Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  pulverized coal
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Thermokinetic description of coal combustion is a very complex process and its detailed description is very difficult due to composition of coal and different process conditions. The Drop Tube Test Facility enables observation of thermokinetics of heterogeneous oxidation of pulverized coal and subsequent determination of kinetic parameters from the experimental results. From this point of view, quite simple relations can be calculated for a specific type of fuel. These relations are suitable for proposals of new modern construction of burners and boilers.
PL
Kinetyczny opis spalania pyłu węglowego z powietrzem jest skomplikowanym procesem. Dokładny opis matematyczny owego procesu wymaga szczegółowych analiz. Obecny stan wiedzy na ten temat pozwala nam precyzyjnie opisać kinetykę prostych reakcji chemicznych, na przykład jednorodnego spalania mieszaniny paliwa wraz z utleniaczem. W przypadku utleniania złożonej mieszaniny substancji węglowych o różnym składzie, proces ten jest bardzo trudny do dokładnego opisania. Specjalne urządzenie zwane „rurą opadową” pozwala na badanie heterogenicznego utleniania sproszkowanego paliwa, a następnie pozwala określić parametry kinetyczne z otrzymanych danych pomiarowych. Z ustalania przebiegu wypalania paliwa możliwe jest określenie stosunkowo prostych relacji empirycznych, ważnych dla konkretnego typu sproszkowanego paliwa, które następnie mogą zostać użyte jako jedno z założeń przy projektowaniu konstrukcji nowoczesnych korpusów palników oraz kotłów.
EN
An experimental facility and methodology of pulverized coal thermokinetic properties determination with the use of mathematical modeling is described in this paper. Thermokinetic properties as a mean for better understanding the nature of combustion process can be determined by an experiment using a Drop Tube Test Facility (DTTF) described thereinafter in this paper. The DTTF provides conditions occurring in a pulverized coal fired boiler by emulated oxygen concentration, temperature and reaction gas velocity. The DTTF presented in the paper was built recently at the Energy Research Center. Experimental data acquired from the DTTF are used in mathematical modeling using the code Fluent. The ANSYS Fluent 12.0 code can define different mathematical models of volatile evolution (devolatilization model) and char combustion (ki-netic/diffusion surface reaction rate model) to simulate coal combustion. The single kinetic rate devolatilization model as-sumes that the rate of devolatilization is of first-order and the kinetic/diffusion-limited rate model assumes that the char combustion rate is determined either by kinetics or by a diffusion rate. In this paper, a char combustion model is defined in detail with specification of a basic equation for char combustion reaction rate. Then, an equation of particle temperature is defined for char combustion. Different values of activation energy and a pre-exponential factor are defined in an equation for calculation of the rate constant by Arrhenius. Resulting values are evaluated by decrease of pulverized coal char in the drop tube in dependence of time. The process of burnout is evaluated for comparison with experimental tests.
PL
Instalacja do spalania paliw stałych z tzw. rurą opadową pozwala w prosty sposób wyznaczyć własności termokinetyczne paliw umożliwiając lepsze zrozumienie procesu spalania. Prezentowane stanowisko ba-dawcze symuluje proces spalania pyłu węglowego w palenisku kotłowym przy zadawanych warunkach brzegowych (koncentracja tlenu, poziomy temperatur, prędkości gazu). W artykule opisano rurę opadową, która w ostatnich latach została zbudowana w Centrum Badawczym Energetyki Uniwersytetu Technicznego w Ostrawie. Wyniki prowadzonych eksperymentów są wykorzystywane jako wstępne dane dla korekcji parametrów wejściowych w modelu matematycznym. Do opracowania modelu matematycznego użyto kodu ANSYS Fluent 12.0. Przedstawiono modele matematyczne uwalniania części lotnych oraz szybkości reakcji pozostałości koksowej paliwa węglowego. Wyznaczono równanie na przebieg temperatury cząstki koksu podczas spalania a także stałe kinetyczne: energię aktywacji i współczynnik przedeksponencjalny, do wyznaczania stałej szybkości reakcji w równaniu Arrheniusa. Uzyskane rezultaty zostały zweryfikowane na drodze eksperymentalnej, przy wykorzystaniu rury opadowej.
3
Content available remote Zastosowanie transformaty curvelet do opisu procesu spalania pyłu węglowego
PL
Płomień jest podstawowym i pierwszym źródłem informacji o procesie spalania. Transformata curvelet pozwala na znaczne ograniczenie ilości danych i dostarcza, łatwej do przetwarzania informacji o procesie. Artykuł opisuje zależność pomiędzy współczynnikami transformaty curvelet a danymi wejściowymi procesu, takimi jak przepływy powietrza i pyłu węglowego.
EN
Flame is the primary source of information about combustion process. Curvelet coefficients enable reduction amount of data and provide easily processable information about combustion process. The paper describes dependence between curvelet transform coefficients and the corresponding burner input data such as coal and airs (primary and secondary) flows.
4
Content available remote Assessment of pulverized coal combustion using Fourier descriptors
EN
Article presents a mean to accessing combustion of pulverized coal with special attention to its stability. During several combustion tests, that have been done in laboratory facility, secondary, tertiary air flows have been changed as well as coal flow sp as to bring different combustion states. Flame boundary has been determined and expressed by Fourier descriptors. An influence of changing air/fuel ratio on Fourier descriptors has been examined.
PL
Artykuł podejmuje problem oceny procesu spalania pyłu węglowego ze zwróceniem szczególnej uwagi na jego stabilność. Przedstawiono stanowisko laboratoryjne na którym przeprowadzano testy spalania pyłu węglowego. W trakcie eksperymentu zmieniano istotne parametry wejściowe palnika jak przepływy powietrz wtórnych oraz wydatek węgla. W zarejestrowanych obrazach płomienia wyznaczono jego krawędź, następnie badano wpływ zmian parametrów wejściowych na jej reprezentację w postaci deskryptorów Fouriera.
EN
The simplification of calculations with assuring the sufficient accuracy in making tomography images of analyzed physical phenomenon should succeed in faster obtaining of results. This issue is important because the contemporary tomography is expected to bring real time, tomography images of dynamically changing environment. Taking into consideration growing ecology and safety demands, there is a need for more accurate and cheaper ways to monitor workflows of gases, vapors, fluids and biphasic mixtures, in power generation boilers.
EN
The paper presents results of pulverized coal combustion process modelling using Large Eddy Simulation. First the methodology for the testing of mesh resolution is presented. The combustion process was carried out using single mixture fraction approach. Results were obtained for different ratio of O2/CO2 in the oxidizer.
PL
W publikacji oparto się głównie na badaniach i doświadczeniach badaczy i użytkowników systemów wdmuchiwania węgla przez dysze. System ten znany jest na świecie jako PCI. Wykazano różnice prowadzenia technologii wielkopiecowej przy zastosowaniu systemu PCI i bez jego stosowania. Pośrednim celem było wykazanie zalet i wad oraz trudności w optymalnym przebiegu procesu wielkopiecowego w przypadku stosowania systemu PCI oraz gdy się go nie stosuje. Podkreślono, że koks nie jest tylko paliwem, ale bierze udział w tzw. paliwochłonnych procesach redukcji bezpośredniej oraz nawęglania surówki. Omówiono wpływ wdmuchiwanego pyłu węglowego na przebieg technologii wielkopiecowej. W podsumowaniu przeanalizowano wady i zalety stosowania PCI stwierdzając jednocześnie, że koks bardzo dobry jakościowo i o odpowiedniej ziarnistości jest w chwili obecnej niezastąpiony jako tzw. ruszt w wielkim piecu. Ocenia się, że narazie nie można zmniejszyć jego masy poniżej 300 kg/Mg surówki i przez to m.in. nie można wdmuchiwać więcej pyłu węglowego niż ok. 200 kg/Mg surówki.
EN
Experience and research results of scientists and users of PCI technology were basis for this article. Differences between blast furnace operations with and without PCI technology was the principal goal of article. This paper also shows advantages, disadvantages and difficulties for blast furnace with PCI technology and without it. Coke is treated not only like a fuel but it is used also in direct reduction and pig iron carbonizing phase what was emphasized in article. Third and fourth chapters present blast furnace technology with using substitute fuels especially with PCI technology. The quantity of coke consumption is decreasing but requirements for quality of coke is increasing particularly were mechanical properties were emphasized in the article. The influences of PCI technology on blast furnace process were widely described in fourth chapter. Further there is showed which calculation parameters and indexes are necessary to take into account and were advantages and disadvantages come from. It's necessary for optimal fuel consumption as well as for fast and good quality production of pig iron. Results from this analysis confirm that very good quality and proper fraction of coke like a "grid" in blast furnace is irreplaceable for now. It was estimated that the mass of coke consumption in blast furnace can't be lower than 300 kg/Mgpig iron for now. For this reason the highest powder coal injection to blast furnace level is 200 kg/Mgpig iron. Meaning of controlling cohesive zone and dead man for above quantities at blast furnace process were emphasized.
PL
W artykule zaprezentowano metodykę pozwalającą na wykorzystanie obrazu płomienia do detekcji niestabilnego spalania pyłu węglowego oraz niebezpieczeństwa termicznego uszkodzenia palnika, która może być wykorzystana w czasie rzeczywistym.
EN
In the article a methodology used for detection a state of unstable combustion, as well as a threat of burner failure was presented.
EN
The paper presents a method for finding such instalation elements which are especially subjected to erosion wear and a method for quantitative assessment of the erosion loss at a given operational time of a pneumatic conveying system. Motion of the gas is described by the Reynolds equation with the turbulence model. Motion of solid particles is described by the Lagrange equation. Then, the erosive loss of the wall material is calculated according to the Bitter model. The calculations are performed for a part of the dust system in BP-1150 boiler. It is found that a "cord" of particles is formed as a result of some changes of the flow direction inside the stream. High local intensity of particle collisions with the walls is the main reason for accelerated erosion of some parts of the system. The numerical calculation results are compared wit h the results of measurements on material losses of the elbow.
PL
W pracy przedstawiono metodę pozwalającą na ocenę prędkości zużycia erozyjnego instalacji jako funkcji jej budowy oraz warunków eksploatacji. Idea metody polega na opisie ruchu fazy gazowej równaniami Reynoldsa, uzupełnionymi modelem turbulencji. Ruch cząstek opisano metodą Lagrange'a. Następnie szacowano lokalny ubytek materiału ścianki w wyniku erozji z zastosowaniem modelu Bittera. Porównanie szczegółowych obliczeń numerycznych z wynikami pomiarów wykonano dla fragmentu instalacji pyłowej kotła BP-1l50. Stwierdzono, że przy zmianie kierunku przepływu formuje się tzw. "sznur" cząstek, powodujący intensywne zużycie niektórych sekcji instalacji. Wystąpienie sekcji szczególnie narażonych na zużycie erozyjne jest uwarunkowane aerodynamiką przepływu. Stwierdzono zgodność w prognozowaniu zarówno obszarów przyśpieszonej erozji, jak i intensywności zużycia.
EN
High Temperature Air Combustion (HTAC) technology is probably the most important achievement of combustion technology of recent years. lt has been successfully introduced in hundreds of industrial furnaces which is extraordinary fast progress as for energy technology. In these furnaces was observed significant reduction in fuel consumption and harmful substances emission. Although all applications are limited to industrial furnaces, HTAC technology should give significant advantages when applied in boilers. In this paper, the authors analyze a simple design of a boiler operating on HTAC technology fired with pulverized coal. The calculations were done using the commercial CFD code Fluent (version 6.2.16). Selection of the mathematical models is based on the simulation of the IFRF experiment called HTAC 99, which was one previous work of the authors [l]. lt has been found the exact geometry of the combustion chamber, location of the burner block in the boiler and distance between individual burners. Finally, calculation with the investigated design of the boiler operat ing with HTAC conditions fired with pulverized coal has been done. The results of a series of mathematical modelling will be presented and discussed in this paper. This work demonstrated an extremely attractive technology for efficient and environmentally friendly combustion.
EN
The paper proposes model for large eddy simulation (LES) of pulverized coal gasification by low temperature plasma. Due to great demand for computational resources by LES, simplified model of real plasma burner (installed at 210 MW boiler unit of TPP Nikola Tesla, Serbia) is investigated. Air-coal mixture flow through rectangular channel is simulated using LES method with Smagorinsky SGS model. Spatial discretization procedure preserves symmetry properties of underlying differential operators, while integration in time is performed by modified leapfrog scheme. Mass load of coal particles is 0,2 and uniform particles size is assumed. Plasma flame is taken into account as high-temperature heat source mounted at the channel's side wall. Particles motion is simulated using Lagrangian method, where every particle in the flow is tracked. Physical models are presented for coal devolatilisation, volatiles combustion (fast chemistry model, which is acceptable for high Damkohler number) and char burnout. LES code for two­phase particulate flow is developed and results for turbulent non-reactive channel flow are presented. These results will be used as starting point for coal gasification simulation.
PL
Siedem węgli (od węgli brunatnych poprzez węgle kamienne do antracytu) oraz otrzymane z nich karbonizaty poddano analizie fizykochemicznej, petrograficznej i optycznej, oznaczeniu struktury porowatej i powierzchni wewnętrznej. Z wymienionych właściwości wytypowano, na podstawie analizy porównawczej te zmienne, które decydują o zapłonie i szybkości spalania węgli i karbonizatów. Ustalone zostały również korelacje między stopniem uwęglenia oraz właściwościami węgli i karbonizatów a szybkością spalania i temperaturą zapłonu. Otrzymane wyniki mogą być wykorzystane do lepszego poznania mechanizmu procesów zapłonu i spalania węgla, a także zachowania się różnych węgli podczas ich reagowania z utleniaczem w takich podstawowych procesach przetwórstwa węgli, jak spalanie i zagazowanie.
EN
Seven coal (from lignites through bituminous coal to anthracite) and chars obtained from them have been subjected to physical-chemical, petrographic and optic analysis, determination of porous structure and internal surface. From the aforementioned properties, upon the comparative analysis, the variables that decide about ignition and rate of combustion of coal and chars have been selected. The relationship between carbonisation degree and properties of coal and chars vs. rate of combustion and ignition temperature have also been determined. The results obtained can be utilised for better understanding of coal ignition and combustion mechanisms and behaviour of various coals during reaction with oxidiser in such basic coal processing as coal combustion and gasification.
13
Content available remote Analiza systemowa zastosowania paliw zastępczych w procesie wielkopiecowym
PL
Funkcje energetyczna i chemiczna koksu w wielkim piecu mogą by częściowo zastąpione przez wdmuchiwanie paliw zastępczych do strefy dysz. W warunkach krajowych brane jest pod uwagę wdmuchiwanie pyłu węglowego i gazu koksowniczego. Dodatek paliw zastępczych wpływa na jednostkowe zużycie koksu, dmuchu, jednostkową produkcję i wartość opałową gazu wielkopiecowego, jednostkowe zużycie gazu wielkopiecowego w nagrzewnicach, ilość gazu dla zewnętrznych odbiorców i produkcję energii elektrycznej w turbinach odzyskowych. Są to zmiany bezpośrednio rejestrowane w zespole wielkopiecowym. Wpływają one z kolei na gospodarkę energetyczną całej huty, tzn. na zmiany w produkcji pary, energii elektrycznej, wody, gazów technicznych i wreszcie dostaw zewnętrznych nośników energii. Są to tak zwane zmiany systemowe, określane w obrębie osłony bilansowej huty. Do ich wyznaczenia zastosowano model matematyczny bilansu gospodarki energetycznej zakładu przemysłowego. Efekty systemowe zakładowe są obliczane na osłonie bilansowej huty. Są to więc przede wszystkim dostawy paliw, wody i energii elektrycznej. W celu wyznaczenia efektów systemowych w skali kraju zastosowano rachunek skumulowanego zużycia energii. Wyznaczono mnożnik oszczędności energii skumulowanej, uzyskanej dzięki zastosowaniu paliw zastępczych. Analiza systemowa dodatku paliw zastępczych wykazuje, że najbardziej efektywnym energetycznie paliwem zastępczym jest pył węglowy, dla którego mnożnik oszczędności energii skumulowanej przyjmuje wartości większe od jedności w całym zakresie praktycznie stosowanych ilości węgla.
EN
The energy and chemical functions of coke in the blast-furnace process may partially be replaced by injecting auxiliary fuels into the tuyere zone. In Polish conditions only the pulverized coal and coke-oven gas are to be taken into consideration. The addition of auxiliary fuel influences the consumption of coke and blast, the production of blast furnace gas and its net calorific value, the consumption of blast-furnace gas in Cowper stoves and its amount supplied to the gas system of ironworks and the production of electric energy in recovery turbines. These changes are directly a whole. This means that also the production of steam and electric energy, industrial water, technical gases and finally the supply of fundamental fuels are subjected to changes, which are determined inside the balance sheet of ironworks. In order to determine them, a mathematical model of the energy balance of the industrial plant is applied. The system effects of the ironworks are calculated on the balance shield. These are first of all the supplies of fundamentals fuels, water and electric energy. In order to determine the system effects in the scale of the whole country, the method of cumulative energy consumption has been applied. The multiplier of cumulative energy saving achieved by injecting auxiliary fuels has been determined. The system analysis of injecting auxiliary fuels has proved that the most energy-effective auxiliary fuel in Polish conditions is pulverized coal whose multiplier of the cumulative energy saving is more than one over the whole range of pulverized coal injected at present into the blast furnace.
PL
W referacie przedstawiono grawimetryczną metodę pomiaru koncentracji i strumienia masy pyłu węglowego. Metoda ta może być stosowana w pomiarach także innych sypkich materiałów transportowanych pneumatycznie. W oparciu o wyniki badań przemysłowych określono wpływ konfiguracji geometrycznej pyłoprzewodu na warunki aspiracji próbki pyłowo-gazowej.
EN
This paper presents a gravimetric method for the measurement of concentration and mass flow rate of pulverized coal. This method may be also used for measurement of the other loose materials pneumatically conveyed. Industrial research showed an influence of pipe geometric configuration on sampling conditions.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.