Розвиток методу розрахунку радіаційного теплообміну в низькоемісійних топках
Підвищення продуктивності нагрівальних печей. Розгляд методу розрахунку радіаційного теплообміну в топкових системах на основі процедур Монте-Карло. Процеси низькоемісійного спалювання природного газу. Селективність випромінювання продуктів згоряння.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.02.2015 |
| Размер файла | 117,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
На основании численного анализа, выполненного с использованием компьютерной программы, разработанной автором, проведены расчеты распределения температур в объеме топки и на ее обмуровке, в горелочных узлах, а также определенные результирующие тепловые потоки на трубчатых секциях котла. Установлено, что [NOx] является функцией режимных и геометрических характеристик топки, а также организации процесса горения.
Показано, что влияние коэффициента избытка первичного воздуха вp и кратности рециркуляции носит экстремальный характер; рекомендовано оптимальное значение вp?0.75…0.8, обеспечивающее наименьший выход NOх.
Выполнен количественный расчет лучистого тепловосприятия каждой из секций для котлов типа ДКВР (6.5/13 и 10/13), ГМ-50, БКЗ-75, а также водогрейного теплофикационного котла ТВГ-8 с двухсветными экранами - при фундаментальной постановке задачи (при задании температур в топке). Проведен анализ влияния рециркуляции на эффективность использования топлива и снижение выбросов NOx. В ходе расчета топки котла ТВГ-8 получены распределения тепловых потоков на приемных поверхностях и температур - в объеме по высоте топочного пространства, а также количественные значения снижения образования NOx и КПД топки - в зависимости от расхода топлива и кратности рециркуляции.
Установлено, что метод Монте-Карло является действенным средством расчета как интегрального (или усредненного для топки), так и локального теплового состояния котельной топки и отдельных ее узлов с учетом конструкции топки и режима ее эксплуатации (изменение состава топлива, окислителя, рециркуляция продуктов сгорания).
Ключевые слова: двухступенчатое сжигание, кинетика горения, котел (котлоагрегат), лучистый (радиационный) теплообмен, математическая модель, метод Монте-Карло, оксиды азота, природный газ, промышленная печь, рециркуляция продуктов горения (сгорания).
Summary
Zgurskyy V.O. Development of the calculation method of radiative heat exchange in low emission furnace. - Manuscript.
Thesis submitted for the Candidate of sciences (Engineering) degree (Ph.D. degree) nomination by speciality 05.14.06 - engineering thermal physics and industrial heat power engineering. - Gas Institute, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2007.
The technique of calculation of radiative heat exchange within the furnaces (combustion chambers) has been developed grounded upon Monte-Carlo procedures. The model is multipurpose means and allows ensuring the accurate computations taking into account of complex geometry of the furnace and of low-emission processes of the natural gas combustion. Account of selectivity of radiation of combustion products by means of weighted sum of grey gases model - WSGG (H. Hottel) - has been used accordingly the procedure.
Using of homogeneous coordinates and of geometrical transformations by means of uniform matrix forms has been proposed for the first time to perform Monte-Carlo procedures.
Convective heat exchange was taken into account by means of relevant criterial equations. The reduced methane combustion mechanism developed by prof. B. Soroka has been used in frame of complex mathematical model.
The analysis of the ways of increase of the furnaces productivity at DUNAFERR metallurgical works (Hungary) has been carried out. The opportunity of 15% productivity enhancement of the furnaces output has been proved.
Calculation of boiler furnace equipped with the Forced Internal Recirculation Burners (FIRB) for the hot water boiler “HOST Boiler”, USA, has been carried out. The optimum geometry of the combustion chamber with the burner of mentioned type has been recommended along with the value of primary air excess factor вp?0.75... 0.8 which provides the minimum NOх yield.
The computation of radiative heat fluxes pattern by absorbing surfaces for boilers of DKVR (6.5/13 and 10/13), GM-5, BKZ-75 have been performed in framework of fundamental problem statement. The analysis of recirculation influence has been carried out regarding both fuel using efficiency as well as reduction of NOx emission for the boiler TVG-8 type.
It has been proved that Monte-Carlo technique represents the actual means of calculation both integral (or averaged for the furnace) and the local thermal conditions of the boiler furnace and of its separate assemblies.
Key words: boiler, combustion kinetics, mathematical modelling, Monte-Carlo procedures, natural gas, nitrogen oxides, radiative heat transfer, recirculation, two-stage combustion.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Загальна характеристика секційних печей. Обґрунтування вибору методу математичного моделювання. Розрахунок горіння палива, теплообміну у робочому просторі, нагріву металлу. Алгоритм розрахунку теплового балансу і визначення витрати палива по зонах печі.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.05.2015Практичний розрахунок складу робочого палива, коефіцієнта надлишку повітря в топці, об'ємів продуктів згорання (теоретичного і дійсного), ентальпії відхідних газів, тягодуттьової установки та поверхні теплообміну конвективних елементів парогенератора.
контрольная работа [157,1 K], добавлен 18.01.2010Основні формули для гідравлічного розрахунку напірних трубопроводів при турбулентному режимі руху. Методика та головні етапи проведення даного розрахунку, аналіз результатів. Порядок і відмінності гідравлічного розрахунку коротких трубопроводів.
курсовая работа [337,2 K], добавлен 07.10.2010Методи розрахунку циклона з дотичним підводом газу. Визначення діаметру вихлопної труби, шляху та часу руху частки пилу. Розрахунок середньої колової швидкості газу в циклоні. Висота циліндричної частини циклона. Розрахунок пилоосаджувальної камери.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 01.11.2010Таблиця вихідних даних для розрахунку продуктів. Схема напрямків переробки молока. Розрахунок продуктів запроектованого асортименту. Вимоги до вихідної сировини. Відбір і обгрунтування технологічних режимів. Вимоги нормативної документації на продукт.
курсовая работа [184,5 K], добавлен 31.01.2014Загальна теплова схема джерела теплопостачання. Опис принципів роботи котла, димососа. Методи розрахунку котлів, кількості теплоносія, підбору потужності (продуктивності) котлів. Особливості проектування та виробництва котлів і котельних установок.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 18.05.2012Схема одноколонної атмосферно-вакуумної ректифікації з багаторазовим підведенням тепла. Технологічна схема ректифікації кам’яновугільної смоли в одноколонному агрегаті. Аналіз методу розрахунку складу фаз і числа теоретичних тарілок фракційної колони.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.06.2014Вологість газу як один з основних параметрів при добуванні, транспортуванні і переробці природного газу. Аналіз методів вимірювання вологості газу. Розробка принципової та структурної схем приладу для вимірювання, дослідження його елементів і вузлів.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 12.01.2011Контрольний розрахунок теплофізичних коефіцієнтів природного газу. Розрахунок ємності для конденсату, сепаратора, теплообмінника разом з дроселем. Технологічний режим незабруднення поверхні фільтрації. Необхідна концентрація інгібітору, добові витрати.
курсовая работа [189,7 K], добавлен 27.12.2011Аналіз технологічного процесу як об’єкту керування. Розробка системи автоматичного керування технологічним процесом. Проектування абсорберу з шаром насадок для вилучення сірководню із природного газу. Вибір координат вимірювання, контролю, сигналізації.
курсовая работа [663,2 K], добавлен 29.03.2015Характеристика основних положень термодинаміки. Аналіз термодинамічних процесів ідеального газу. Поняття, структура та призначення теплового насосу. Принцип розрахунку теплообмінних апаратів. Методи термодинамічного аналізу енерго-технологічних систем.
учебное пособие [2,5 M], добавлен 28.11.2010Аналіз шляхів удосконалення конструкцій та методів розрахунку створюваних машин. Особливості вибору електродвигуна і визначення головних параметрів його приводу. Методика розрахунку роликової ланцюгової та закритої циліндричної косозубої зубчатої передач.
контрольная работа [192,8 K], добавлен 05.12.2010Розрахунок чисельності населення і житлової площі. Основні показники природного газу. Визначення розрахункових годинних витрат газу споживачами. Використання газу для опалення та гарячого водопостачання. Трасування та розрахунок мереж високого тиску.
курсовая работа [188,7 K], добавлен 20.05.2014Класифікація, конструкція і принцип роботи сепараційних установок. Визначення кількості газу та його компонентного складу в процесах сепарації. Розрахунок сепараторів на пропускну здатність рідини. Напрями підвищення ефективності сепарації газу від нафти.
контрольная работа [99,9 K], добавлен 28.07.2013Особливості розрахунку гідравлічної схеми дискового розпилювального верстата LL/30 фірми "Бра". Основні етапи розрахунку: вибір гідроциліндрів і гідронасоса, підбір розподільників, клапанів. Підбір необхідної гідроапаратури для заданої гідросистеми.
курсовая работа [56,8 K], добавлен 20.08.2011Технологічні режими технічного обслуговування, ремонту і експлуатації основних систем газотурбінної установки ДЖ-59Л ГПА-16 в умовах КС "Гребінківська". Розрахунок фізичних властивостей газу, режимів роботи установки. Охорона навколишнього середовища.
дипломная работа [354,5 K], добавлен 08.02.2013Наявність каркасу з елементами огорожі та піддоном - конструктивна особливість барабанних мийних машин. Методика розрахунку швидкості переміщення продуктів в барабані в осьовому напрямку. Величина контактних напружень на робочих поверхнях зубців.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 02.05.2019Дослідження високотемпературного окислення і масотеплообміну металевих дротиків та часток з урахуванням випаровування оксидної плівки, конвекції та стефанівської течії на їх поверхні. Складання математичної моделі теплообміну вольфрамового провідника.
реферат [191,3 K], добавлен 10.07.2010Переваги та недоліки використання акустичного (ультразвукового) методу неруйнівного контролю для виявлення дефектів деталей і вузлів літальних апаратів. Випромінювання і приймання ультразвукових коливань. Особливості резонансного та імпедансного методів.
реферат [127,0 K], добавлен 05.01.2014Проектування газотурбінної установки закритого типу з регенерацією теплоти. Параметри робочого тіла у характерних точках циклу. Енергетичні та економічні характеристики циклів. Визначення площі теплообміну регенератора та величини переданої теплоти.
курсовая работа [350,0 K], добавлен 12.12.2011
