Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.1134/S0040363622010015
Ключевые слова: pulverized coal fuel, slagging, disintegrator, "mechanical activation", numerical modeling, Slagging index, slagging onset temperature, Incident flow, пылеугольное топливо, шлакование, дезинтегратор, "механоактивация", численное моделирование, коэффициент шлакования, температура начала шлакования, набегающий поток
Аннотация: Предварительная интенсивная механическая обработка угля является одной из перспективных технологий в теплоэнергетике, поскольку позволяет существенно повысить его реакционную способность. При таком воздействии на уголь происходит значительное преобразование его минеральной части, изменение характеристик газового и золового потоков Показать полностьюпри сжигании, что может привести как к снижению, так и к увеличению загрязнения поверхности нагрева котла. До настоящего времени в мировой практике отсутствовали работы, связанные с изучением влияния “механоактивации” углей на интенсивность образования отложений. Для углей разной степени метаморфизма: бурого угля Канско-Ачинского бассейна и каменного угля Экибастузского бассейна – установлены закономерности изменения температуры начала шлакования при измельчении в разных по степени энергонапряженности мельницах. Приведены результаты исследования интенсивности шлакования при сжигании угольной пыли бурых углей после измельчения в мельнице дезинтеграторного типа. Для расчетов применяли универсальный CFD-пакет программ SigmaFlow. В математическую модель, которая была использована при проведении исследований, входили подмодели турбулентного реагирующего газового потока, модели движения, теплообмена, горения угольных частиц и образования шлаковых отложений. Для учета особенностей протекания процесса горения “механоактивированных” углей в модель были добавлены реакционные свойства и скорости выхода летучих и горения угольного остатка. Расчеты интенсивности шлакования при сжигании угольной пыли бурых углей показали, что температура начала шлакования после измельчения в дезинтеграторе повышается на 40–60°С. Intense mechanical pretreatment of coal is among promising technologies in thermal engineering owing to its ability to achieve essentially higher coal reactivity. In being subjected to such treatment, the coal’s mineral part becomes significantly transformed, and a change occurs in the gas and ash flows during combustion, which may result in either lower or higher fouling of the boiler’s heating surface. Till now, there have been no activities in the world practices on studying the effect that the “mechanical activation” of coals has on the deposit formation intensity. For coals characterized by different degrees of metamorphism, specifically, brown coal from the Kansk–Achinsk basin and black coal from the Ekibastuz basin, regularities pertinent to the change in the slagging onset temperature after pulverization in mills having different degrees of energy intensity are established. Results from studying the slagging intensity in burning the dust of brown coals after their having been pulverized in a disintegrating mill are given. The numerical analyses were carried out by applying the universal SigmaFlow CFD software package. The mathematical model used in carrying out the studies comprised the submodels of a reacting turbulent gas flow and models of motion, heat transfer, coal particle combustion, and slag deposit formation. For taking into account the specific features pertinent to the combustion of “mechanically activated” coals, the model was supplemented with the reaction properties, volatile release rates, and coal residue burning rates. The numerical analyses of slagging intensity in burning pulverized brown coals have shown that the slagging onset temperature becomes by 40–60°С higher after having been pulverized in a disintegrator.
Журнал: Теплоэнергетика
Выпуск журнала: № 2
Номера страниц: 42-47
ISSN журнала: 00403636
Место издания: Москва
Издатель: Национальный исследовательский университет "МЭИ", Российская академия наук