Wpływ wybranych parametrów operacyjnych lancy wtryskowej na dystrybucję reagenta w komorze paleniskowej kotła energetycznego

• Autorzy: Kurkus-Gruszecka Michalina , Krawczyk Piotr , Badyda Krzysztof

Warianty tytułu

EN

Influence of selected injection lance operating parameters on reagent distribution in energy boiler combustion chamber

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną procesu wtrysku reagenta do komory paleniskowej kotła energetycznego przy użyciu lancy wtryskowej, zachodzącego podczas pracy systemu odazotowania spalin w ramach technologii selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu (SNCR). Technologia SNCR jest drugą (obok selektywnej redukcji katalitycznej) pod względem ilości zastosowań technologią odazotowania spalin w kotłach energetycznych na świecie. W ramach przeprowadzonych prac badano wtrysk reagenta dla przyjętych warunków optymalnych tj. temperatury z zakresu okna reakcji oraz geometrii komory paleniskowej. Obliczenia przeprowadzono w środowisku numerycznym. Szczególną uwagę poświęcono modelowaniu wtrysku kropel reagenta przy wykorzystaniu metody modelowania fazy dyskretnej (DPM). Wykorzystując zbudowany model, przeprowadzono szereg symulacji numerycznych dla różnych warunków operacyjnych lancy. Następnie dokonano oceny wpływu parametrów operacyjnych lancy na dystrybucję reagenta w komorze paleniskowej. Wyniki przeprowadzonych obliczeń omówiono oraz przedstawiono w formie graficznej.

EN

The article presents a numerical analysis of the reagent injection process into the energy boiler combustion chamber using an injection lance. The process occurs during the flue gas denitrification system operation as part of selective nitrite reduction (SNCR technology. The SNCR technology is the second (in addition to selective catalytic reduction in terms of flue gas denitrification technology applications number in power boilers worldwide. As part of the work presented, a mathematical model of thermal-flow processes taking place in the combustion chamber was developed, which was then implemented in a numerical environment. Particular attention was paid to modeling the reagent drops injection with the discrete phase modeling (DPM method. Using the created model, several numerical simulations were performed for different lance operating conditions. Therefore, an assessment of the lance operating parameters impact on the reagent distribution in the combustion chamber was made. The calculation results were discussed and presented in graphic form.

Słowa kluczowe

PL

lanca wtryskowa; SNCR; modelowanie CFD

EN

injection lance; SNCR; CFD modelling

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 5
• Strony: 46--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kurkus-Gruszecka Michalina

• Institute of Heat Engineering, Warsaw University of Technology

autor

Krawczyk Piotr

• Institute of Heat Engineering, Warsaw University of Technology

autor

Badyda Krzysztof

• Institute of Heat Engineering, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] ANSYS, ANSYS FLUENT Theory Guide, Knowl. Creat. Diffus. Util. 15317 (2010 724–746.
• [2] González-Tello P., F. Camacho, J.M. Vicaria, P.A. González, A modified Nukiyama-Tanasawa distribution function and a Rosin-Rammler model for the particle-size-distribution analysis, Powder Technol. 186 (2008 278–281.
• [3] Han Z., R.D. Reitz: Combustion Science and Technology Turbulence Modeling of Internal Combustion Engines Using RNG κ - ε Models Turbulence Modeling of Internal Combustion Engines Using RNG k-E Models, Combust. Sci. Technol. 106 (1995 267–295.
• [4] Modliński N.: Numerical simulation of SNCR (selective non-catalytic reduction process in coal fired grate boiler, Energy. 92 (2015 67–76.
• [5] Mugele R.A., H.D. Evans: Droplet Size Distribution in Sprays, Ind. Eng. Chem. 43 (2005 1317–1324.
• [6] Nguyen T.D.B., T.H. Kang, Y. Il Lim, W.H. Eom, S.J. Kim, K.S. Yoo: Application of urea-based SNCR to a municipal incinerator: On-site test and CFD simulation, Chem. Eng. J. 152 (2009 36–43.
• [7] Orłowski P., W. Dobrzański, E. Szwarc: Kotły parowe. Konstrukcja i obliczenia, Warszawa WNT, 1979.
• [8] Xia Z., J. Li, T. Wu, C. Chen, X. Zhang: CFD simulation of MSW combustion and SNCR in a commercial incinerator, Waste Manag. 34 (2014 1609–1618.
• [9] Zanetti M., CFD validation of 2-phase ammonia release in atmospheric boundary layer ( Desert Tortoise experiment, Politecnico di Milano, n.d.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).