Modelowanie i badania procesu zapłonu chmury pyłowo-powietrznej

• Autorzy: Moreli W.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było poznanie wpływu rodzaju atmosfery na proces zapłonu paliwa i stabilność płomienia pyłowo-gazowego. W badaniach wykorzystano trzy węgle kamienne oraz dwa węgle brunatne, dla których wykonano oznaczenia analizy fizykochemicznej, jak również wyznaczono czas indukcji zapłonu chmury pyłowo-powietrznej. Program badan obejmował wiele różnych aspektów zjawiska zapłonu paliwa, w tym: modelowanie zjawiska zapłonu, wpływ temperatury, wpływ rozmiaru ziaren, wpływ rodzaju atmosfery (powietrze/O₂/CO₂), wpływ udziału O₂ (5-30% ) w atmosferze O₂/CO₂. Przeprowadzone badania uwidoczniły, że zapłon paliwa powiązany jest ze stopniem jego uwęglenia, temperaturą i typem atmosfery, w której zachodzi. Zapłon węgli kamiennych jest bardziej utrudniony niż węgli brunatnych, w celu jego polepszenia należy zastosować m.in. wyższe stężenia tlenu, wyższe koncentracje pyłu, drobniejszy przemiał pyłu lub wyższe temperatury otoczenia. Rodzaj gazu (N₂, CO₂), z którym mieszano tlen, miał zasadniczy wpływ na wartości charakterystyk zapłonu. Dla wszystkich badanych węgli czasy indukcji zapłonu chmury pyłowej oznaczone w atmosferze powietrza były krótsze od tych mierzonych w oxy. Przedstawione badania wykazały, że dla stabilności płomienia oraz parametrów zapłonu podstawowe znaczenie ma właściwa pojemność cieplna i gęstość głównych gazów tworzących mieszaninę z tlenem.

Słowa kluczowe

PL

zapłon pyłowo-powietrzny; modelowanie zapłonu; oxy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Zeszyty Energetyczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 2
• Strony: 31--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Moreli W.

• Katedra Technologii Energetycznych, Turbin i Modelowania Procesów Cieplno-Przepływowych

Bibliografia

• [1] Arias B., Pevida C., Rubiera F., Pis J.J., Effect of biomass blending on coal ignition and burnout during oxy-fuel combustion, Fuel, 87, 2753-2759, 2008.
• [2] Cahyadi, Surjosatyo A., Nugroho Y. S., Predicting Behavior of Coal Ignition in Oxy-fuel Combustion, Energy Procedia, 37, 1423-1434, 2013.
• [3] Corréa da Silva R., Kangwanpongpan T., Krautz H.J., Flame pattern, temperatures and stability limits of pulverized oxy-coal combustion, Fuel, 115, 507-520, 2014.
• [4] Cisowski R., Zapłon mieszaniny pyłowo-powietrznej, Praca doktorska, Promotor Prof. Wiesław Rybak, Politechnika Wrocławska, 2004.
• [5] Hjärtstam S., Andersson K., Johnsson F., Leckner B., Combustion characteristics of lignite-fired oxy-fuel flames, Fuel, 88 (11), 2216-2224, 2009.
• [6] Khare S.P., Wall T.F., Farida A.Z., Liu Y., Moghtaderi B., Gupta R.P., Factors influencing the ignition of flames from air-fired swirl pf burners retrofitted to oxy-fuel, Fuel, 87 (7), 1042-1049, 2008.
• [7] Khatami R., Stivers C., Levendis Y.A., Ignition characteristics of single coal particles from three different ranks in O2/N2 and O2/CO2 atmospheres, Combustion and Flame, 159 (12), 3554-3568, 2008.
• [8] Levendis Y.A., Joshi K., Khatami R., Sarofim A.F., Combustion behavior in air of single particles from three different coal ranks and from sugarcane bagasse, Combustion and Flame, 158, 452-465, 2011.
• [9] Li J., Biagini E., Yang W., Tognotti L., Blasiak W., Flame characteristics of pulverized torrefied- biomass combusted with high-temperature air, Combustion and Flame, 160 (11), 2585-2594, 2013.
• [10] Liu B., Zhang Z., Zhang H., Yang H., Zhang D., An experimental investigation on the effect of convection on the ignition behaviour of single coal particles under various O2 concentrations, Fuel, 116, 77-83,2014.
• [11] Liu Y., Geier M., Molina A., Shaddix C. H., Pulverized coal stream ignition delay under conventional and oxy-fuel combustion conditions, International Journal of Greenhouse Gas Control, 5 (1), 36-46, 2011.
• [12] Maffei T., Khatami R., Pierucc S., Faravelli T., Ranzi E., Levendis Y. A., Experimental and modeling study of single coal particle combustion in O2/N2 and Oxy-fuel (O2/CO2) atmospheres, Combustion and Flame, 160 (11), 2559-2572, 2013.
• [13] Nowak W., Rybak W., Czakiert T., Spalenie tlenowe dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytem CO2, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2013.
• [14] Merrick D., Mathematical models of the thermal decomposition of coal: 2. Specific heats and heats of reaction, Fuel, 62 (5), 540-546, 1983.

Uwagi

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