Численное исследование процесса сжигания низкокалорийного газа в подовой горелке
Закрыть
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
708 5
Ultima descărcare din IBN:
2018-11-01 02:21
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
620.9:662.76 (1)
Общая энергетика (546)
Взрывчатые вещества. Топлива (115)
SM ISO690:2012
РЕДЬКО, Андрей, РЕДЬКО, И.. Численное исследование процесса сжигания низкокалорийного газа в подовой горелке. In: Problemele Energeticii Regionale, 2017, nr. 2(34), pp. 71-80. ISSN 1857-0070.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 2(34) / 2017 / ISSN 1857-0070

Численное исследование процесса сжигания низкокалорийного газа в подовой горелке
CZU: 620.9:662.76

Pag. 71-80

Редько Андрей1, Редько И.2
 
1 Харьковский национальный университет строительства и архитектуры,
2 Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А. Н. Бекетова
 
Disponibil în IBN: 25 august 2017


Rezumat

Использование в топливно-энергетическом балансе предприятий низкосортных газов позволяет повысить энергоэффективность технологических процессов. Объёмы низкосортных газов (доменного и коксового газов, синтез-газ процессов газификации углей, биогаза, угольного газа и др.), утилизируемые в технологических процессах значительные, но их теплотворная способность низкая. При этом искусственные газы содержат балластные газообразные (СО2, H2O) и механические примеси, вредные газовые примеси. Поэтому при их использовании требуется технологическая подготовка. Так, угольный метан характеризуется высокой влажностью, наличием угольной пыли и капельной влаги, переменным составом. Поэтому для эффективного сжигания угольного метана требуется разработка конструктивных и режимных мероприятий, обеспечивающих устойчивое и полное сжигание газообразного топлива. В настоящей работе приведены результаты компьютерного моделирования стационарного турбулентного диффузионного факела в ограниченном пространстве при сжигании природного газа и угольного метана в подовой горелке. Результаты расчетов содержат поля скорости, температуры, концентрации CH4‚ CO‚ H2O‚ CO2 и оксидов азота. Определены структурные элементы факела (рециркуляционная зона, горячий «купол», слой смешения и дальний след). Установлено, что обеспечивается полное сжигание угольного метана в модифицированной подовой горелке и численные значения концентраций оксидов азота в пламени согласуются с литературными данными

The use of low-grade gases in the fuel and energy balance of enterprises makes it possible to increase the energy efficiency of technological processes. The volumes of low-grade gases (blast furnace and coke oven gases, synthesis gas of coal gasification processes, biogas, coal gas, etc.) that are utilized more significant in technological processes but their calorific value are low. At the same time artificial gases contain ballast gaseous (СО2, H2O) and mechanical impurities that are harmful gas impurities. Their use requires technological preparation. Thus coal methane is characterized of high humidity, coal dust and drip moisture, variable composition. Thus was effective burning of coal methane it is required the development of constructive and regime measures that ensure a stable and complete burning of gaseous fuels. In this article it is presented the results of computer simulation of a stationary turbulent diffusion flame in a restricted space in the process of burning natural gas and coal methane in a bottom burner. The calculation results contain the fields of gear, temperature, concentration of CH4‚ CO‚ H2O‚ CO2 and nitrogen oxides. The structural elements of the flame (recirculation zone, hot "dome", mixing layer and far trace) are determined. It has been established that complete combustion of coal methane in a modified bottom burner is ensured and the numerical values of nitrogen oxide concentrations in the flame are consistent with the literature data.

Utilizarea de către companii a cu capacitate energetică redusă îmbunătăţi eficienţa energetică a proceselor tehnologice industriale. Volumul de gaz cu capacitate energetică redusă (gaz de furnal şi gaz de cocserie, gazul de sinteză a proceselor de gazeificare a cărbunelui, biogaz, gaz de cărbune şi altele) utilizat în procesele tehnologice este destul de semnificativ, dar aceste gaze posedă o valoare lor calorică scăzută. In aceste gaze artificiale se conţin cote semnificative de gaze de balast (CO2, H2O) şi impurităţi mecanice, inclusive impurităţi de gaze nocive. Prin urmare, utilizarea lor necesită o pregătire tehnologică primară. Astfel, metananul din cărbune are un conţinut ridicat de umiditate, include praf de cărbune, picături dispersate de apă şi are o compoziţie variabilă. Prin urmare, pentru o ardere eficientă a metanului din stratul de cărbune este necesar de elaborat măsuri constructive şi de de regim pentru a asigura arderea stabilă şi completă a gazului combustibil. Ăn această lucrare se prezintă rezultatele simulării pe calculator a unei flăcări staţionare de difuzie turbulentă într-un spaţiu închis în timpul arderii gazului natural şi metan obţinut din stratul de cărbune în arzător cu vatră. Rezultatele calculelor cuprind câmpului de viteză, temperatură, concentraţia CH4, CO, H2O, CO2 şi oxizi de azot. S-au determinat elementele structurale ale flîcării (zona de recirculare, fierbinte „dom“ strat de amestec şi urme la distanţe). Se constată că soluţia propusă asigură o ardere completă a metanului în cărbune modificat arzător cu vatră, iar valorile numerice ale concentraţiei de oxizi de azot din flacără sunt în concordanţă cu datele din literatură.

Cuvinte-cheie
подовая горелка, угольный метан, диффузионный факел, оксиды азота.