Математическая модель реактора с псевдоожиженным слоем на Экибастузском угле. Доклад 45. Решение для реконструкции котлов со сжиганием угольной пыли. Этот метод эффективен при применении в сочетании с десульфуризацией для снижения уровня выбросов so2 в процессе сгорания
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
РУСЕНСКИ УНИВЕРСИТЕТ "АНГЕЛ КЪНЧЕВ" Математическая модель процессов в реакторе с газифицирующим псевдоожиженным слоем на Экибастузском угле Professor Dr. Eng. Iliya Iliev, Ruse University, Bulgaria Professor DSc Hristo Beloev, Ruse University, Bulgaria Professor PhD Andrey Kibarin, AUES, Kazakhstan Представлена оригинальная схема парогенератора с газифицирующим псевдоожиженным слоем, как возможное решение для реконструкции котлов со сжиганием угольной пыли. Этот метод эффективен при применении в сочетании с десульфуризацией для снижения уровня выбросов SO2 в процессе сгорания. Разработана математическая модель, определяющая соотношение первичного (псевдоожижающего) и вторичного воздуха (для горения), достаточное для практики. Применена математическая модель для сжигания Экибастузского угля в псевдоожиженном газифицирующем слое, и результаты представлены в числовом виде. Газификация в псевдоожиженном слое - это процесс окисления, при котором в слой подается меньше воздуха (неполный достехиометрический процесс сгорания), чем необходимо для полного сгорания, но достаточно для создания горения в псевдослое. Топливный реактор в топочной камере парогенератора БКЗ-160-100 Пространство, в котором происходит газификация псевдоожиженного слоя, называется топливным реактором. Назначение камеры сгорания - сжигать образующееся газовое топливо и удаленные мелкие частицы кокса. Сужение поперечного сечения между реактором газификации и камерой сгорания образует нижнюю горелку для камеры сгорания. Расчет равновесного состава газообразного топлива, полученного в реакторе (генераторный газ) Элементарный состав Экибастузского угля на рабочей массе Расчет коэффициентов n, m, l и q для данного элементарного состава Экибастузского угля Предельное значение αc условия образования технического углерода рассчитывается по следующему уравнению: Расчет теоретически необходимого объема сухого воздуха и объема продуктов сгорания Для проверки условия образования сажи используется неравенство Расчет теоретически необходимого объема сухого воздуха и объема продуктов сгорания К - константа равновесия реакции Расчет теоретически необходимого объема сухого воздуха и объема продуктов сгорания K3 – константа равновесия реакции К3 = 31.98 Для того, чтобы процесс сгорания был возможен на второй стадии, генераторный газ должен иметь достаточно высокое значение теплоты сгорания, что возможно только с рассматриваемым топливом при низких значениях коэффициента избытка воздуха Расчет оптимального количества воздуха для процесса газификации Экибастузского угля Расчет оптимального количества воздуха для процесса газификации Экибастузского угля Расчет оптимального количества воздуха для процесса газификации Экибастузского угля Состав генераторного газа, рассчитанный с помощью программного продукта
Выводы 1. Применение метода сжигания в газифицирующем псевдоожиженном слое для Экибастузского угля является актуальным вариантом для парогенераторов малой и средней мощности. По сравнению с циркулирующим и стационарным псевдоожиженным слоем, газифицирующий требует значительно меньше инвестиций, так как при его применении достаточно частичной реконструкции за счет строительства реактора с газифицирующим псевдоожиженным слоем и использования существующих поверхностей нагрева парогенератора. 2. Применение метода газификации в псевдоожиженном слое вместе с десульфуризацией (через CaCO3) в самом слое может решить проблему снижения выбросов SOx в выхлопных газах до 60-70 % без строительства дорогостоящих установок для сероочистки. 3. Используемая технология сжигания в низкотемпературном псевдоожиженном слое, вместе с постепенной подачей вторичного воздуха в топочную камеру обеспечивает значительное снижение термических NOx в выхлопных газах. 4. Математическая модель позволяет достаточно точно оценить балансы тепла в реакторе с псевдоожиженным слоем газификации и может быть использована при проектировании реакторов с псевдоожиженным слоем газификации. |