Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем
Разработана инженерная методика расчета топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) по высоте кипящего слоя (КС) и надслоевого пространства (НП). Показана близость расчетных значений перепадов давлений и температур в КС и НП к величинам, характерным для котлоагрегатов типа Лурги, и опред...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Назва видання: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126881 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем / А.Ю. Майстренко, Б.Б. Рохман, А.И. Топал, В.Г. Выфатнюк, Н.В. Чернявский // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 5. — С. 6-13. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126881 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1268812025-02-09T17:37:48Z Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем Phe Engineering Calculation Method and Results of Circulating Fluidized Bed Boiler Calculation Research Майстренко, А.Ю. Рохман, Б.Б. Топал, А.И. Выфатнюк, В.Г. Чернявский, Н.В. Топливо и энергетика Разработана инженерная методика расчета топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) по высоте кипящего слоя (КС) и надслоевого пространства (НП). Показана близость расчетных значений перепадов давлений и температур в КС и НП к величинам, характерным для котлоагрегатов типа Лурги, и определяющая роль процессов тепломассобмена в НП для топочного процесса в целом. Установлено, что укрупнение рециркулирующего материала снижает тепловосприятие экранных поверхностей в НП и увеличивает риск зашлаковки циклонов. Предложены способы снижения влияния указанных факторов. Розроблено інженерну методику розрахунку топки котлоагрегату з циркулюючим киплячим шаром (ЦКШ) за висотою киплячого шару (КШ) і надшарового простору (НП). Показано близькість розрахункових значень перепадів тиску та температур в КШ та НП до величин, характерних для котлоагрегатів типу Лургі, і визначальну роль процесів тепломасообміну в НП для топкового процесу в цілому. Встановлено, що укрупнення рециркулюючого матеріалу знижує теплосприйняття екранних поверхонь в НП та збільшує ризик зашлаковки циклонів. Запропоновано способи зниження впливу вказаних чинників. The method of engineering calculation of circulating fluidized bed (CFB) boiler by fluidized bed (FB) and freebed space (FBS) height is developed. The calculated pressure drops and temperatures in FB and FBS values proximity to the values specified for Lurgitype CFB-boilers is displayed. Heat and mass transfer processes in freebed determinative role for combustion process as a whole is determined. It is established that circulating material coursing decreases FBS walls heat perception and decreases cyclone slagging. The methods of the factors influence reduction are proposed. 2010 Article Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем / А.Ю. Майстренко, Б.Б. Рохман, А.И. Топал, В.Г. Выфатнюк, Н.В. Чернявский // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 5. — С. 6-13. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126881 532.529:662.62 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение application/pdf Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Топливо и энергетика Топливо и энергетика |
| spellingShingle |
Топливо и энергетика Топливо и энергетика Майстренко, А.Ю. Рохман, Б.Б. Топал, А.И. Выфатнюк, В.Г. Чернявский, Н.В. Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Разработана инженерная методика расчета топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) по высоте кипящего слоя (КС) и надслоевого пространства (НП). Показана близость расчетных значений перепадов давлений и температур в КС и НП к величинам, характерным для котлоагрегатов типа Лурги, и определяющая роль процессов тепломассобмена в НП для топочного процесса в целом. Установлено, что укрупнение рециркулирующего материала снижает тепловосприятие экранных поверхностей в НП и увеличивает риск зашлаковки циклонов. Предложены способы снижения влияния указанных факторов. |
| format |
Article |
| author |
Майстренко, А.Ю. Рохман, Б.Б. Топал, А.И. Выфатнюк, В.Г. Чернявский, Н.В. |
| author_facet |
Майстренко, А.Ю. Рохман, Б.Б. Топал, А.И. Выфатнюк, В.Г. Чернявский, Н.В. |
| author_sort |
Майстренко, А.Ю. |
| title |
Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем |
| title_short |
Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем |
| title_full |
Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем |
| title_fullStr |
Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем |
| title_full_unstemmed |
Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем |
| title_sort |
инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Топливо и энергетика |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126881 |
| citation_txt |
Инженерная методика и численные результаты расчетов топки котлоагрегата с циркулирующим кипящим слоем / А.Ю. Майстренко, Б.Б. Рохман, А.И. Топал, В.Г. Выфатнюк, Н.В. Чернявский // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 5. — С. 6-13. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT majstrenkoaû inženernaâmetodikaičislennyerezulʹtatyrasčetovtopkikotloagregatascirkuliruûŝimkipâŝimsloem AT rohmanbb inženernaâmetodikaičislennyerezulʹtatyrasčetovtopkikotloagregatascirkuliruûŝimkipâŝimsloem AT topalai inženernaâmetodikaičislennyerezulʹtatyrasčetovtopkikotloagregatascirkuliruûŝimkipâŝimsloem AT vyfatnûkvg inženernaâmetodikaičislennyerezulʹtatyrasčetovtopkikotloagregatascirkuliruûŝimkipâŝimsloem AT černâvskijnv inženernaâmetodikaičislennyerezulʹtatyrasčetovtopkikotloagregatascirkuliruûŝimkipâŝimsloem AT majstrenkoaû pheengineeringcalculationmethodandresultsofcirculatingfluidizedbedboilercalculationresearch AT rohmanbb pheengineeringcalculationmethodandresultsofcirculatingfluidizedbedboilercalculationresearch AT topalai pheengineeringcalculationmethodandresultsofcirculatingfluidizedbedboilercalculationresearch AT vyfatnûkvg pheengineeringcalculationmethodandresultsofcirculatingfluidizedbedboilercalculationresearch AT černâvskijnv pheengineeringcalculationmethodandresultsofcirculatingfluidizedbedboilercalculationresearch |
| first_indexed |
2025-11-28T19:58:48Z |
| last_indexed |
2025-11-28T19:58:48Z |
| _version_ |
1850065489204609024 |
| fulltext |
Êîòëîàãðåãàòû ïûëåóãîëüíûõ ýíåðãîáëîêîâ
ÒÝÑ ïîñòðîåíû â îñíîâíîì äî 1975 ã. Îíè èñ-
÷åðïàëè ðàñ÷åòíûé ðåñóðñ 100 òûñ. ÷, äâå òðåòè
èç íèõ — ãðàíè÷íûé ðåñóðñ 200 òûñ. ÷. ÊÏÄ
ýíåðãîáëîêîâ íå ïðåâûøàåò 30–32 %, îíè íå îñ-
íàùåíû ãàçîî÷èñòêîé è íóæäàþòñÿ â ðåêîíñò-
ðóêöèè. Ñðåäíÿÿ çîëüíîñòü äîáûâàåìîãî â Óê-
ðàèíå óãëÿ ñîñòàâëÿåò îêîëî 40 %, à åãî îáîãà-
ùåíèå äî êà÷åñòâà, ñîîòâåòñòâóþùåãî òðåáîâàíè-
ÿì äëÿ ïûëåâèäíîãî ñæèãàíèÿ, ñîïðÿæåíî ñ ïî-
òåðÿìè ãîðþ÷åé ìàññû. Ïîýòîìó òåõíè÷åñêîå ïå-
ðåâîîðóæåíèå ÒÝÑ öåëåñîîáðàçíî ïî äâóì íà-
ïðàâëåíèÿì [1]: 1) ñîâåðøåíñòâîâàíèå òåõíîëî-
ãèé ïûëåâèäíîãî ñæèãàíèÿ îáîãàùåííûõ óãëåé ñ
ãàçîî÷èñòêîé; 2) âíåäðåíèå òåõíîëîãèé ñæèãà-
íèÿ âûñîêîçîëüíûõ ðÿäîâûõ óãëåé, îòñåâîâ è
îòõîäîâ îáîãàùåíèÿ â öèðêóëèðóþùåì êèïÿùåì
ñëîå (ÖÊÑ) ñ ïîíèæåííîé ãåíåðàöèåé îêñèäîâ
àçîòà è âíóòðèòîïî÷íûì ñâÿçûâàíèåì ñåðû.
Ïåðâûé â Óêðàèíå ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàò ïà-
ðîïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ 670 ò/÷ äëÿ ñæèãàíèÿ
âûñîêîçîëüíûõ îòñåâîâ àíòðàöèòà (ÀØ) è øëà-
ìîâûõ îòõîäîâ ñîîðóæåí íà Ñòàðîáåøåâñêîé
ÒÝÑ ïî ïðîåêòó ôèðìû Ëóðãè. Îäíàêî åãî
îñâîåíèå, à òàêæå ðàçðàáîòêà îòå÷åñòâåííûõ
êîíñòðóêöèé òîðìîçèòñÿ îòñóòñòâèåì íàäåæ-
íûõ ìåòîäîâ èíæåíåðíîãî ðàñ÷åòà ïðîöåññîâ
ïåðåíîñà è ãîðåíèÿ â òîïêàõ ÖÊÑ.
 ðàáîòå [2] ïîêàçàíî, ÷òî íåïðèãîäíîñòü
ñóùåñòâóþùåãî íîðìàòèâíîãî ìåòîäà ðàñ÷åòà
ïûëåóãîëüíûõ êîòëîàãðåãàòîâ äëÿ ðàñ÷åòà òîï-
êè ñ ïñåâäîîæèæåííûì ñëîåì ñâÿçàíà ñ ñóùåñò-
âåííî îòëè÷íûìè îò ïûëåóãîëüíûõ òîïîê óðîâ-
íåì òåìïåðàòóð, êîíöåíòðàöèåé è ðàçìåðàìè
÷àñòèö, âêëàäîì êîíâåêòèâíîé è êîíäóêòèâíîé
ñîñòàâëÿþùèõ òåïëîîáìåíà è ò.ä., à èçâåñòíûå
ìîäåëè ãîðåíèÿ ÷àñòèö â êèïÿùåì ñëîå (ÊÑ),
ïîñòðîåííûå íà óðàâíåíèÿõ äëÿ ôóíêöèè ðàñ-
ïðåäåëåíèÿ ÷àñòèö ïî êîíöåíòðàöèè óãëåðîäà,
çà÷àñòóþ ïðèâîäÿò ê çàíèæåííûì ïëîòíîñòÿì
êîêñîçîëüíûõ ÷àñòèö â ñëîå. Òàì æå ïðåäëîæå-
íà ïîëóýìïèðè÷åñêàÿ èíæåíåðíàÿ ìåòîäèêà
ðàñ÷åòà êîòëîàãðåãàòà ñ ÊÑ, êîòîðàÿ îñíîâûâà-
åòñÿ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ î ïëîòíîñòè
è ãðàíóëîìåòðè÷åñêîì ñîñòàâå ìàòåðèàëà ñëîÿ.
Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà ðàçðàáîòêå
èíæåíåðíîé ìåòîäèêè ðàñ÷åòà òîïêè ÖÊÑ-êîò-
ëîàãðåãàòà è ÷èñëåííîìó èññëåäîâàíèþ òîïî÷-
íûõ ïðîöåññîâ.
6 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5
ÓÄÊ 532.529:662.62
Èíæåíåðíàÿ ìåòîäèêà è ÷èñëåííûå ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ
òîïêè êîòëîàãðåãàòà ñ öèðêóëèðóþùèì êèïÿùèì ñëîåì
Ìàéñòðåíêî À.Þ.1, Ðîõìàí Á.Á.1 ,
Òîïàë À.È.1, Âûôàòíþê Â.Ã.2, ×åðíÿâñêèé Í.Â.1
1Èíñòèòóò óãîëüíûõ ýíåðãîòåõíîëîãèé (ÈÓÝ) ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
2ÑÏÊÒÁ «Ýíåðãîìàøïðîåêò», Êèåâ
Ðàçðàáîòàíà èíæåíåðíàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà òîïêè êîòëîàãðåãàòà ñ öèðêóëèðóþùèì êèïÿ-
ùèì ñëîåì (ÖÊÑ) ïî âûñîòå êèïÿùåãî ñëîÿ (ÊÑ) è íàäñëîåâîãî ïðîñòðàíñòâà (ÍÏ).
Ïîêàçàíà áëèçîñòü ðàñ÷åòíûõ çíà÷åíèé ïåðåïàäîâ äàâëåíèé è òåìïåðàòóð â ÊÑ è ÍÏ ê
âåëè÷èíàì, õàðàêòåðíûì äëÿ êîòëîàãðåãàòîâ òèïà Ëóðãè, è îïðåäåëÿþùàÿ ðîëü ïðî-
öåññîâ òåïëîìàññîáìåíà â ÍÏ äëÿ òîïî÷íîãî ïðîöåññà â öåëîì. Óñòàíîâëåíî, ÷òî óê-
ðóïíåíèå ðåöèðêóëèðóþùåãî ìàòåðèàëà ñíèæàåò òåïëîâîñïðèÿòèå ýêðàííûõ ïîâåðõíî-
ñòåé â ÍÏ è óâåëè÷èâàåò ðèñê çàøëàêîâêè öèêëîíîâ. Ïðåäëîæåíû ñïîñîáû ñíèæåíèÿ
âëèÿíèÿ óêàçàííûõ ôàêòîðîâ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: öèðêóëèðóþùèé êèïÿùèé ñëîé, íàäñëîåâîå ïðîñòðàíñòâî, ÷àñòèöà,
ãîðåíèå, òåïëîâîñïðèÿòèå.
Ðîçðîáëåíî ³íæåíåðíó ìåòîäèêó ðîçðàõóíêó òîïêè êîòëîàãðåãàòó ç öèðêóëþþ÷èì êèï-
ëÿ÷èì øàðîì (ÖÊØ) çà âèñîòîþ êèïëÿ÷îãî øàðó (ÊØ) ³ íàäøàðîâîãî ïðîñòîðó (ÍÏ).
Ïîêàçàíî áëèçüê³ñòü ðîçðàõóíêîâèõ çíà÷åíü ïåðåïàä³â òèñêó òà òåìïåðàòóð â ÊØ òà ÍÏ
äî âåëè÷èí, õàðàêòåðíèõ äëÿ êîòëîàãðåãàò³â òèïó Ëóðã³, ³ âèçíà÷àëüíó ðîëü ïðîöåñ³â òåï-
ëîìàñîîáì³íó â ÍÏ äëÿ òîïêîâîãî ïðîöåñó â ö³ëîìó. Âñòàíîâëåíî, ùî óêðóïíåííÿ ðåöèð-
êóëþþ÷îãî ìàòåð³àëó çíèæóº òåïëîñïðèéíÿòòÿ åêðàííèõ ïîâåðõîíü â ÍÏ òà çá³ëüøóº ðè-
çèê çàøëàêîâêè öèêëîí³â. Çàïðîïîíîâàíî ñïîñîáè çíèæåííÿ âïëèâó âêàçàíèõ ÷èííèê³â.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: öèðêóëþþ÷èé êèïëÿ÷èé øàð, íàäøàðîâèé ïðîñò³ð, ÷àñòèíêà, ãîð³ííÿ,
òåïëîñïðèéíÿòòÿ.
� Ìàéñòðåíêî À.Þ., Ðîõìàí Á.Á., Òîïàë À.È., Âûôàòíþê Â.Ã., ×åðíÿâñêèé Í.Â., 2010
Íà ðèñ.1 ïðèâåäåíà óïðîùåííàÿ ñõåìà òîï-
êè ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàòà äëÿ ñæèãàíèÿ àíòðàöèòà
ïî òåõíîëîãèè Ëóðãè. Íèæíÿÿ ÷àñòü òîïî÷íîé
êàìåðû âûïîëíåíà â âèäå äâóõ ñèììåòðè÷íûõ
âîðîíîê, â êîòîðûõ ðàñïîëàãàåòñÿ êèïÿùèé
ñëîé 9. Ïàíåëè áîêîâûõ, çàäíåãî è ôðîíòàëü-
íîãî ýêðàíîâ òîïêè èçãîòàâëèâàþòñÿ öåëüíî-
ñâàðíûìè, ãàçîïëîòíûìè èç ïëàâíèêîâûõ òðóá.
Íàñòåííûå ýêðàíû, îãðàæäàþùèå âîðîíêè, äëÿ
çàùèòû îò êîððîçèîííîãî èçíîñà òîðêðåòèðîâà-
íû ñëîåì òîëùèíîé 50 ìì. Íà âûõîäå èç òîïêè
ãàçîâçâåñü ðàçäåëÿåòñÿ íà ÷åòûðå ïîòîêà, êàæ-
äûé èç êîòîðûõ íàïðàâëÿåòñÿ â ñâîé ãîðÿ÷èé
öèêëîí 11, ãäå ïðîèñõîäèò îòäåëåíèå ãàçà îò
÷àñòèö. Ðåöèðêóëèðóþùàÿ ìàññà, ïîñòóïàþùàÿ
â ÷åòûðå îïóñêíûõ ñòîÿêà 10, ðàçäåëÿåòñÿ â êà-
æäîì èç íèõ íà äâà ïîòîêà, îäèí èç êîòîðûõ
ââîäèòñÿ â òîïêó, äðóãîé — â ÷åòûðå òåïëîîá-
ìåííèêà êèïÿùåãî ñëîÿ (ÒÎÊÑ) 15, ãäå ïðîèñ-
õîäèò îõëàæäåíèå äèñïåðñíîé ôàçû, ïîñëå ÷åãî
îíà ñ òåìïåðàòóðîé 700 Ñ íàïðàâëÿåòñÿ â íèæ-
íþþ ÷àñòü ÊÑ.  ÒÎÊÑ ðàñïîëàãàþòñÿ èñïàðè-
òåëüíûå ïîâåðõíîñòè íàãðåâà, âêëþ÷åííûå â
òðàêò åñòåñòâåííîé öèðêóëÿöèè ñëåäóþùèì îá-
ðàçîì. Ïèòàòåëüíàÿ âîäà èç ðàçäàòî÷íûõ êîë-
ëåêòîðîâ 17 ïîñòóïàåò â òåïëîîáìåííèêè, ãäå
ïðîèñõîäèò åå ÷àñòè÷íîå èñïàðåíèå çà ñ÷åò êîí-
äóêòèâíîãî è ëó÷èñòîãî òåïëîîáìåíà ìåæäó ðå-
öèðêóëèðóþùåé ìàññîé è èñïàðèòåëüíîé ñðåäîé.
Äàëåå ïàðî-âîäÿíàÿ ñìåñü íàïðàâëÿåòñÿ â ñîáè-
ðàòåëüíûå êîëëåêòîðû 19, ãäå ïðîèñõîäèò åå
ñìåøåíèå ñ âîñõîäÿùèì ïîòîêîì ñðåäû, ïðîõî-
äÿùèì ÷åðåç íèæíèå ýêðàíû òîïêè, ïîñëå ÷åãî
äâóõôàçíûé ïîòîê, ïðîéäÿ èñïàðèòåëüíûå ýêðà-
íû íàäñëîåâîãî ïðîñòðàíñòâà (ÍÏ), ââîäèòñÿ â
áàðàáàí 16.
Äëÿ ðåãóëèðîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ ðàáî÷åãî
ïðîöåññà â ÊÑ ïðåäóñìîòðåí ðàçäåëüíûé ââîä
âîçäóõà. Ïåðâè÷íûé âîçäóõ 1 (49 % îò îáùåãî
ðàñõîäà âîçäóõà Bair) ïîäàåòñÿ ÷åðåç ïåðôîðèðî-
âàííóþ ðåøåòêó, âòîðè÷íûé âîçäóõ 2 (25,5 % îò
Bair) — íà îòìåòêå òîïêè 4 ì, òðåòè÷íûé âîçäóõ 3
(25,5 % îò Bair) — íà îòìåòêå 8,5 ì. Ïîäà÷à óã-
ëÿ 14 îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç òðàêò âîçâðàòà.
Ïðåäëàãàåìàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà áàçèðóåòñÿ
â îñíîâíîì íà òåõ æå ãèïîòåçàõ è óïðîùàþùèõ
ïðåäïîñûëêàõ, ÷òî èñïîëüçîâàíû â [2]:
1) ïðîöåññ ñòàöèîíàðíûé;
2) â ÊÑ òâåðäàÿ ôàçà ðàñïðåäåëåíà ðàâíî-
ìåðíî ïî ïîïåðå÷íîìó ñå÷åíèþ, è äëÿ íåå ðåà-
ëèçóåòñÿ ìîäåëü èäåàëüíîãî ïåðåìåøèâàíèÿ, à
ãàç äâèæåòñÿ â ðåæèìå èäåàëüíîãî âûòåñíåíèÿ;
3) ñòåõèîìåòðè÷åñêàÿ ñõåìà ðåàêöèé
âêëþ÷àåò â ñåáÿ îäíó ãåòåðîãåííóþ ðåàêöèþ
C + O2 = CO2, ãîðåíèå ïðîòåêàåò íà ïîâåðõíî-
ñòè êîêñîçîëüíûõ ÷àñòèö;
5) äèñïåðñíàÿ ôàçà ÊÑ âêëþ÷àåò â ñåáÿ Ì
ôðàêöèé êîêñîçîëüíûõ ÷àñòèö, ðàñïðåäåëåíèå èõ
ìàññîâûõ äîëåé äëÿ ñëó÷àÿ àíòðàöèòà ñîîòâåòñò-
âóåò èñõîäíîìó òîïëèâó. Êîíöåíòðàöèÿ óãëåðîäà
â ÷àñòèöå îñðåäíÿåòñÿ ïî âñåìó îáúåìó ÊÑ;
6) äèñïåðñíàÿ ôàçà â ÍÏ ñîñòîèò èç ïîëèäèñ-
ïåðñíûõ ñôåðè÷åñêèõ ÷àñòèö äèàìåòðîì
íïi =
= idem (â îòëè÷èå îò [2] — êîêñîçîëüíûõ);
7) ðàñõîä è êîíöåíòðàöèÿ ÷àñòèö â ÿäðå ïîòî-
êà ýêñïîíåíöèàëüíî óáûâàþò, íà÷èíàÿ îò âåðõíåé
ãðàíèöû ÊÑ ïî âûñîòå ÍÏ [3–5].
Ñå÷åíèå êîëüöåâîé çîíû â êðóïíîìàñøòàáíûõ
óñòàíîâêàõ ñ ÖÊÑ ñîñòàâëÿåò ìåíåå 2 % îò ïîïå-
ðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ÍÏ, à ïðîöåññû òåïëîìàññîîáìå-
íà è ãîðåíèÿ ïðîòåêàþò â îñíîâíîì â ÿäðå ïîòîêà.
Òàêàÿ àýðîäèíàìè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ïîëèäèñïåðñ-
íîãî ïîòîêà ïðèñóùà â îñíîâíîì êðóïíîìàñøòàá-
íûì ïðîìûøëåííûì êîòëîàãðåãàòàì ñ ÖÊÑ, â êî-
òîðûõ êîíöåíòðàöèÿ òâåðäîé ôàçû íå ïðåâûøàåò
1 %, à ïåðåïàä äàâëåíèÿ �Píï = 1000–2000 Ïà.
Ïîýòîìó â äàííîé ìåòîäèêå âëèÿíèåì ïðèñòåíî÷-
íîé îáëàñòè â ÍÏ ïðåíåáðåãàåì.
Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà êèïÿùåãî ñëîÿ.
Îñíîâíûå óðàâíåíèÿ
Óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà ÊÑ ìîæåò
áûòü çàïèñàíî â òàêîì âèäå:
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5 7
Ðèñ.1. Ñõåìà òîïêè ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàòà òèïà Ëóðãè äëÿ ñæè-
ãàíèÿ âûñîêîçîëüíîãî ÀØ: 1–3 — ïîäà÷à ïåðâè÷íîãî, âòî-
ðè÷íîãî è òðåòè÷íîãî âîçäóõà; 4 — âûõîä ñëèâíîé çîëû; 5 —
ïîäà÷à âîçäóõà ïîä ðåøåòêó â ÒÎÊÑ; 6 — èñïàðèòåëüíûå ïî-
âåðõíîñòè; 7 — ðåãóëèðóþùèé êëàïàí; 8 — ÿäðî ïîòîêà; 9 —
êèïÿùèé ñëîé; 10 — îïóñêíîé ñòîÿê; 11 — öèêëîí; 12 — ãà-
çû, óõîäÿùèå â êîíâåêòèâíóþ øàõòó; 13 — êîëüöåâàÿ çîíà;
14 — ïîäà÷à óãëÿ; 15 — ÒÎÊÑ; 16 — áàðàáàí; 17 — ðàçäà-
òî÷íûé êîëëåêòîð; 18 — ïàðîâîäÿíàÿ ñìåñü, íàïðàâëÿþùàÿñÿ
â áàðàáàí; 19 — ñîáèðàòåëüíûé êîëëåêòîð.
ãäå òåïëîâîñïðèÿòèå îãðàæäàþùèõ ÊÑ íàñòåí-
íûõ ýêðàíîâ íàõîäèòñÿ ïî ôîðìóëå
Q 3600 K f (t t )ýêð,b tepl ýêð,b b wat�
, (2)
êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è Ktepl îïðåäåëÿåòñÿ èç [6]
�iz iz
3(0,84 0,0006 t ) / 10� � , (3)
êîýôôèöèåíò ëó÷èñòîãî òåïëîîáìåíà �rad,ýêð ìå-
æäó ÊÑ è òîðêðåòèðîâàííîé ýêðàííîé ïîâåðõ-
íîñòüþ âû÷èñëÿåòñÿ êàê
�
�
rad,ýêð
b iz
b
–1
iz
–1
t t
(a +a 1) (
�
�
�
0
4 4273 273[( ) ( ) ]
(t tb iz
)
, (4)
à òåìïåðàòóðà âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ñëîÿ òîð-
êðåòà tiz íàõîäèòñÿ èç ñîîòíîøåíèÿ [6]
t t
Q
f
iz b
ýêð,b
ýêð,b rad ýêð cond,ýêð
�
�3600 ( )� ��
. (5)
Çäåñü ÂairI, ÂairII — ðàñõîäû ïåðâè÷íîãî è
âòîðè÷íîãî âîçäóõà; Atoks — äîëÿ ðåöèðêóëè-
ðóþùåé ìàññû, ïðîõîäÿùàÿ ÷åðåç ÒÎÊÑ;
ctoks,e, ttoks,e — òåïëîåìêîñòü è òåìïåðàòóðà
äèñïåðñíîé ôàçû íà âûõîäå èç ÒÎÊÑ; twat —
òåìïåðàòóðà ïàðîâîäÿíîé ñìåñè;
iz,
tr — òîë-
ùèíû ñëîÿ òîðêðåòà è ñòåíêè ýêðàííîé òðóáû;
�cond,ýêð — êîýôôèöèåíò êîíäóêòèâíî-êîíâåê-
òèâíîãî òåïëîîáìåíà ìåæäó ÊÑ è íàñòåííûìè
ýêðàíàìè; �iz, �tr — êîýôôèöèåíòû òåïëîïðî-
âîäíîñòè òîðêðåòà è ñòàëüíîé òðóáû; �wat —
êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è îò âíóòðåííåé ïîâåðõ-
íîñòè òðóáû ê ïàðî-âîäÿíîé ñìåñè; aiz, ab — ñòå-
ïåíü ÷åðíîòû òîðêðåòà è ÊÑ.
Âåëè÷èíà êîýôôèöèåíòà êîíäóêòèâíî-êîí-
âåêòèâíîãî òåïëîîáìåíà ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íî-
ñòüþ íàõîäèòñÿ èç âûðàæåíèÿ [2, 7]:
�cond,ýêð = �g Numax/
ek,b.
Óðàâíåíèÿ íåðàçðûâíîñòè äëÿ êèñëîðîäà è
óãëåêèñëîãî ãàçà ïðåäñòàâëÿþòñÿ â òàêîì âèäå:
ãäå êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè kC O2� , êîýôôè-
öèåíò ìàññîîáìåíà Si è ñðåäíèé ðàçìåð óçêîé
ôðàêöèè äèñïåðñíîé ôàçû
m,bi îïðåäåëÿþòñÿ
ñîãëàñíî âûðàæåíèÿì, ïðèâåäåííûì â [2]:
—ñðåäíèé ðàçìåð äèñïåðñíîé ôàçû, ïðèíàäëå-
æàùåé ôðàêöèè
m,bi bi
*
bi
**�{ , } [7]:
m, bi bi
*2
bi
**2
bi
*
bi
**� �[ / ( )] /2 1 3 ; (7)
—êîýôôèöèåíò äèôôóçèîííîãî ìàññîîáìåíà Si [8]:
Si = (DO2�ñì NuDi)/
m,bi, (8)
—êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè kC O2� [8–10]:
kC O i2� = k0i
. exp {–Ea/[Rg(tp,bi + 273)]}. (9)
Ñóììàðíûé ðàñõîä ãàçà Bg,b, åãî ñêîðîñòü
ug,b, êðèòåðèé Ðåéíîëüäñà Reb è ïîðîçíîñòü ÊÑ
º â êàæäîì ñå÷åíèè ñëîÿ âû÷èñëÿþòñÿ èç ñëå-
äóþùèõ âûðàæåíèé:
ãäå óðàâíåíèå äëÿ º ïîëó÷åíî íà îñíîâå ïðåîá-
ðàçîâàíèÿ ôîðìóëû Òîäåñà. Ìàññà ñëîÿ mb è
ïåðåïàä äàâëåíèÿ ïî âûñîòå ÊÑ �Pb îïðåäåëÿ-
þòñÿ ïî ôîðìóëàì
ãäå èçìåíåíèå ñå÷åíèÿ ÊÑ âäîëü êîîðäèíàòû z
íàõîäèòñÿ èç ñîîòíîøåíèé (ðèñ.2):
fb = H0H1(Hb0 + z)/Hb0, H� = HeHb/(He – H0),
Hb0 = H� – Hb. (12)
Çäåñü Yz — êîýôôèöèåíò; f0 — ñå÷åíèå
ÊÑ ïðè z = 0; Hb — âûñîòà ÊÑ â ðàáî÷åì ñî-
ñòîÿíèè; He — øèðèíà âîðîíêè íà îòìåòêå z =
8,5 ì; H0 — øèðèíà âîðîíêè íà îòìåòêå z = 0;
H1 — ãëóáèíà âîðîíêè; Hb0, H� — ãåîìåòðè÷å-
ñêèå ïàðàìåòðû.
8 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5
Ðèñ.2. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ ñõåìà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ñå÷åíèÿ òîïêè
ïî âûñîòå ÊÑ.
Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà íàäñëîåâîãî ïðîñòðàíñòâà
Ñèñòåìà óðàâíåíèé, îïèñûâàþùàÿ àýðîäè-
íàìèêó, òåïëîìàññîîáìåí è ãîðåíèå ÀØ â ÍÏ
êîòëà ñ ÖÊÑ, ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíà â ñëå-
äóþùåì âèäå.
Óðàâíåíèÿ íåðàçðûâíîñòè äëÿ êèñëîðîäà è
óãëåêèñëîãî ãàçà:
Óðàâíåíèÿ ñîõðàíåíèÿ êîëè÷åñòâà äâèæå-
íèÿ äëÿ ãàçîâîé è òâåðäîé ôàç [2]:
Óðàâíåíèÿ òåïëîâîãî áàëàíñà äëÿ êîêñî-
çîëüíûõ ÷àñòèö è íåñóùåé ñðåäû
ãäå ðàñõîä ÷àñòèö Bpi, èõ îáúåìíàÿ êîíöåíòðà-
öèÿ �i, êîýôôèöèåíò êîíäóêòèâíî-êîíâåêòèâ-
íîãî òåïëîîáìåíà �cond,ýêði îò äèñïåðñíîé ôàçû
ê íàñòåííûì ïîâåðõíîñòÿì íàãðåâà [11] è êî-
ýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è êîíâåêöèåé îò ãàçà ê
ýêðàíàì òîïêè �conv,ýêð [12] îïðåäåëÿþòñÿ ïî
ôîðìóëàì
Çäåñü Ïíï, fíï — ïåðèìåòð è ñå÷åíèå ÍÏ;
h — ïîñòîÿííàÿ ñïàäà ýêñïîíåíòû (ðàññ÷èòûâà-
åòñÿ ïî ìåòîäèêå, îïèñàííîé â [13], ñ èñïîëüçî-
âàíèåì îïûòíûõ äàííûõ î ñðåäíåé êîíöåíòðà-
öèè äèñïåðñíîé ôàçû â ðàçëè÷íûõ ñå÷åíèÿõ
ÍÏ, ïîëó÷åííûõ ïóòåì èçìåðåíèÿ ïåðåïàäîâ
äàâëåíèé íà ñìåæíûõ ó÷àñòêàõ ÍÏ).
×èñëåííûå ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ
Íà îñíîâàíèè ïðåäñòàâëåííîé ñèñòåìû óðàâ-
íåíèé (1)–(16) ðàçðàáîòàíà ïðîãðàììà, ñ ïîìî-
ùüþ êîòîðîé ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû ðàáî÷åãî ïðî-
öåññà â òîïî÷íîé êàìåðå êîòëà ñ ÖÊÑ ïî ñõåìå
Ëóðãè, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ ñæèãàíèÿ âûñîêî-
çîëüíîãî ÀØ.
Ðàññìîòðèì òðè âàðèàíòà ðàñ÷åòîâ òîïêè
êîòëîàãðåãàòà ñ ÖÊÑ, íà÷àëüíûå óñëîâèÿ äëÿ
êîòîðûõ ïðèâåäåíû â òàáë.1. Â âàðèàíòàõ I, II
ïåðåïàä äàâëåíèÿ ïî âûñîòå ÍÏ �Píï = 1000 Ïà,
â III — 1800 Ïà. Â âàðèàíòå I äèàìåòð êîêñî-
çîëüíûõ ÷àñòèö â ÍÏ
íï = 0,15 ìì, â II è III
— 0,25 ìì.
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ðàáî÷åãî ïðîöåññà â
òîïêå êîòëà ñ ÖÊÑ äëÿ âàðèàíòîâ I–III ïðåä-
ñòàâëåíû â òàáë.2.
Íà ðèñ.3 ïîêàçàíû ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ çà-
âèñèìîñòåé BO2(z) è BCO2(z), ïîëó÷åííûå ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì óðàâíåíèé (6) ñ ó÷åòîì âïðûñêà
÷àñòè âòîðè÷íîãî âîçäóõà íà îòìåòêå z = 4 ì.
Âèäíî, ÷òî â ÊÑ ñãîðàåò 47,8 % îò ÷àñòè âñåãî
òåîðåòè÷åñêè íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà êèñëîðî-
äà, ïîäàâàåìîé â ÊÑ.
Íà ðèñ.4 ïðèâåäåíû ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ
ñêîðîñòè ãàçà è ïîðîçíîñòè ïî âûñîòå ÊÑ. Â
èíòåðâàëå 0 < z < 4 ì ôóíêöèè ug(z) è º(z)
óáûâàþò çà ñ÷åò ðàñøèðåíèÿ ñå÷åíèÿ ÊÑ (ñì.
ðèñ.2). Íà îòìåòêå z = 4 ì ïðîèñõîäèò ðåçêîå
âîçðàñòàíèå âåëè÷èí ug è º èç-çà âïðûñêà âòî-
ðè÷íîãî âîçäóõà. Äàëåå (4 ì < z < 8,5 ì) ñêî-
ðîñòü ãàçà è ïîðîçíîñòü ñëîÿ óáûâàþò, ÷òî ñâÿ-
çàíî ñ óâåëè÷åíèåì ïëîùàäè ñå÷åíèÿ ÊÑ fb.
Íà ðèñ.5–7 ïðåäñòàâëåíû àýðîäèíàìè÷åñêèå,
òåïëîâûå è ðàñõîäíûå õàðàêòåðèñòèêè ðàáî÷åãî
ïðîöåññà â ÍÏ òîïêè êîòëîàãðåãàòà ñ ÖÊÑ äëÿ
òðåõ âàðèàíòîâ. Âèäíî, ÷òî ñ ïîâûøåíèåì äèà-
ìåòðà êîêñîçîëüíûõ ÷àñòèö
íï îò 0,15 ìì (âà-
ðèàíò I) äî 0,25 ìì (âàðèàíò II) òåïëîâîñ-
ïðèÿòèå ýêðàííûõ ïîâåðõíîñòåé íàãðåâà â ÍÏ
óìåíüøàåòñÿ ñ 272·106 äî 204·106 êÄæ/÷ çà
ñ÷åò ïîíèæåíèÿ òåìïåðàòóðíîãî íàïîðà tp – týêð
è ñóììàðíîãî êîýôôèöèåíòà òåïëîîáìåíà ��
ìåæäó äèñïåðñíûì ïîòîêîì è ýêðàííûìè ïî-
âåðõíîñòÿìè ÍÏ, ÷òî íåãàòèâíî ñêàçûâàåòñÿ
íà êðàòíîñòè öèðêóëÿöèè ïàðîâîäÿíîé ñìåñè â
öèðêóëÿöèîííîì êîíòóðå êîòëà è, êàê ñëåäñò-
âèå, íà ñêîðîñòè äâèæåíèÿ ïàðîâîäÿíîé ñìåñè
â èñïàðèòåëüíûõ òåïëîîáìåííèêàõ â ÒÎÊÑ.
Ðàñ÷åò ïî âàðèàíòó II ïîêàçûâàåò ðèñê ïåðåãðå-
âà ñòåíîê òðóá â ÒÎÊÑ çà ñ÷åò ýòîãî ôàêòîðà
ïðè óêðóïíåíèè ðåöèðêóëèðóþùåãî ìàòåðèàëà.
Äðóãèì îòëè÷èåì ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî â âàðè-
àíòå I â òîïêå ñãîðàåò 89,8 % îò âñåãî òåîðåòè-
÷åñêè íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà îêèñëèòåëÿ,
ïîñòóïàþùåãî â ðåàêòîð, à â II — 72,7 %. Òà-
êîå ðåçêîå ñíèæåíèå âûãîðàíèÿ êèñëîðîäà â
òîïêå (çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ óäåëüíîé ïîâåðõíî-
ñòè êîêñîçîëüíûõ ÷àñòèö â ÍÏ) ïðèâîäèò ê òî-
ìó, ÷òî 27,3 % êèñëîðîäà ïîñòóïàåò â íåîõëàæ-
äàåìûå ãîðÿ÷èå öèêëîíû, èíòåíñèôèöèðóÿ ãî-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5 9
ðåíèå â íèõ. Ýòî ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ òåì-
ïåðàòóðû äèñïåðñíîãî ïîòîêà äî 1100 Ñ è âû-
øå, èç-çà ÷åãî âîçíèêàåò îïàñíîñòü ðàçìÿã÷å-
íèÿ çîëû è àãëîìåðàöèè ÷àñòèö â öèêëîíàõ. Ñ
ýòèì ôàêòîðîì ñâÿçàí ðèñê çàáèâàíèÿ ïîäöè-
êëîííûõ ñòîÿêîâ ïðè óêðóïíåíèè ðåöèðêóëè-
ðóþùåãî ìàòåðèàëà.
Îäíèì èç ñïîñîáîâ óñòðàíåíèÿ îïàñíîñòè
ðàçìÿã÷åíèÿ äèñïåðñíîãî ïîòîêà çîëû â öèêëî-
íàõ ÿâëÿåòñÿ ïîâûøåíèå ðàñõîäà ðåöèðêóëèðóþ-
ùåé ìàññû íà âõîäå â ÍÏ îò 1,55·107 êã/÷ (âà-
ðèàíò II) äî 4,1·107 êã/÷ (âàðèàíò III) (ñð.
ðèñ.6, 7, êðèâûå 2). Ïðè òàêîé îðãàíèçàöèè
ïðîöåññà ñæèãàíèÿ ÀØ â ÍÏ òåïëîâîñïðèÿòèå
íàñòåííûõ ýêðàíîâ óâåëè÷èâàåòñÿ íà 5 % ïî
10 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5
Òàáëèöà 1. Èñõîäíûå äàííûå äëÿ ðàñ÷åòà òîï-
êè êîòëîàãðåãàòà ñ ÖÊÑ
Íàèìåíîâàíèå ×èñëåííûå
çíà÷åíèÿ
Èñõîäíîå òîïëèâî – ÀØ
Òåìïåðàòóðà ãàçà â êèïÿùåì ñëîå tg,b, Ñ – 900
Ôðàêöèîííûé ñîñòàâ èñõîäíîãî òîïëèâà
(âîñåìü ôðàêöèé), ìì:
1óãë – 0,2
2óãë – 0,315
3óãë – 0,4
4óãë – 0,63
5óãë – 1,0
6óãë – 1,6
7óãë – 2,5
8óãë – 3,5
Ìàññîâûå äîëè óçêèõ ôðàêöèé { , }
³óãë
*
ióãë
**
òîïëèâà Zpi:
Zp1 – 0,0635
Zp2 – 0,0710
Zp3 – 0,1458
Zp4 – 0,2145
Zp5 – 0,1376
Zp6 – 0,1604
Zp7 – 0,2072
Ïëîòíîñòü ÷àñòèö �p, êã/ì3 – 1650
Ýíåðãèÿ àêòèâàöèè Ea, êÄæ/êìîëü – 128000
Ðàñõîä èñõîäíîãî óãëÿ Bóãë, êã/÷ – 90000
Ðàñõîä ïåðâè÷íîãî âîçäóõà ïîä ðåøåòêó
ÂairI, êã/÷
– 408665
Ðàñõîä âòîðè÷íîãî âîçäóõà ÂairII, êã/÷ – 213013
Ðàñõîä òðåòè÷íîãî âîçäóõà ÂairIII, êã/÷ – 213013
Âûñîòà êèïÿùåãî ñëîÿ â ðàáî÷åì ñîñòîÿíèè
Hb, ì
– 8,5
Âûñîòà íàäñëîåâîãî ïðîñòðàíñòâà Híï, ì – 30
Ïåðåïàä äàâëåíèÿ ïî âûñîòå ÍÏ �Píï, Ïà:
âàðèíàíòû I, II – 1000
âàðèàíò III – 1800
Ïåðåïàä äàâëåíèÿ �P ìåæäó îòìåòêàìè 28,5 ì
è 38,5 ì, Ïà
– 170
Ãëóáèíà òîïêè (ïî ôðîíòó) H1, ì – 12,96
Øèðèíà òîïêè, ì – 10,8
Øèðèíà òîïêè íà óðîâíå ðåøåòêè H0, ì – 2,61
Ïîâåðõíîñòü ýêðàíîâ â ðàéîíå ÊÑ fýêð,b, ì2 – 656
Òåìïåðàòóðà ñòåíêè ýêðàíîâ â ÍÏ, Ñ – 500
Òîëùèíà îáìóðîâêè â çîíå ÊÑ, ìì – 50
Òîëùèíà ýêðàííûõ òðóá, ìì – 5
Êîýôôèöèåíò èçáûòêà âîçäóõà �air – 1,2
Äèàìåòð êîêñîçîëüíûõ ÷àñòèö â ÍÏ
íï, ìêì:
âàðèàíò I – 150
âàðèíàíòû II, III – 250
Òåìïåðàòóðà ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññû íà
âûõîäå èç ÒÎÊÑ, Ñ
– 700
Òåìïåðàòóðà ãîðÿ÷åãî âîçäóõà, Ñ – 200
Ñðåäíÿÿ ìàññîâàÿ êîíöåíòðàöèÿ óãëåðîäà â
ñëîå CC, %
– 1,2
Ñå÷åíèå òîïêè â ðàéîíå íàäñëîåâîãî ïðî-
ñòðàíñòâà fíï, ì2
– 140
Ïåðåïàä äàâëåíèÿ â ÊÑ �Pb, Ïà – 10000
Òàáëèöà 2. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðîöåññà ãîðåíèÿ
â òîïêå êîòëà ñ ÖÊÑ
Íàèìåíîâàíèå ×èñëåííûå
çíà÷åíèÿ
Òåìïåðàòóðà ïîâåðõíîñòè òîðêðåòà tiz, C – 875
Êîýôôèöèåíò ëó÷èñòîãî òåïëîîáìåíà �rad.ýêð,
êÄæ/(ñ·Ê·ì2)
– 0,236
Êîýôôèöèåíò êîíäóêòèâíîãî òåïëîîáìåíà
�cond,ýêð, êÄæ/(ñ·Ê·ì2)
– 0,3372
Ktepl, êÄæ/(ñ·Ê·ì2) – 0,026
Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò òåïëîîáìåíà ìåæäó
ÊÑ è òîðêðåòîì ��,b, êÄæ/(ñ·Ê·ì2)
– 0,574
Òåïëî, êÄæ/÷:
âîñïðèíÿòîå ýêðàíàìè ÊÑ Qýêð,b – 3,38.107
âíîñèìîå ãîðÿ÷èì âîçäóõîì â ÊÑ – 1,29.108
âíîñèìîå òîïëèâîì â ÊÑ – 1,44.106
âûäåëèâøååñÿ â ÊÑ çà ñ÷åò ãîðåíèÿ êîêñà – 9,00.108
âíîñèìîå ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññîé â ÊÑ,
âàðèàíò I
– 2,93.109
òî æå, âàðèàíò II – 2,65.109
òî æå, âàðèàíò III – 2,74.109
óíåñåííîå ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññîé èç ÊÑ,
âàðèàíò I
– 3,21.109
òî æå, âàðèàíò II – 2,94.109
òî æå, âàðèàíò III – 3,06.109
óíåñåííîå çîëîé, âûâîäèìîé èç ÊÑ – 3,99.107
Äîëÿ ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññû, ïðîõîäÿùàÿ ÷å-
ðåç ÒÎÊÑ, Atoks
– 0,48
Ïåðåïàä äàâëåíèÿ íà ó÷àñòêå ÊÑ 0 < z < 4 ì
�pb, Ïà
– 5353
Ïåðåïàä äàâëåíèÿ íà ó÷àñòêå ÊÑ 4 ì < z < 8,5 ì
�Pb, Ïà
– 4454
Ìàññà ÊÑ (íà îäíó âîðîíêó), ò – 50,25
Ýêâèâàëåíòíûé ðàçìåð ÷àñòèö
ek,b, ìì – 0,786
Îáúåìíàÿ äîëÿ êèñëîðîäà íà âûõîäå èç ÊÑ, % – 10,9
Ðàñõîä ãàçîâ íà âûõîäå èç ÊÑ (áåç òðåòè÷íîãî
âîçäóõà), êã/÷
– 647304
Äîëÿ êèñëîðîäà, ñãîðåâøåãî â ÊÑ, îò âñåãî òåîðåòè-
÷åñêè íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà îêèñëèòåëÿ, %
– 39,2
Ïîñòîÿííàÿ ñïàäà ýêñïîíåíòû h, ì–1:
âàðèàíòû I, II – 5,96.10–2
âàðèàíò III – 9,10.10–2
Ïåðåïàä äàâëåíèÿ ïî âûñîòå ÍÏ �Píï, Ïà:
âàðèàíòû I, II – 1053
âàðèàíò III – 1845
Êîíöåíòðàöèÿ óãëåðîäà â ðåöèðêóëèðóþùåé
ìàññå â ÍÏ, %
– 2,3
ñðàâíåíèþ ñ âàðèàíòîì II (ñð. ðèñ.6, 7, êðèâûå 1),
òàê êàê ñíèæåíèå òåìïåðàòóðíîãî íàïîðà tp – týêð
êîìïåíñèðóåòñÿ âîçðàñòàíèåì âåëè÷èíû �cond,ýêð
(ñð. ðèñ.6, 7, êðèâûå 5, 8). Ñ äðóãîé ñòîðîíû,
ïðîèñõîäèò çíà÷èòåëüíîå ïîâûøåíèå ñòåïåíè
âûãîðàíèÿ îêèñëèòåëÿ â òîïî÷íîé êàìåðå — îò
72,7 % äî 90,1 % (ñð. ðèñ.6, 7, êðèâûå 4). Òà-
êèì îáðàçîì, ïðåäâàðèòåëüíûé âûæèã îêèñëèòå-
ëÿ â ÍÏ ñíèæàåò ñêîðîñòü ãîðåíèÿ â öèêëîíàõ,
óñòðàíÿåò îïàñíîñòü ðàçìÿã÷åíèÿ è àãëîìåðàöèè
÷àñòèö è çàáèâàíèÿ îïóñêíûõ ñòîÿêîâ.
Äðóãèì âîçìîæíûì ñïîñîáîì óñòðàíåíèÿ
óêàçàííîé îïàñíîñòè ÿâëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå âûñî-
òû ÊÑ ïðè ïîìîùè ðåãóëèðóþùåãî êëàïàíà 7
íà ñëèâíîì òðóáîïðîâîäå 4 (ðèñ.1). Àíàëèç ðå-
çóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî ïîâûøåíèå
âûñîòû ñëîÿ âûøå îòìåòêè 8,5 ì ïðèâîäèò ê
óâåëè÷åíèþ åãî ïîðîçíîñòè îò º(z = 8,5–0 ì) =
0,9 (ðèñ.4, êðèâàÿ 2) äî º(z = 8,5+0 ì) = 0,985
çà ñ÷åò âïðûñêà òðåòè÷íîãî âîçäóõà (ðèñ.1, ïîç.3),
âñëåäñòâèå ÷åãî ðåàêöèîííàÿ ïîâåðõíîñòü äèñïåðñ-
íîé ôàçû â ÊÑ 6(1– º(z = 8,5+0 ì))/
ek,b (â
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5 11
Ðèñ.7. Òî æå, âàðèàíò III:
íï = 0,25 ìì, �Píï = 1800 Ïà.
Ðèñ.5. Ðàñïðåäåëåíèå ðàñõîäà ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññû è
òåïëîâîñïðèÿòèÿ íàñòåííûõ ýêðàíîâ (à), ðàñõîäà êèñëîðîäà
è òåìïåðàòóðû ãàçà (á), ñêîðîñòåé ôàç è òåìïåðàòóðû ÷àñòèö
(â), êîýôôèöèåíòà òåïëîîòäà÷è îò äèñïåðñíîãî ïîòîêà ê
ñòåíêå è îáúåìíîé êîíöåíòðàöèè ÷àñòèö (ã) ïî âûñîòå ÍÏ
òîïêè ñ ÖÊÑ: 1 — Qýêð; 2 — Bðåö; 3 — tg; 4 —BO2; 5 — tp; 6
— ug; 7 — up; 8 — �cond,ýêð; 9 — � (ñì. òàáë.1, 2, âàðèàíò I:
íï = 0,15 ìì, �Píï = 1000 Ïà).
Ðèñ.4. Ðàñïðåäåëåíèå ñêîðîñòè íåñóùåé ñðåäû (ug) è ïîðîç-
íîñòè ñëîÿ (º) ïî âûñîòå ÊÑ (äëÿ îäíîé âîðîíêè) íà ó÷àñò-
êàõ 0 < z < 4 ì (à) è 4 ì < z < 8,5 ì (á): 1 — ug; 2 — º.
Ðèñ.6. Òî æå, âàðèàíò II:
íï = 0,25 ìì, �Píï = 1000 Ïà.
Ðèñ.3. Ðàñïðåäåëåíèå ðàñõîäîâ êèñëîðîäà è óãëåêèñëîãî ãàçà
ïî âûñîòå ÊÑ (äëÿ îäíîé âîðîíêè) íà ó÷àñòêàõ 0 < z < 4 ì
(à) è 4 ì < z < 8,5 ì (á): 1 — BO2; 2 — BCO2.
5
îáëàñòè ÍÏ, ïðèëåãàþùåé ê îòìåòêå 8,5 ì) îêà-
çûâàåòñÿ â 2,6 ðàçà ìåíüøå ðåàêöèîííîé ïîâåðõíî-
ñòè ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññû 6�(z = 8,5+0 ì)/
íï
(çäåñü (1 – º(z = 8,5+0 ì))/�(z = 8,5+0 ì) = 1,22;
ek,b/
íï = 3,14; ðèñ.7, êðèâàÿ 9; òàáë.1).
Ñîïîñòàâèì êîýôôèöèåíòû �cond,ýêð äëÿ
äâóõ ðàññìàòðèâàåìûõ ñïîñîáîâ, èñïîëüçóÿ ïðè
ýòîì âûðàæåíèå �cond,ýêð = 8,94 �g ������/
[12],
êîòîðîå ó÷èòûâàåò âëèÿíèå � è
íï èëè
ek,b.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî âî âòîðîì ñëó÷àå êîýôôèöè-
åíò �cond,ýêð îêàçûâàåòñÿ â 2,76 ðàçà ìåíüøå,
÷åì â ïåðâîì. Òàêèì îáðàçîì, óâåëè÷åíèå âûñî-
òû ÊÑ ìåíåå ýôôåêòèâíî âëèÿåò íà òåïëîâîñ-
ïðèÿòèå òîïî÷íûõ ýêðàíîâ ÍÏ è íà âûæèã êè-
ñëîðîäà â òîïêå, ÷åì ïîâûøåíèå Bðåö.
Èç óðàâíåíèÿ òåïëîâîãî áàëàíñà ÊÑ (1) ñ
èñïîëüçîâàíèåì íàéäåííûõ çíà÷åíèé Bðåö è tp,e
âû÷èñëÿëàñü äîëÿ ðåöèðêóëèðóþùåé ìàññû,
ïðîõîäÿùàÿ ÷åðåç ÒÎÊÑ Àtoks, ïðè êîòîðîé
tg,b = 900 Ñ. Âî âñåõ òðåõ âàðèàíòàõ Àtoks =
0,48 (òàáë.2).
Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî òåïëîâîñïðèÿòèå
Qýêð,b ñîñòàâëÿåò âñåãî îêîëî 12,4–16,5 % îò òå-
ïëà, âîñïðèíÿòîãî íàñòåííûìè ïîâåðõíîñòÿìè
ÍÏ (òàáë.2). Ýòî ñâÿçàíî ñ íèçêèì çíà÷åíèåì
Ktepl = 0,026 êÄæ/(ñ·Ê·ì2) ïî ñðàâíåíèþ ñ
��,ýêð = 0,574 êÄæ/(ñ·Ê·ì2). Ðàçíèöà ìåæäó òå-
ïëîì, âûäåëèâøèìñÿ â ÊÑ çà ñ÷åò ãîðåíèÿ êîê-
ñà è âîñïðèíÿòûì òîðêðåòèðîâàííûìè íàñòåííû-
ìè ýêðàíàìè, èäåò íà íàãðåâ ãàçà è ðåöèðêóëè-
ðóþùåãî ìàòåðèàëà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ÒÎÊÑ.
Çíà÷åíèå �Pb = 10000 Ïà (òàáë.1) íîñèò
õàðàêòåð êîíòðîëüíîé âåëè÷èíû, îíà ïðèíÿòà
èç òåõ ñîîáðàæåíèé, ÷òî â ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàòàõ
òèïà Ëóðãè îáùèé ïåðåïàä äàâëåíèÿ �Pòîïêè ñî-
ñòàâëÿåò 16000–16800 Ïà, �Píï = 1000–1800Ïà,
à ïåðåïàä äàâëåíèÿ íà ãàçîðàñïðåäåëèòåëüíîé
ðåøåòêå — 5000 Ïà. Êîððåêòíîñòü âûïîëíåííî-
ãî ðàñ÷åòà ïîäòâåðæäàåòñÿ òåì, ÷òî ðàñ÷åòíûé
ïåðåïàä äàâëåíèÿ �Pb = 9807 Ïà (òàáë.2) îòëè-
÷àåòñÿ îò êîíòðîëüíîãî íà 2 %, à ðàñ÷åòíûå
çíà÷åíèÿ �Píï = 1053 Ïà (âàðèàíòû I, II), �Píï
= 1845 Ïà (âàðèàíò III) îêàçàëèñü áëèçêèìè ê
ïðèíÿòûì â êà÷åñòâå èñõîäíûõ äàííûõ. Òî æå
ìîæíî ñêàçàòü î tg,e è tp,e, ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ
êîòîðûõ (ðèñ.5–7, êðèâûå 3, 5; tg � tp) áëèçêè
ê èçâåñòíûì äëÿ ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàòîâ òèïà Ëóð-
ãè òåìïåðàòóðàõ ãàçîâçâåñè íà âûõîäå èç òîïêè.
Îáîçíà÷åíèÿ: Ñ — êîíöåíòðàöèÿ; DO2�cì — êîýôôèöè-
åíò äèôôóçèè; Faz — ñèëà ñîïðîòèâëåíèÿ; fýêð,b — òåïëîâîñ-
ïðèíèìàþùàÿ ïîâåðõíîñòü â ÊÑ; k0 — ïðåäýêñïîíåíöèàëüíûé
ìíîæèòåëü; Ì — êîëè÷åñòâî ôðàêöèé; Q — òåïëîâîé ýôôåêò;
Rg — óíèâåðñàëüíàÿ ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ; z — àêñèàëüíàÿ êîîð-
äèíàòà; � — êèíåìàòè÷åñêàÿ âÿçêîñòü; � — ìîëåêóëÿðíàÿ
ìàññà; �0 —ïîñòîÿííàÿ Ñòåôàíà–Áîëüöìàíà; �BO2 — êîëè÷åñò-
âî êèñëîðîäà, âûãîðåâøåãî â ÊÑ.
Èíäåêñû: air — âîçäóõ; b — ÊÑ; D – äèôôóçèÿ; e, 0 —
âûõîä è âõîä; ek — ýêâèâàëåíòíûé ïàðàìåòð; g, p — ãàç,
÷àñòèöà; i — íîìåð ôðàêöèè; max, m — ìàêñèìàëüíûé è
ñðåäíèé ïàðàìåòðû; slag — ñëèâíàÿ çîëà; íï — íàäñëîåâîå
ïðîñòðàíñòâî; ðåö — ðåöèðêóëÿöèÿ; ñì — ñìåñü; óãë — óãîëü;
*, ** — ìèíèìàëüíûé è ìàêñèìàëüíûé ðàçìåðû ôðàêöèè.
Âûâîäû
Ðàçðàáîòàíà èíæåíåðíàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà
òîïêè ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàòà òèïà Ëóðãè, ïðåäíàçíà-
÷åííîãî äëÿ ñæèãàíèÿ âûñîêîçîëüíûõ òîïëèâ,
îïèñûâàþùàÿ ïðîöåññû àýðîäèíàìèêè, òåïëîìàñ-
ñîáìåíà è ãîðåíèÿ ïî âûñîòå ÊÑ è ÍÏ. Ìåòîäè-
êà òðåáóåò íåáîëüøîãî îáúåìà èñõîäíûõ äàííûõ,
ïîçâîëÿåò îïåðàòèâíî ïîëó÷èòü äåòàëüíóþ èí-
ôîðìàöèþ î íàèáîëåå âàæíûõ ïàðàìåòðàõ ðàáî-
÷åãî ïðîöåññà, òàêèõ êàê òåìïåðàòóðû, ñêîðîñòè
è êîíöåíòðàöèè ôàç, òåïëîâîñïðèÿòèå ïîâåðõíî-
ñòåé íàãðåâà è äð., íåîáõîäèìûõ äëÿ îïòèìèçà-
öèè ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ ñóùåñòâóþùèõ è ñîç-
äàíèè íîâûõ ÖÊÑ-êîòëîàãðåãàòîâ.
Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî Qýêð,b ñîñòàâëÿåò
âñåãî îêîëî 12,4–16,5 % îò òåïëà, âîñïðèíÿòîãî
íàñòåííûìè ïîâåðõíîñòÿìè ÍÏ. Ýòî ïîäòâåð-
æäàåò îïðåäåëÿþùóþ ðîëü ïðîöåññîâ òåïëîìàñ-
ñîáìåíà â ÍÏ äëÿ òîïî÷íîãî ïðîöåññà â öåëîì.
Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè ñæèãàíèè ÀØ îñíîâíû-
ìè ôàêòîðàìè, îáóñëîâëèâàþùèìè îòêëîíåíèÿ
îò çàäàííûõ ïàðàìåòðîâ ðàáî÷åãî ïðîöåññà, ÿâ-
ëÿþòñÿ
íï è �. Òàê, ïðè óâåëè÷åíèè
íï îò
0,15 äî 0,25 ìì òåïëîâîñïðèÿòèå ýêðàííûõ ïî-
âåðõíîñòåé íàãðåâà â ÍÏ ñíèæàåòñÿ íà 25 %, à
ñòåïåíü âûãîðàíèÿ êèñëîðîäà â òîïêå — îò 90
äî 73 %. Ïåðâîå ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé íàðóøåíèÿ
öèðêóëÿöèè ïàðîâîäÿíîé ñìåñè â öèðêóëÿöèîí-
íîì êîíòóðå, ýòî ìîæåò ïðèâåñòè ê íåäîáîðó
êîòëîì íàãðóçêè è ê ïåðåãðåâó ñòåíîê òðóá â
ÒÎÊÑ. Âòîðîå ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî â íåîõëà-
æäàåìûõ ãîðÿ÷èõ öèêëîíàõ ñãîðàåò áîëüøå êè-
ñëîðîäà. Ýòî ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ tp, èç-çà
÷åãî âîçíèêàåò îïàñíîñòü àãëîìåðàöèè ÷àñòèö â
öèêëîíàõ è çàáèâàíèÿ ïîäöèêëîííûõ ñòîÿêîâ.
Óìåíüøåíèå
íï è óâåëè÷åíèå Bðåö ñïîñîá-
íû óâåëè÷èòü êàê òåïëîâîñïðèÿòèå ýêðàííûõ
ïîâåðõíîñòåé â ÍÏ, òàê è ñòåïåíü âûãîðàíèÿ
êèñëîðîäà. Íà íàø âçãëÿä, ðåãóëèðîâàíèå
íï è
Bðåö ïóòåì èçìåíåíèÿ ãðàíóëîìåòðè÷åñêîãî ñî-
ñòàâà òîïëèâà è äîáàâëåíèÿ ðåöèðêóëèðóþùåãî
ìàòåðèàëà èç ðàñõîäíîãî áóíêåðà äðîáëåíîé çî-
ëû ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ñïîñîáîì
ñíèæåíèÿ óêàçàííûõ ôàêòîðîâ ðèñêà.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Ìàéñòðåíêî À.Þ., ×åðíÿâñêèé Í.Â. Âîïðîñû ïî-
âûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ òâåðäîãî
òîïëèâà íà ÒÝÑ // Ýíåðãåòèêà è ýëåêòðèôèêà-
öèÿ. — 2004. — ¹ 12. — Ñ. 17–27.
2. Ìàéñòðåíêî À.Þ., Ðîõìàí Á.Á., Âûôàòíþê Â.Ã., ×åð-
íÿâñêèé Í.Â. Ðàçðàáîòêà íîâûõ òåõíîëîãèé ñæèãàíèÿ
òâåðäûõ òîïëèâ â òîïêàõ ñ ïñåâäîîæèæåííûì ñëîåì. 1.
Èíæåíåðíàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà // Ýíåðãîòåõíîëîãèè
è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. — 2009. — ¹ 1. — Ñ. 3–12.
12 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5
3. Hartge E.U., Rensner D., Werther J. Solids concen-
tration and velocity patterns in circulating fluidized
beds // Circulating Fluidized Bed Technology. II.
Proc. 2nd Int. Conf. — Oxford : Pergamon, 1988.
4. Bolton L.W., Davidson J.F. Recirculation of parti-
cles in fast fluidized risers // Ibid. — P. 39–42.
5. Hoggen B., Lindstad T., Engh T.A. Distribution of
particles in the freeboard region above a fluidized
bed // Fluidization. — New York : Eng. Found.
Publ., 1986. — P. 297–304.
6. Êðàñíîùåêîâ Å.À., Ñóêîìåë À.Ì. Çàäà÷íèê ïî òåï-
ëîïåðåäà÷å. — Ì. : Ýíåðãèÿ, 1980. — 288 ñ.
7. Áàñêàêîâ À.Ï., Ëóêà÷åâñêèé Á.Ï., Ìóõëåíîâ È.Ï.
è äð. Ðàñ÷åòû àïïàðàòîâ êèïÿùåãî ñëîÿ : Ñïðàâ.
— Ë. : Õèìèÿ, 1986. — 352 ñ.
8. Ïîìåðàíöåâ Â.Â., Àðåôüåâ Ê.È., Àõìåäîâ Ä.Á. è
äð. Îñíîâû ïðàêòè÷åñêîé òåîðèè ãîðåíèÿ. — Ë. :
Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1986. — 312 ñ.
9. Ìàéñòðåíêî Î.Þ. Îñíîâí³ çàêîíîì³ðíîñò³ ãîð³ííÿ
òà ãàçèô³êàö³¿ âèñîêîçîëüíîãî âóã³ëëÿ â ð³çíèõ
ìîäèô³êàö³ÿõ êèïëÿ÷îãî øàðó : Àâòîðåô. äèñ. ...
ä-ðà òåõí. íàóê. — Êè¿â, 1999. — 35 c.
10. Òîïàë Î.². ʳíåòèêà òà äèíàì³êà âèãîðÿííÿ âèñî-
êîçîëüíîãî åíåðãåòè÷íîãî âóã³ëëÿ ó êèïëÿ÷îìó
øàð³ ï³ä òèñêîì : Àâòîðåô. äèñ. … êàíä. òåõí. íà-
óê. — Êè¿â, 2000. — 19 c.
11. Ìàõîðèí Ê.Å., Õèíêèñ Ï.À. Ñæèãàíèå òîïëèâà â
ïñåâäîîæèæåííîì ñëîå. — Êèåâ : Íàóê. äóìêà, 1989.
12. Áîðîäóëÿ Â.À., ÃàíæàÂ.Ë., Êàìåíñêèé Â.È. Ãèä-
ðîäèíàìèêà è òåïëîîáìåí â ïñåâäîîæèæåííîì ñëîå
ïîä äàâëåíèåì. — Ìèíñê : Íàóêà è òåõíèêà, 1982.
13. Ðîõìàí Á. Á. Ê ìîäåëèðîâàíèþ ïðîöåññîâ ïåðåíîñà
â íàäñëîåâîì ïðîñòðàíñòâå òîïêè ïàðîãåíåðàòîðà ñ
öèðêóëèðóþùèì êèïÿùèì ñëîåì // Èíæ.-ôèç.
æóðí. — 2006. — Ò. 79, ¹ 1. — Ñ. 20–28.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 23.06.10
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 5 13
The Engineering Calculation Method and Results
of Circulating Fluidized Bed Boiler Calculation Research
Maystrenko A.Yu.1, Rohman B.B.1 ,
Topal A.I.1, Vyfatniuk V.G.2, Chernyavskiy N.V.1
1 Coal Energy Technology Institute of NASU, Kiev
2 Special Project Design Technological Bureau «Energomashproekt», Kiev
The method of engineering calculation of circulating fluidized bed (CFB) boiler by
fluidized bed (FB) and freebed space (FBS) height is developed. The calculated pressure
drops and temperatures in FB and FBS values proximity to the values specified for Lur-
gi-type CFB-boilers is displayed. Heat and mass transfer processes in freebed determina-
tive role for combustion process as a whole is determined. It is established that circulat-
ing material coursing decreases FBS walls heat perception and decreases cyclone slagging.
The methods of the factors influence reduction are proposed.
Key words: circulating fluidized bed, freebed, particle, combustion, heat perception.
Received June 23, 2010
ÓÄÊ 676.2.024.74.044:547.458.61
Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå
ïðîöåññà ñãîðàíèÿ äðåâåñíîé ÷àñòèöû
Êàðï È.Í., Êîëåñíèê Â.Â., Îðëèê Â.Í.,
Ïüÿíûõ Ê.Å., Þäèí À.Ñ.
Èíñòèòóò ãàçà ÍÀÍÓ, Êèåâ
Îáîñíîâàíà ôèçè÷åñêàÿ ìîäåëü äðåâåñíîé ÷àñòèöû. Ïîñòðîåíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü
ïðîöåññà ñãîðàíèÿ íåïîäâèæíîé ÷àñòèöû â êèñëîðîäñîäåðæàùåì ïîòîêå. Ïðîâåäåíî
äåòàëüíîå ÷èñëåííîå èññëåäîâàíèå ñòàäèé ðàçîãðåâà, óäàëåíèÿ âëàãè, âûäåëåíèÿ è
ñãîðàíèÿ ëåòó÷èõ êîìïîíåíòîâ, ãîðåíèÿ óãëåðîäíîãî îñòàòêà ÷àñòèöû. Îïðåäåëåíû
òåìïåðàòóðíûå óðîâíè è äëèòåëüíîñòü óêàçàííûõ ñòàäèé.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: âëàãà, èñïàðåíèå, ëåòó÷èå, ãîðåíèå, êîêñîâûé îñòàòîê, âðåìÿ âû-
ãîðàíèÿ.
� Êàðï È.Í., Êîëåñíèê Â.Â., Îðëèê Â.Í., Ïüÿíûõ Ê.Å., Þäèí À.Ñ., 2010
|