理及实际燃烧条件

一、燃烧的基本原理

二、实际燃烧条件

第三节 燃料燃烧计算

一、燃烧计算的目的及内容

二、燃烧的主要计算方法

三、燃烧温度的计算

四、分解炉内煤粉燃烧过程的数值模拟

五、煤质变化对水泥窑炉预热分解系统的影响

第四节 水泥工业生产燃烧过程的节能措施

参考文献

第三章 水泥工业生产过程的热量传递

第一节 传热基本方式

一、传导传热

二、对流换热

三、辐射传热

四、综合传热

第二节 水泥工业生产传热的主要设备及强化技术

一、分解炉

二、回转窑

三、篦冷机

四、回转烘干机

五、传热过程的强化

第三节 水泥工业生产传热过程的节能措施

一、材料热导率的影响因素

二、水泥生产传热过程的节能措施

参考文献

第四章 水泥工业热工测量与热平衡

第一节 水泥工业热工测量技术及仪表

一、温度测量及仪表

二、压力测量及仪表

三、流量测量及仪表

四、气体含尘率的测量及仪表

五、气体湿含量的测量及仪表

六、烟气成分的测量及仪表

七、煤的工业分析

第二节 回转窑的热工测量与热平衡

一、热平衡体系

二、热平衡测量方案

三、回转窑的热平衡测量与计算

四、回转窑热平衡计算实例

第三节 干燥器的热工测量与热平衡

一、湿空气的I-x图

二、干燥器热平衡测试方案的制定

三、干燥器的热平衡计算

参考文献

第五章 水泥工业纯低温余热发电技术

第一节 余热能源概述

一、余热能源种类

二、余热能源主要利用方式

三、水泥工业余热发电技术前景

第二节 余热发电设备

一、余热回收设备

二、余热发电水处理设备

三、汽轮机

四、余热发电的循环水处理系统

五、余热发电装置管道

第三节 水泥窑纯低温余热发电

一、国内外水泥窑纯低温余热发电技术进展

二、水泥窑纯低温余热发电工艺

三、水泥工业纯低温余热发电的经济效果

参考文献

第六章 水泥热工节能关键技术

第一节 水泥工业制备低环境负荷化关键技术

一、低热焓废弃物能量匹配关键技术

二、低分解热废弃物应用理论与节能技术

第二节 熟料生产低环境负荷化关键技术及设备

一、劣质、废弃燃料的活化燃烧技术

二、高效、低能耗预分解系统

三、煤粉高效催化燃烧系统的优化设计

四、高效、低能耗、低污染燃烧设备

第三节 水泥工业生产高效节能关键技术及设备

一、矿渣硅酸盐水泥

二、粉煤灰硅酸盐水泥

三、钢渣水泥

四、复合硅酸盐水泥

第四节 水泥工业节能的经济、环境效益分析

一、水泥工业节能措施的技术经济分析

二、水泥工业节能对环境效应的影响

参考文献

附录

附录一国际制、工程制和英制单位换算表

附录二干空气的物理参数

附录三中国煤分类（以炼焦用煤为主）方案

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本书适合于水泥生产企业技术人员阅读，也可作为高校相关专业师生的教学用书。《水泥热工过程与节能关键技术》紧密结合国家关于节能减排的要求，主要介绍了水泥生产热工过程的基本知识、常用燃料及燃烧过程计算、传热设备及其强化技术与节能措施、热工测量与热平衡等，同时对于水泥窑纯低温余热发电技术、熟料与水泥制备中节能利废技术进行了详细阐述，列举了生产实例。 《水泥热工过程与节能关键技术》适合于水泥生产企业技术人员阅读，也可作为高校相关专业师生的教学用书。

能源问题是国家高度重视的问题之一。本书从我国能源特点和使用现状出发，简述了能源领域的发展前景和节能的必要性；结合节能基础知识，介绍了工业生产过程中主要热工设备的用能特点、相应的节能技术和方法、节能的途径及措施等内容。

全书共分六章，包括：能源及节能基础、燃料热工设备节能、耗电热工设备节能、热工设备余热资源的回收利用、耐火材料在热工设备中的应用、热工测量仪表及节能监测。

本书可作为企业、学校开展节能工作及节能技术开发等人员参考用书或教学、培训用教材，也可供化工、冶金、电力等领域的生产、科研和设计工作的工程技术人员参考使用。

第3章为通用过程节能技术，内容涵盖热泵节能、热管节能、余热回收技术和系统节能的夹点技术；第4章为典型单元过程与设备的节能，介绍了流体输送过程、传热过程、蒸发过程、干燥过程、精馏过程、反应过程及分别对应的泵、风机、换热器、蒸发器、干燥机、精馏塔、搅拌设备等的节能原理与节能途径；第5章介绍了节能技术的经济评价与全生命周期评价等。

全书共9章，绪论和前两章主要阐述基本概念和方法，其余各章分别就负荷计算及能耗分析、空气处理过程分析、冷热源过程分析、运行调节过程分析等的具体方法及其与节能的关系进行了介绍。《空调过程设计与建筑节能》选材简练，并注意与有关专业的实际应用相结合。　《空调过程设计与建筑节能》融理论分析和实际应用为一体，是有关建筑节能方面设计、研究人员的必备书籍，也可作为建筑技术、建筑环境与设备工程专业本科及研究生教材。