RAS Energy, Mechanics & ControlИзвестия Российской академии наук. Энергетика Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Energetics

  • ISSN (Print) 0002-3310
  • ISSN (Online) 3034-6495

Improved method for calculating fuel burnout in pulverized coal furnaces

PII
10.31857/S0002331024040059-1
DOI
10.31857/S0002331024040059
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 4
Pages
64-87
Abstract
An improved method of engineering calculation of the degree of burnout of pulverized solid organic fuel in the flare furnaces of steam boilers is proposed, taking into account the kinetics of the processes of moisture evaporation, the release of volatile substances with a separate assessment of individual gaseous components and tar release and their combustion, secondary cracking of tars, combustion and gasification of coke residue, conversion of mineral part of the fuel, which allows for assessment and control of the implementation of material balances of individual stages, stages and, in general, the entire gross process of coal combustion, and ultimately an adequate determination of the magnitude of heat losses with mechanical and chemical incompleteness of combustion. Methodological provisions have been developed to take into account the kinetic and diffusion processes of the thermochemical transformation of coal to establish a quantitative relationship between the temperature-time characteristics of the combustion of pulverized coal particles and the local parameters of the combustion process. The technique is implemented in the form of specialized algorithmic and software and makes it possible to assess the degree of fuel burnout, both for the active combustion zone and for zones located in the cooling chamber of the combustion space during design and operational adjustment work.
Keywords
диффузионно-кинетическая модель твердое органическое топливо стадии горения угля программно-вычислительный комплекс теоретические и экспериментальные исследования топочная камера паровых котлов
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
12

References

  1. 1. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Изд. 3-е, перераб. и дополнен. СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. С. 257.
  2. 2. Померанцев В.В. Основы практической теории горения / В.В. Померанцев, К.М. Арефьев, Д.Б. Ахмедов и др. Л.: Энергоатомиздат, 1986. С. 312.
  3. 3. Проектирование топок с жидким шлакоудалением (руководящие указания и дополнения к нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов) / Под ред. Ю.Л. Маршака, В.В. Митора. М.: ВТИ, 1983. С 102.
  4. 4. Проектирование топок с твердым шлакоудалением (руководящие указания и дополнения к нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов) / Под ред. В.В. Митора, Ю.Л. Маршака. Л.: ЦКТИ, 1981. С. 118.
  5. 5. Бабий В.И. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела / В.И. Бабий, Ю.Ф. Куваев. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 209.
  6. 6. Hanbaba P. Nichtisoterme Reactionskinetik der Kohlenpyrolyse / P. Hanbaba, H. Juntgen, W. Peters // Brenstoff-Chemie, 1968. № 49. P. 368–376.
  7. 7. Шатиль А.А. Расчетная оценка устойчивости факельного горения твердых топлив в топке котлов // Теплоэнергетика, 1990. № 4. С. 2–6.
  8. 8. Вулис Л.А. Тепловой режим горения. М.–Л.: Госэнергоиздат, 1954.
  9. 9. Nsakala N., Patel R.L., Borio R.W. An Advanced Methodology for Prediction of carbon loss in Commercial Pulverized Coal-Fired Boilers. ASME / IEEE Joint Power Generation Conference // Combustion Engineering, Windsor, TIS-8211 Portland, Oregon, 1986. P. 867–882.
  10. 10. Варнатц Ю., Маас У., Диблл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ. Пер. с англ. Под ред. П.А. Власова. М.: Физматлит, 2003. С. 352.
  11. 11. Бойко Е.А., Пачковский С.В. Диффузионно-кинетическая модель горения и тепломассобмена пылеугольных частиц в газовом потоке // Химия твердого топлива, 2008. № 6. С. 3–13.
  12. 12. Бойко Е.А. Реакционная способность энергетических углей // Красноярск: ИПЦ СФУ, 2011. C. 606.
  13. 13. Виленский Т.В. Динамика горения пылевидного топлива: (исследования на электронных вычислительных машинах) / Т.В. Виленский, Д.М. Хзмалян. М.: Энергия, 1978. С. 248.
  14. 14. Бойко Е.А., Страшников А.В. Теоретическое обобщение и развитие математического аппарата неизотермической кинетики // Известия РАН. Энергетика, 2021. № 2. С. 97–118.
  15. 15. Шатиль А.А. Топочные процессы и устройства (исследования и расчет) / А.А. Шатиль. СПб.: АООТ «НПО ЦКТИ», 1997. С. 183.
  16. 16. Бойко Е.А., Страшников А.В. Кинетика термохимического превращения твердого топлива при высокоскоростном нагреве // Известия РАН. Энергетика, 2021. № 4. С. 103–126.
  17. 17. Бойко Е.А., Пачковский С.В., Шишмарев П.В., Ровенский Д.П., Янов С.Р. Программно-вычислительный комплекс для расчета выгорания и теплообмена в пылеугольных топках паровых котлов. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2008613017. 2008 г.
  18. 18. Бойко Е.А., Пачковский С.В., Вольнев В.Н., Сургутский Д.В. Имитационный динамический тренажер для отработки процессов в топочных устройствах паровых котлов // Теплоэнергетика, 2022. № 4. С. 81–92.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library