Перевод названия: Specialized software for furnace modeling
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2011
Ключевые слова: моделирование, горение, уголь, топочная камера, шлакование, выбросы, simulation, burning coal, furnace, slagging, emissions
Аннотация: Программный продукт разработан для моделирования сжигания пылеугольного топлива в энергетических котлах. Модель сжигания угля основана на подходе Эйлер / Лагранж для турбулентных реагирующих газовых потоков частицами пыли. Для описания турбулентных характеристик течения используется модифицированная высокорейнольдсовая k-? модель тПоказать полностьюурбулентности. Для численной реализации перечисленных процессов используется метод контрольного объема на структурированных криволинейных неортогональных сетках с блочной техникой. Расчет горения летучих компонент топлива основан на использовании глобальных необратимых реакцией между горючим и окислителем. Для описания процессов движения угольной пыли использовался метод Лагранжа. При моделировании движения частиц основными силами, воздействующими на частицу, являются сила межфазного взаимодействия (сила аэродинамического сопротивления) и сила тяжести. В процессе движения угольной частицы происходит ее прогрев, сопровождающийся выходом остаточной влаги и летучих, горение летучих и коксового остатка. При моделировании образования NOx учитывались три механизма: образование термических NOx (по модели Зельдовича), образование быстрых NOx по модели Фенимора и образование топливных NOx. Для описания шлакования используется модель, позволяющая качественно предсказать зоны осаждения частиц на поверхности топочной камеры. Используется эмпирическая модель, в соответствии с которой вероятность осаждения частицы на стенку считается постоянной величиной. Величина вероятности осаждения определялась путем обработки данных, полученных на экспериментальном стенде для используемого угля (СибВТИ, ВТИ). Программный продукт был применен для моделирования полномасштабных котлов. Результаты сравнивались с экспериментальными данными. The software product designed to simulate the burning of pulverized coal injection into the boilers. The model is based on the Euler/ Lagrange approach for turbulent reacting gas-particle flows with combusting pulverized coal particles. The gas phase is described by Reynolds-averaged conservation equations. The method of control volume on the structured curvilinear non-orthogonal meshes with block technique is used for the numerical implementation of above-mentioned processes. Calculation of volatile fuel components is based on the global irreversible reactions between fuel and oxidant. The motion of coal particles in fluids is described in a Lagrangian approach by solving of a set of ordinary differential equations along the trajectory. Stochastic separated flow (SSF) model is used to describe the particle dispersion. As the particle enters the furnace, vaporization, devolatilization and char combustion processes are considered. The NOx formed in coal combustion consists of thermal NOx, fast NOx and fuel NOx. The empirical model is used to estimate the dynamics of heated surface slagging. Applicability of a comprehensive model has been validated by comparing its predictions with experimental data of laboratory-scale pulverized-coal combustion burner of Siberian Thermal Engineering Institute (SibVTI) and All-Russian Thermal Engineering Institute (VTI). The software product was applied for the simulation of full-scale boilers. The results were compared with experimental data.
Журнал: Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии
Выпуск журнала: № 3
Номера страниц: 9-12
ISSN журнала: 20766866
Место издания: Днепропетровск
Издатель: Частное предприятие Научно-производственная внедренческая компания Триакон