Warianty tytułu
Modelling of fragmentation of coal in fluidized bed
Języki publikacji
Abstrakty
W procesie fluidalnego spalania paliw stałych następuje rozpad ziaren węgli kamiennych i brunatnych na mniejsze fragmenty. Podczas rozpadu ziarna węgla następuje skokowy wzrost powierzchni spalania, co prowadzi do skrócenia całkowitego czasu spalania ziarna oraz poprawy skuteczności spalania, poprzez lepszą wymianę masy i ciepła. W pracy opracowano model matematyczny fragmentacji pierwotnej węgla, z którego wyliczono profil temperatury oraz ciśnienia w ziarnie, szybkość nagrzewania, czas odgazowania węgla, strumień molowy części lotnych, a także moment rozpadu. Porównano wyniki badań eksperymentalnych oraz obliczeń numerycznych termicznej fragmentacji węgla w warstwie fluidalnej.
Brown and hard coal particles undergo fragmentation during fluidized bed combustion process i.e. the decomposition of coal into a small pieces. It causes increase of combustion surface and accelerates combustion process. A mathematical model of primary fragmentation of coal was determined. Temperature profile, devolatilization time, molar flux of volatile matter and pressure inside a particle were numerically calculated. Experimental results of thermal fragmentation were compared with numerical calculations.
Słowa kluczowe
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
50-64
Opis fizyczny
Bibliogr. 19 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
autor
- Katedra Kotłów i Termodynamiki, Politechnika Częstochowska, Al. Armii Krajowej 19 C, 42-200 Częstochowa, tel./fax 034 3250 579, kosowska@kkt.pcz.czest.pl
Bibliografia
- [1] Kosowska M.: Termiczna fragmentacja węgla w procesie spalania. Praca doktorska. Częstochowa 2005.
- [2] Gajewski W., Kosowska M.: The research on the fragmentation of coal particles in fluidized bed combustion. Industrial Fluidization South Africa, Johannesburg, RPA 2005.
- [3] Arena U., Chirone R., D’amore M., Miccio M., Salatino P.: Some issues in modelling bubbling and circulating fluidized-bed coal combustors. Powder Technology 82, p.301-316, 1995.
- [4] Basu P.: Combustion of coal in circulating fluidized-bed boilers: a review, Chem. Eng. Science 54, 1999.
- [5] Dakic D., Grubor B., Oka S.: Statistical model for prediction of primary fragmentation of coal particles in fluidized bed combustion, 41th IAE Fluidized Bed Conversion Meeting, Italy, 2000.
- [6] Marban G., Pis J.J., Fuertes A.B.: Simulation of secondary fragmentation during fluidized bed combustion of char particles. Powder Technology 89, p.71-78, 1996.
- [7] Chirone R., Massimilla L.: The Application of Weibull Theory to Primary Fragmentation of a Coal during Devolatilization, Powder Technology 57, p.197-212, 1989.
- [8] Sasongko D., Stubington J.F.: Significant factors affecting devolatilization of fragmenting, nonswelling coals in fluidized bed combustion. Chemical Engineering Science, v.51, no.16, p.3909-3918, 1996.
- [9] Dakic D., Ilic M., Oka S.: Pressure increase inside a coal particle during devolatilization in a fluidized bed combustor, 41th IAE Fluidized Bed Conversion Meeting, Italy, 2000.
- [10] Adesanya B.A, Pham H.N.: Mathematical modeling of devolatilization of large coal particles in a convective environment. Fuel 74, no.6, 1995.
- [11] Kostowski E.: Przepływ ciepła. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000.
- [12] Lienhard J.H.: A heat transfer textbook. Phlogiston Press, Cambridge, Massachusetts, USA 2003.
- [13] Badzioch S., Hawksley P.G.W.: Kinetics of thermal decomposition of pulverized coal particles. Independent Engineering Chemical Process Design and Development 9, 521, 1970.
- [14] Ames W.F.: Numerical Methods for Partial Differential Equations. Academic Press, Florida, 1977.
- [15] Hoffman J.D.: Numerical Methods for Engineers and Scientists. New York, 2001.
- [16] Majchrzak E., Mochnacki B.: Metody numeryczne. Podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1996.
- [17] Anthony D.B., Howard J.B., Hottel H.C.: Rapid devolatilization of pulverized coal. Fuel 55, 121, 1976.
- [18] Please C.P., Mcguinness M.J., Mcelwain D.L.S.: Approximations to the Distributed Activation Energy Model for Pyrolysis. Combustion and Flame 2002.
- [19] Gavalas G.R., Wilks A.: AIChE J., 26, p.201, 1980.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BATA-0004-0014