Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Белорусский национальный технический университет Топливо и его
Содержание
- 1. Белорусский национальный технический университет Топливо и его
- 2. Горение мелкой частицы твердого топлива (по Г.Ф.Кнорре)Лекция 12Диффузионное пламя летучихДиффузионное пламя СО
- 3. Схема измерения температуры гранулы в КС (а) и в воздушном потоке (б)Лекция 12
- 4. Лекция 12Древесная гранула перед исследованием механизма её горения
- 5. Лекция 9Упрощённые схемы горения частицы твёрдого топлива
- 6. Коксовый остаток древесных гранулВ процессе конверсии кокса
- 7. Лекция 12СО2 = 21 об.% СО2 = 5
- 8. Лекция 12CО2,∞CО2,STST∞jО2 = β (CО2,∞ - CО2,S)jО2
- 9. fC + O2 = (2f-2)CO + (2-f)CO2f
- 10. Упрощения: – гетерогенная реакция 1-го порядка, f
- 11. Гетерогенная реакция 1-го порядка полного окисления углерода
- 12. Кинетика полного окисления углерода (по С,М, Шестакову)lg k0 = 0,210 ‑4 E + 2, м/сЛекция 12
- 13. Соотношение энергий активаций реакций горения и газификации
- 14. , кмоль/сЛекция 12В стационарном режиме скорость расходования
- 15. Конвективный тепло- и массообмен сферыПлотный слой, Re>80Массоотдача, 1 сфераТеплоотдача, 1 сфера
- 16. Лекция 12 Окончательно, время горения сферичеcкой частицы коксового остатка
- 17. Для несферичеcкой частицы и f 1где
- 18. Лекция 12Температура горящей частицы коксового остатка Уравнение
- 19. Лекция 12Квазистационарная температура частицы Экспериментальные данные показывают,
- 20. Перегрев коксового остатка др.гранулы относительно температуры реактора
- 21. Лекция 9кокссухое топливовлажное ядроТемпература влажного ядра Тw
- 22. tвых. лет. = kv d n
- 23. kv = 1,31012Tсл–4
- 24. Лекция 9Горение древесной частицы
- 25. Лекция 12Слоевое горение древесного угля (коксового остатка)
- 26. Горение древесных гранул – верхнее зажиганиеЛекция 9
- 27. Слоевая топка с наклонно-перекатывающей решеткой (Хотаб, Швеция)Источник
- 28. Горение древесных брикетов в топке "Хотаб"Лекция 9
- 29. Зависимость схемы горения топлива на наклонно-перекатывающей решетке от положения источника зажиганияЛекция 9
- 30. Топка кипящего слоя (КС)Экранные трубыВспомог. горелкиКипящий слойВоздухораспред.решетка
- 31. Псевдоожиженный (кипящий) слой (ПС, КС)Лекция 12
- 32. Лекция 12Диффузионное горение летучих в топке КС
- 33. Газовые пузыри в КС (слева) и ЦКС (справа) – минимальный масштаб неоднородностиЛекция 12
- 34. Газовые пузыри в кипящем слое – минимальный масштаб неоднородности распределения газаЛекция 12
- 35. Лекция 12Горение древесного топлива в 2D кипящем слое
- 36. Критерий Дамкёлера ≡ (Время транспорта частицы по
- 37. Dx, м2/сЛекция 12Коэффициент горизонтального перемешивания частиц топлива в «инертном» КС / ЦКС
- 38. Условие полного сгорания летучих в топке КСЛекция
- 39. Кинетика горения газов в смеси с воздухомЛекция 12
- 40. Диаметр пузыря на выходе из КС высотой
- 41. Скорость начала псевдоожиженияЛекция 12критерий Архимеда – соотношение
- 42. Эффективная скорость горения летучих в топке КС
- 43. Эффективность выгорания летучих – расчеты по моделиТопка0.4
- 44. Скачать презентанцию
Горение мелкой частицы твердого топлива (по Г.Ф.Кнорре)Лекция 12Диффузионное пламя летучихДиффузионное пламя СО
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Горение мелкой частицы твердого топлива
(по Г.Ф.Кнорре)
Лекция 12
Диффузионное пламя летучих
Диффузионное
Слайд 6Коксовый остаток древесных гранул
В процессе конверсии кокса
ХС = (
mС0 – mС)/mС0 – степень конверсии
ХС = 0%
25% 50% 75%Лекция 12
Слайд 7Лекция 12
СО2 = 21 об.% СО2 = 5 об.%
Температура
гранулы в кипящем слое (КС) и однофазном потоке (ИГ) при
Т = 800 оС
Слайд 8Лекция 12
CО2,∞
CО2,S
TS
T∞
jО2 = β (CО2,∞ - CО2,S)
jО2 = - k
CО2,S
q = (TS - T∞)
Горение частицы коксового остатка по схеме
сжимающейся сферы
Слайд 9fC + O2 = (2f-2)CO + (2-f)CO2
f = С/О2 (молярное
отношение), 1 ≤ f ≤ 2
p = СО/СО2 = (2f-2)/(2-f) =1860exp(-7220/Tc) (2)
1 –Артур, 2 – Россберг, 3 – Вулис, 4 – Шестаков , 5 – Тоньотти, 6-8 – КС
f
p
Лекция 12
Общая реакция горения углерода
Слайд 10 Упрощения:
– гетерогенная реакция 1-го порядка, f = 1;
C +
O2 CO2
– горение углеродной сферы с начальным диаметром
do и постоянной плотностью , кг/м3, скорость которого отнесена к внешней поверхности частицы , кмоль/с
[k] =[k0]= м/с; [C]=кмоль/м3; []=кг/м3; [М]=кг/кмоль
Лекция 12
Слайд 11Гетерогенная реакция 1-го порядка полного окисления углерода
C + O2
CO2
, моль/с
Размерность константы скорости реакции и предэкспоненциального члена
[k] =[k0]= м/сF – площадь внешней поверхности частицы, м2
Лекция 12
Слайд 12Кинетика полного окисления углерода
(по С,М, Шестакову)
lg k0 = 0,210 ‑4 E + 2, м/с
Лекция 12
Слайд 13Соотношение энергий активаций реакций горения и газификации углерода
C + O2
CO2 (1)
2C + O2 2CO (2)
C + CO2
2CO (3)C + H2O CO + H2 (4)
E2/E1 = 1,1 E3/E1 = 2,2 E4/E1 = 1,6
Лекция 12
Слайд 14, кмоль/с
Лекция 12
В стационарном режиме скорость расходования кислорода на поверхности
частицы равна потоку массы О2 к поверхности
Время горения частицы коксового
остатка tc
Слайд 15Конвективный тепло- и массообмен сферы
Плотный слой, Re>80
Массоотдача, 1 сфера
Теплоотдача, 1
сфера
Слайд 17 Для несферичеcкой частицы и f 1
где Хо – наименьший
размер частицы топлива (для древесины – поперёк волокон).
f –
функция температуры горящей частицы, например,Лекция 12
(2f-2)/(2-f) =1860exp(-7220/Tc)
Слайд 18Лекция 12
Температура горящей частицы коксового остатка
Уравнение баланса энергии горящей
изотермической коксовой частицы имеет вид
ср,с , с –
удельная теплоемкость и плотность кокса, – массовая доля кислорода в газе плотностью g вдали от частицы,
QО2 – тепловой эффект реакции в расчете на кг кислорода, Дж/кг ,
Тс, Tb – температуры частицы и окружающей среды, К
α – суммарный коэффициент теплоотдачи частицы, включающий радиационную составляющую, Вт/м2К,
F, V –площадь поверхности и объём частицы
Слайд 19Лекция 12
Квазистационарная температура частицы
Экспериментальные данные показывают, что температура горящей
частицы кокса быстро достигает максимального значения после выхода летучих и
затем практически не меняется на протяжение всего процесса.Это позволяет пренебречь нестационарным членом в левой части уравнения теплового баланса и получить квазистационарную оценку температуры горящей частицы и её перегрева относительно окружающеё среды
Слайд 20Перегрев коксового остатка др.гранулы относительно температуры реактора (Тb = 800
оС)
Лекция 12
СО2 = 21 об.% СО2 = 5 об.%
Слайд 21Лекция 9
кокс
сухое топливо
влажное ядро
Температура влажного ядра Тw 100оС;
Температура пиролиза
целлюлозы
и гемицеллюлозы (70 % сухой массы древесины)
Tp 400оС,
лигнина
– Tp 650оС. Процессы сушки и пиролиза крупной частицы (d ~ 0.01 м) влажного топлива практически полностью перекрываются во времени, что позволяет принять tсушки tв.л.
Слайд 22tвых. лет. = kv d n
Лекция 9
Древесные гранулы
Время
выхода летучих из гранулы биотоплива в КС
Слайд 23kv = 1,31012Tсл–4
n = 1,5 1-4
– древесные гранулы, 5-7 – гранулы ТБО, 8 – древесина,9 – лигнин, 10 – торф, 11 – сланцы, 12 – нефтешлам, 13 – бурый уголь
tвых. летучих = kv d n
Лекция 12
Время выхода летучих из частицы топлива в КС
Слайд 27Слоевая топка с наклонно-перекатывающей решеткой (Хотаб, Швеция)
Источник зажигания – тепловое
излучение от раскалённой обмуровки и продуктов сгорания
Лекция 9
Слайд 29Зависимость схемы горения топлива на наклонно-перекатывающей решетке от положения источника
зажигания
Лекция 9
Слайд 30Топка кипящего слоя (КС)
Экранные трубы
Вспомог. горелки
Кипящий слой
Воздухораспред.
решетка с "живым
дном" и
водяным
охлаждением
Вторичный воздух
Ввод топлива (течка)
Первичный воздух
Удаление золы и спёков
Слайд 34Газовые пузыри в кипящем слое – минимальный масштаб неоднородности распределения
газа
Лекция 12
Слайд 36Критерий Дамкёлера ≡
(Время транспорта частицы по длине топки, хтопки)
(Характерное время реакции)
для выхода летучих
для
горения коксовых частиц Условия равномерного распределения летучих и кокса по сечению топки КС
tтрансп,х = xтопки2/(2 Dх)
Лекция 9
Слайд 37Dx, м2/с
Лекция 12
Коэффициент горизонтального перемешивания частиц топлива в «инертном» КС
/ ЦКС
Слайд 38Условие полного сгорания летучих в топке КС
Лекция 12
Критерий Дамкёлера ≡
(Время транспорта газа по высоте надслоевого пространства, hтопки) / (характерное
время реакции)Характ. время химической реакции
Характ. время турбулентного смешения
Пульсационная скорость
Масштаб смешения
Слайд 40Диаметр пузыря на выходе из КС высотой Н
Dbs ≈ 1,3Fr2/3H,
м
где критерий Фруда
Fr ≡ (U – Umf)2/gH,
U –
скорость газа в расчёте на сечение топки, м/с,Umf – скорость минимального псевдоожижения, м/с,
Н – высота КС, м.
Лекция 12
Слайд 41Скорость начала псевдоожижения
Лекция 12
критерий Архимеда – соотношение сил тяжести (с
учётом выталкивающей силы)
и вязкого трения.
р = 2600 кг/м3 – кварцевый
песок
Слайд 42Эффективная скорость горения летучих в топке КС
Топка 4.0 МВт,
U = 4 м/с
Топка
0.4 МВт,
U = 1.5 м/с
Слайд 43Эффективность выгорания летучих – расчеты по модели
Топка
0.4 МВт,
U =
1.5 м/с
Топка 4.0 МВт,
U = 4 м/с
