一种燃气石灰回转窑CO2平衡的计算方法与流程

本发明涉及冶金、化工领域，涉及工业炉窑碳排放，特别涉及一种燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法。

背景技术：

1、石灰回转窑是专业对于石灰进行处理的一种回转窑，具有操控简单、生产效率高等优点，广泛应用于水泥、建材、矿山、冶金等行业。

2、碳达峰、碳中和背景下，工业炉窑的节能减碳势在必行。由于燃气型的石灰回转窑燃料、原料等均带入碳素，且在窑内发生反应产生较大量的co2，故而燃气型的石灰回转窑是碳减排的重点，因此，有必要对燃气型回转窑系统的co2平衡进行核算，明确碳排放的重点环节，在此基础上针对性制定减碳措施，助力碳达峰、碳中和目标的实现。

技术实现思路

1、为了针对性制定减碳措施，助力碳达峰、碳中和目标的实现，本发明提出一种燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，该方法基于单位产品(例如1t石灰以及生产1t石灰所产生的废气飞灰量之和)产生的co2进行计算，并且包括以下步骤：a.基于原料石灰石受热分解释出的co2量、燃料带入的co2量和燃料燃烧产生的co2量计算co2收入量；b.基于烟气带出的co2量计算co2支出量；以及c.基于co2收入量和co2支出量计算差值比例。

2、在本发明的实施例中，步骤a中，基于以下公式一计算原料石灰石受热分解释出的co2量：

3、

4、其中，m入1为原料石灰石受热分解释出的co2量，△g2为熟料的烧失量，△g3为废气飞灰的烧失量，△g4为窑头飞损烧失量，g2为以干基计的产品石灰熟料产量，g3为以干基计的废气飞灰量。

5、在本发明的实施例中，分别基于以下公式二、公式三和公式四计算△g2、△g3和△g4：

6、

7、

8、

9、其中，k1为入窑石灰石灼减率，k2为石灰灼减率，k3为废气飞灰灼减率，k4为窑头飞灰灼减率，g4为以干基计的窑头飞灰量。

10、在本发明的实施例中，步骤a中，基于以下等式五计算燃料带入的co2量：

11、

12、其中，m入2为燃料带入的co2量，b为燃气消耗量，为湿燃气中co2的含量。

13、在本发明的实施例中，基于以下公式六计算

14、

15、其中，为干燃气中co2的含量，为湿燃气含水率。

16、在本发明的实施例中，步骤a中，基于以下公式七计算燃料燃烧产生的co2量：

17、m入3＝m入3-1+m入3-2+m入3-3   公式七

18、其中，m入3为燃料燃烧产生的co2量，m入3-1为燃气中co燃烧产生的co2量，m入3-2为燃气中ch4燃烧产生的co2量，m入3-3为燃气中cmhn燃烧产生的co2量。

19、在本发明的实施例中，分别基于以下公式八、公式九和公式十计算m入3-1、m入3-2和m入3-3：

20、

21、

22、

23、其中，为湿燃气中co的含量，为干烟气中co的含量，为预热机出口干烟气量，为湿燃气中ch4的含量，为干烟气中ch4的含量，为湿燃气中cmhn的含量，为干烟气中cmhn的含量。

24、在本发明的实施例中，分别基于以下公式十一、公式十二计算和

25、

26、

27、其中，为湿燃气含水率，为湿燃气中n2的含量，为干燃气中n2的含量，为干烟气中o2、co、h2、ch4的含量,为理论干空气量，b为预热机出口干烟气量修正系数，其中分别基于以下公式十三、公式十四计算和b：

28、

29、

30、其中，为湿燃气中co、h2、ch4、cmhn、h2s、o2的含量。

31、在本发明的实施例中，步骤a中，基于以下等式十五计算co2收入量：

32、m入＝m入1+m入2+m入3   等式十五

33、其中，m入为co2收入量。

34、在本发明的实施例中，步骤b中，基于以下公式十六计算co2支出量：

35、

36、其中，m出为co2支出量，为预热机出口干烟气量，为干烟气中co2的含量。

37、在本发明的实施例中，步骤c中，基于以下公式十七计算差值比例：

38、

39、其中，η为差值比例。

40、在本发明的实施例中，燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法进一步包括以下步骤：d.至少基于原料石灰石受热分解释出的co2量、燃料带入的co2量和燃料燃烧产生的co2量、co2收入量、烟气带出的co2量、co2支出量以及差值比例生成co2平衡表。

41、本发明申请提供了一种燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，利用物质守恒原理得到回转窑的co2收入和支出，计算co2收入项目、支出项目的占比，为明确碳收入及碳排放重点项目进而制定减碳措施提供支撑。

技术特征：

1.一种燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，基于单位产品产生的co2进行计算，并且所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，步骤a中，基于以下公式一计算原料石灰石受热分解释出的co2量：

3.根据权利要求2所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，分别基于以下公式二、公式三和公式四计算△g2、△g3和△g4：

4.根据权利要求2所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，步骤a中，基于以下公式五计算燃料带入的co2量：

5.根据权利要求4所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，基于以下公式六计算

6.根据权利要求4所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，步骤a中，基于以下公式七计算燃料燃烧产生的co2量：

7.根据权利要求6所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，分别基于以下公式八、公式九和公式十计算m入3-1、m入3-2和m入3-3：

8.根据权利要求7所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，分别基于以下公式十一、公式十二计算和

9.根据权利要求6所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，步骤a中，基于以下等式十五计算co2收入量：

10.根据权利要求9所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，步骤b中，基于以下公式十六计算co2支出量：

11.根据权利要求10所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，步骤c中，基于以下公式十七计算差值比例：

12.根据权利要求1所述的燃气石灰回转窑co2平衡的计算方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及冶金、化工领域，具体涉及一种燃气石灰回转窑CO<subgt;2</subgt;平衡的计算方法，该方法基于单位产品产生的CO<subgt;2</subgt;进行计算，并且包括以下步骤：a.基于原料石灰石受热分解释出的CO<subgt;2</subgt;量、燃料带入的CO<subgt;2</subgt;量和燃料燃烧产生的CO<subgt;2</subgt;量计算CO<subgt;2</subgt;收入量；b.基于烟气带出的CO<subgt;2</subgt;量计算CO<subgt;2</subgt;支出量；以及c.基于CO<subgt;2</subgt;收入量和CO<subgt;2</subgt;支出量计算差值比例。本发明通过厘清CO<subgt;2</subgt;收入项目和支出项目所占比例明确碳收入和碳支出重点项目，从而针对性制定减碳措施，控制碳排放量满足环保要求。

技术研发人员：秦洁,樊河雲,王海波,鄢攀邻
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15