Система десульфурации дымовых газов угольных котлов на основе рекуперации отходящего тепла шлама в регионах с сильными холодами – PMC

Система сероочистки дымовых газов угольных котлов на основе утилизации отходящего тепла шлама в регионах с суровым холодом

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Связанные данные

Абстрактные

Для снижения эксплуатационных затрат на основе обеспечения эффективности сероочистки в системе мокрой сероочистки дымовых газов была предложена теоретическая модель и создана методика расчета. Были обнаружены корреляции между высотой реакционной зоны, температурой дымовых газов на входе, температурой шлама на входе, газожидкостным отношением и эффективностью сероочистки. На основе модели тепло- и массообмена распылительной башни была создана интегрированная система десульфурационной башни и открытого шламового бассейна, а также система десульфурации дымовых газов с рекуперацией отработанного тепла. Кроме того, было проанализировано влияние скорости наружного ветра, площади рассеивания тепла и температуры окружающей среды на равновесную температуру навозной жижи в интегрированной системе. Результаты показывают, что равновесная температура шлама системы десульфурации отрицательно коррелирует со скоростью наружного ветра и площадью рассеивания тепла и положительно связана с температурой окружающей среды. Температура шлама является основным фактором, влияющим на эффективность системы мокрой десульфурации дымовых газов. Наконец, на основе проекта энергосберегающей реконструкции горячей точки Харбинской отопительной группы Hua Hui был проведен анализ ситуации, который доказывает, что система десульфурации дымовых газов с рекуперацией отходящего тепла является прибыльным, энергосберегающим и подходящим инвестиционным проектом.

Ключевые слова: температура пульпы, тепломассоперенос, мокрая сероочистка дымовых газов, эффективность сероочистки, утилизация отработанного тепла

1. Введение

Высокотемпературные выхлопы не только загрязняют окружающую среду, но и приводят к огромным потерям энергии. Поэтому создание методов эффективной борьбы с загрязняющими веществами в высокотемпературных выхлопных газах и рециркуляции отработанной тепловой энергии является одной из неотложных энергетических проблем, требующих решения в Китае. Чем выше температура дымовых газов, тем больше экономия энергии [1]. Вообще говоря, температура выхлопных газов угольных котлов составляет от 160 ° C до 250 ° C. Температура дымовых газов угольных котлов в большинстве районов Китая намного выше расчетного значения, которое обычно выше на 20–50 ° C. Согласно эмпирическому значению, при каждом повышении температуры дымовых газов на 10 °С расход угля будет возрастать с 1.2 % до 2.4 %, а теплопотери дымовых газов при высоких температурах возрастут с 0.6 % до 1.0 %. 2].

Читайте также:
Выравнивание полов с помощью различных техник и материалов

В то же время, принимая во внимание существующее явление десульфурации дымовых газов, работающих на угле, в Китае, существует необоснованная температура шлама десульфурации. Когда температура суспензии десульфурации слишком высока, равновесное давление диоксида серы в колонне будет увеличиваться, что приводит к низкой эффективности десульфурации. Чрезмерно высокая температура дымовых газов также может привести к сокращению срока службы хрупкого материала в колонне. Другие эффекты включают увеличение испарения воды из суспензии десульфурации, увеличение скорости пополнения воды десульфурации и увеличение чистой влажности дымовых газов, что может вызвать коррозию оборудования [3,4].

Мокрое обессеривание магния разрабатывалось в Китае более десяти лет, и его надежность, конструктивная и экономическая целесообразность эксплуатации, в дополнение к возможности обессеривания утилизации побочных продуктов, также получили широкое признание [5]. Еще в 1990-х годах Мацуи [6] и другие исследования доказали, что щелочные растворы, такие как суспензия гидроксида магния, обладают превосходной абсорбцией диоксида серы и других различных кислых газов в дымовых и выхлопных газах, что делает технологию десульфурации магния широко используемой. В то же время разные ученые использовали разные методы для проведения различных исследований по повышению эффективности десульфурации. Берман [7] и др. изучали абсорбцию диоксида серы из дымовых газов суспензией гидроксида магния в колонне с конвекционной струей, и степень десульфурации составила более 94%. Хаякава [8] попытался окислить сульфит магния в суспензии влажной десульфурации магния до сульфата магния воздухом, а затем добавил известь, чтобы способствовать регенерации гидроксида магния. Результаты этого исследования доказывают, что метод позволяет уменьшить количество абсорбента и значительно снизить стоимость десульфурации. Однако об исследованиях использования технологии рекуперации отработанного тепла для извлечения тепла из суспензии десульфурации не сообщается.

В настоящее время отечественными и зарубежными учеными предложены различные конструктивные модели для решения тепломассообмена мокрой сероочистки. Исследования показали, что обычно используемые модели для решения проблемы поглощения газа в жидкой фазе представляют собой модели, основанные на скорости и равновесии [9]. Однако для модели, основанной на равновесии, после введения кинетики реакции модель, основанная на равновесии, значительно расширяется. Однако, поскольку в модели не учитываются теплообмен и массообмен, точность модели снижается. Наоборот, это также сокращает исследования многокомпонентного газожидкостного массообмена [10,11]. Хикита и др. [12] провели детальное исследование процесса абсорбции диоксида серы натриево-щелочным раствором и сконструировали СО2 модель скорости поглощения, основанная на теории двойной мембраны. Однако по мере продолжения исследований выяснилось, что решить систему нелинейных дифференциальных уравнений в модели затруднительно. После обширных исследований они, наконец, выбрали приближенное аналитическое решение, которое является лучшим методом решения системы нелинейных дифференциальных уравнений, и результаты не сильно отличаются от исходных. Баокуи Чен и др. [13] предложили теоретическую модель для прогнозирования температуры шлама в системе мокрой десульфурации дымовых газов. Они использовали одномерную связанную модель с использованием движения капель, тепло- и массопереноса и потери давления жидкостно-газовых фаз. Цзунлян Цяо и др. [14] использовали метод интеллектуального анализа данных, чтобы найти наилучшие условия работы для системы мокрой десульфурации дымовых газов. Их выводы могут обеспечить руководство по эксплуатации энергоблока мощностью 600 МВт. Минчен Цинь и др. [15] разработали численную модель и применили ее для прогнозирования эффективности двухконтурной градирни мощностью 200 МВт, работающей на угле, и потери сопротивления системы сероочистки хорошо согласуются с данными испытаний. Видно, что действующая расчетная модель тепломассопереноса мокрой десульфурации является сложной, поэтому ее упрощение и разработка набора простых расчетных программ имеет большое исследовательское значение.

Читайте также:
Ламинированная фанера - ламинированная фанера, МДФ и двери

Учитывая эксплуатационные расходы на процесс десульфурации, в настоящей работе была предложена новая система для повышения эффективности десульфурации и использования отработанного тепла шлама. С учетом рабочих характеристик системы была разработана новая математическая модель и проанализировано влияние процесса тепломассообмена, нестационарных характеристик работы и теплоэкономических характеристик системы. Следовательно, результаты могут служить руководством для альтернативных применений на электростанциях.

2. Расчетные модели для системы мокрой сероочистки дымовых газов.

2.1. Допущения и упрощения для моделей

В процессе настройки модели необходимо пренебречь некоторыми второстепенными факторами. Некоторые разумные предположения и упрощения сделаны следующим образом:

Капля суспензии представляет собой правильную сферу с одинаковым размером частиц и одинаковыми физическими параметрами в одном и том же месте. Взаимное трение и столкновение капель в процессе движения не учитываются.

2.2. Модель тепло- и массообмена

Суспензия вводится через инжекторные форсунки и в процессе распыления превращается в большое количество капель. Дымовой газ поступает со стороны башни в верхнюю часть в противоточном режиме с каплями известнякового шлама. Капли шлама испаряются в противоточный поток дымовых газов. Тепломассоперенос происходит на поверхности капель. В процессе массообмена, когда другими факторами пренебрегают, масса редуцированного шлама должна быть равна изменению содержания влаги между каплями шлама и дымовым газом. В процессе массообмена, когда пренебрегают другими факторами, по мере поступления воды в шламе в дымовой газ приведенная масса шлама должна быть равна изменению влагосодержания между каплями шлама и дымовым газом. С учетом диффузии дымовых газов и шлама изменение массы можно выразить как:

Следовательно, уравнение сохранения массы жидкости можно записать в виде:

Теплота раствора Qr в основном определяется в двух частях теплоты: одна – конвективный теплообмен Qd, а другой – скрытая теплота парообразования Qq.

Дифференциальная форма записывается как:

Преобразовывая уравнения (1)–(4), уравнение сохранения энергии жидкости можно записать в виде:

cp, d · ρ d · 4 π 3 ( D d 2 ) 3 dtdd X = hgd · π · D d 2 ( tg − td ) + kgd · π · D d 2 ( xg − xp ) rwtgud

Когда высокотемпературный дымовой газ сталкивается с низкотемпературным шламом обессеривания, на поверхности контакта между шламом и дымовым газом происходит массоперенос. Насыщенное содержание влаги в дымовых газах при температуре шлама сравнивается с содержанием влаги в самом дымовом газе, чтобы определить направление массопереноса. Массовый расход Mx влаги, поступающей в микроэлемент из шлама, должна быть равна массовому расходу Mx+Δx влаги, вытекающей из микроэлемента. Уравнение изменения влажности газовой фазы можно записать в виде:

Читайте также:
Ливневая дренажная система | Общественные работы и экологические услуги

Вывод уравнения сохранения энергии дымовых газов аналогичен выводу уравнения сохранения энергии шлама [16]. Тепловыделение дымовых газов равно теплопритоку шлама, поэтому уравнение сохранения энергии газа может быть выражено как:

По закону сохранения массы известно, что вывод уравнения сохранения массы S, входящего в состав микроэлемента, аналогичен выводу дифференциального уравнения влажности дымовых газов [17]. Соответствующее выражение можно записать в виде:

Давление дымовых газов в колонне сероочистки составляет одну атмосферу, а растворимость диоксида серы в шламе очень мала, что соответствует условию разбавленного раствора. Следовательно, равновесная концентрация газожидкостного поглощения подчиняется закону Генри.

Константа Генри [18] может быть записана как:

2.3. Расчет модели тепломассопереноса

Численное решение используется для анализа модели тепломассопереноса. Перед численным расчетом эффективная реакционная зона колонны десульфурации обрабатывается сеткой микронизации. Она рассматривается как единое целое, и входное сечение в выходное сечение реакционной зоны делится на n равных частей. Высота каждой части задается небольшой единицей Δx, соответствующая площадь поперечного сечения башни каждой малой единицы составляет ΔA а схема сегментированных узлов показана на рисунке 1. По высоте, Δxi и Δxi+1 являются двумя соседними вычислительными узлами, а начальные параметры следующей позиции вычисляются предыдущим узлом.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. д. Имя объекта: мембраны-12-00047-g001.jpg

Схема численного расчета колонны сероочистки.

Предполагая, что температура и влажность дымового газа, выходящего из колонны сероочистки, известны, температура и влажность дымового газа, необходимые для второй секции, могут быть получены путем подачи его в первую секцию реакционной зоны. Затем температура и влажность дымового газа, необходимые в третьей секции, могут быть получены путем подачи последнего раствора во вторую секцию реакционной зоны для решения проблемы. Температуру и влажность дымового газа из колонны десульфурации, выходящего из реакционной зоны, можно получить путем повторения вышеуказанных стадий. Эти параметры известны до расчета, и рассчитанные параметры сравниваются с заданными. Если они не равны, то корректируйте их до тех пор, пока они не станут равными. Наконец, когда эти два значения равны, предполагаемая температура и содержание влаги в дымовых газах, выходящих из колонны десульфурации, верны. Блок-схема показана на рисунке 2.

Читайте также:
Neuznaná reklamace poškozeného zboží

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. д. Имя объекта: мембраны-12-00047-g002.jpg

Блок-схема численного расчета колонны сероочистки.

Рабочие среды и конструктивные параметры колонны сероочистки, задействованные в решении модели, показаны в таблице 1.

Таблица 1

Рабочие тела и конструктивные параметры колонны сероочистки.

Товары Значение
Параметры котла (т/ч) 50
Количество сжигаемого угля (т/ч) 8
Объем дымовых газов (Нм 3 /ч) 110,000
Концентрация десульфуратора (%) 0.15
Плотность десульфуратора (кг/м 3 ) 1100
Массовая концентрация диоксида серы (мг/м 3 ) 827
Влажность дымовых газов (кг/кг) 0.05
Соотношение Mg–S 3.3
Отношение жидкость-газ 1.67
Коэффициент избытка воздуха 1.6
Скорость дымовых газов (м/с) 4
Температура дымовых газов (° C) 165
Скорость капли (м/с) 5
Температура капли (°C) 45
Длина зоны реакции (м) 4.5

2.4. Интегрированная система башни десульфурации и открытый шламовый бассейн

На рис. 3 показана обработка шлама десульфурации в колонне десульфурации. Теплообмен шлама десульфурации состоит из пяти частей: нагрев некоторого количества шлама в скруббере десульфурации; Q1, рассеивание тепла Q2 вызванное испарением воды в аэротенках, отстойниках и циркуляционных резервуарах, рассеиванием тепла Q3 от конвективного теплообмена, потери тепла Q4 от аэротенка, отстойника и поверхности, дна бассейна, стенки бассейна, трубопровода и оборудования циркуляционного бассейна и потери тепла Q5 в результате сброса сточных вод и пополнения запасов воды.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. д. Имя объекта: мембраны-12-00047-g003.jpg

Схема системы сероочистки дымовых газов угольного котла.

Когда мощность нагрева больше, чем способность рассеивания тепла, температура суспензии будет продолжать расти во время цикла. После повышения температуры шлама перепад температур нагрева шлама в колонне десульфурации уменьшается, и количество нагрева уменьшается. В то же время тепловыделение аэротенка, отстойника и циркуляционного резервуара, а также конвективный теплообмен увеличиваются, поэтому температура шлама медленно повышается на более позднем этапе. В течение цикла количество теплоты и тепловыделение будут постепенно приближаться к установившемуся равновесию. На этом принципе основана модель интегрированной системы.

В соответствии с законом сохранения энергии можно получить следующую формулу:

Теплопроизводительность колонны десульфурации в основном обусловлена ​​контактным теплообменом между шламом и дымовым газом в колонне. Теплота, полученная от шлама, относится к общей теплопередаче, которая может быть получена конвекцией в соответствии с соотношением между конвекционной теплопередачей и полной теплопередачей. Формула выглядит следующим образом:

Читайте также:
Как смешать стяжку пола - нужно знать, как смешать стяжку?

На рис. 4а показана взаимосвязь между конвективной теплопередачей и общим тепловыделением в зависимости от высоты реакционной зоны колонны десульфурации. Уравнение, полученное из данных, можно записать в виде:

Моделирование турбулентного горения в большом пылеугольном котле на основе взаимодействия турбулентного излучения и модифицированной модели сажи

Это статья в открытом доступе, опубликованная в соответствии с лицензией Creative Commons Non-Commercial No Derivative Works (CC-BY-NC-ND) с указанием авторства, которая разрешает копирование и распространение статьи, а также создание адаптаций для некоммерческих целей.

Абстрактные

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. д. Имя объекта: ao0c03032_0021.jpg

Была разработана модель теплопередачи при горении, пригодная для инженерного моделирования горения. С помощью модели было смоделировано горение пылеугольного топлива и процесс образования сажи в пылеугольной печи с тангенциальным нагревом мощностью 300 МВт. Здесь мы предложили модель эволюции сажи, которая включает процессы зародышеобразования, роста, агломерации и окисления в процессе сжигания пылеугольного топлива на основе метода баланса населения. В процессе теплообмена коэффициент поглощения уточняется за счет учета угольных частиц и излучения сажи. Кроме того, в модель горения было введено турбулентное радиационное взаимодействие (TRI). Затем пылеугольное сжигание и сажа и NOX Исследованы генерационные процессы в тангенциальной пылеугольной печи мощностью 300 МВт при различных нагрузках. Результаты показывают, что смоделированное температурное поле с учетом влияния TRI ниже, чем поле без TRI, а результаты моделирования с учетом влияния TRI ближе к результатам полевых испытаний. Погрешность между результатами моделирования и натурными испытаниями не превышает 0.56 %. Доля сажи отрицательно коррелирует с температурой. Чем выше температура, тем меньше доля сажи. С учетом воздействия TRI прогнозируемое образование сажи увеличилось.

Введение

Электростанции, работающие на угле, сегодня являются основой производства электроэнергии в Китае. Сажа, образующаяся при выработке электроэнергии на угле, является одним из твердых загрязнителей. Это может серьезно повлиять на окружающую среду и здоровье человека. 1

Теплопередача излучения сажи и образование сажи тесно связаны и взаимодействуют друг с другом. Сажа оказывает большое влияние на энергообмен излучения в процессе горения. Исследования Лау и Никсы-2 показывают, что лучистый поток, создаваемый сажей, играет важную роль в сжигании угля. Более того, объемная доля сажи, образующейся при сгорании, вместе с температурой является ключевым параметром, определяющим лучистый теплообмен в топке. 3 Если в моделируемом процессе горения не учитывать образование сажи, температура пламени будет существенно отличаться. 4 Поэтому для уменьшения загрязнения и повышения эффективности сгорания необходимо изучить механизм образования сажи и его влияние на лучистый теплообмен в процессе сгорания.

Читайте также:
Как паять соединения медных труб (DIY) » вики полезно Семейный Разнорабочий

Производство сажи является результатом сажеобразования, окисления и транспортировки. 5 Механизм образования сажи при моделировании турбулентного горения в основном включает эмпирические модели, 6 полуэмпирические модели, 7 детальные модели, 8 и т.д. Подробная модель включает в себя множество сложных химических реакций. Для сжигания угля это очень сложный процесс. Модель баланса популяции (PBM) может быть использована для построения уравнения баланса плотности частиц для определения образования сажи, плотности количества и диаметра частиц. 9,10 Затем могут быть выражены процессы зародышеобразования, роста, агломерации и окисления сажи. Среди них зародышеобразование является важной начальной стадией процесса образования сажи. 11 Определение предшественника зародышеобразования является точным или не отражает точность модели.

Турбулентное радиационное взаимодействие (TRI) с учетом его роли может повысить точность расчетов моделей сажеобразования. 12 Во многих исследованиях по моделированию образования сажи использовались модели связанного излучения, но в большинстве из них использовались более простые модели, такие как серая среда 6 или приближение оптически тонкого излучения. 13 Средняя температура и средние концентрации компонентов также применялись для расчета члена радиационного источника и связанных с ним радиационных свойств, независимо от влияния флуктуаций. Такой метод обработки достаточно точен при радиационном расчете безреактивного потока, так как скалярная пульсация безреактивного потока намного меньше, чем пульсация в пламени. 14 Однако при реальном турбулентном горении турбулентные пульсации будут вызывать пульсации температуры и компонентов, что повлияет на соответствующие пульсации поля излучения. Эта проблема воздействия на взаимодействие между турбулентными пульсациями интенсивности излучения и пульсациями источника излучения является TRI. 15 Таким образом, это только подчеркивает необходимость учитывать TRI для моделирования образования сажи. Это подтверждается и соответствующими исследованиями. Мехта 16 и др. установлено, что при заданной температуре, породе и распределении сажи с учетом того, что ТРИ увеличит выбросы на 30–60 %, а чистые теплопотери пламени увеличатся на 45–90 %. Это связано с лучистыми потерями тепла, вызванными TRI. Мадейски 17 и др. численно смоделировали процесс сжигания пылеугольного топлива в вихревом пылеугольном котле, а также проверили влияние сажи на теплопередачу излучением.

Читайте также:
Изоляция старых каменных зданий

Для численного решения уравнения излучения для турбулентных процессов горения угля применение DNS и стохастических методов может включать эффекты TRI, но с высокими вычислительными затратами для практического инженерного моделирования. 18 Таким образом, для расчета уравнения радиационного теплопереноса (RTE) при сжигании пылевидного угля в инженерных приложениях лучше всего использовать среднее число Рейнольдса по Нави-стоксу (RANS). 19 Усредненный по времени RTE устраняет влияние колебаний компонентов и колебаний температуры. Чтобы решить RTE с помощью усреднения по времени, принимая во внимание роль TRI, необходимо решить следующие три проблемы. Во-первых, это само уравнение RTE; распространенными методами являются метод сферических гармоник, метод дискретных ординат (DOM), метод конечных объемов, метод Монте-Карло и т.д. 20 Модели DOM легко расширяются до более высоких порядков, поэтому они обычно используются для расчетов промышленных горелок. Второй – расчет характеристических параметров газового излучения, которые коррелируют k-метод распределения 21 или глобальные модели (взвешенная сумма серых газов (WSGG), 22 взвешенная сумма серых газов на основе спектральных линий, 23 полный спектр k-распределение, 24 и др.). Учитывая сложность расчета и точность расчета, модель WSGG является лучшим выбором. Кроме того, при численном моделировании излучения горения пылеугольного топлива не следует игнорировать расчет параметров излучения частиц и сажи. Третье решение TRI. Существует много способов решения TRI, например, решение значения пульсации турбулентного скаляра с использованием стохастических методов, 25 которые требуют больших вычислительных ресурсов. Существует прямое решение TRI на основе LES. 26 Объем вычислений также велик. Поэтому скалярная совместная PDF и усредненная по времени связь RTE являются лучшим способом решения TRI.

На основе модели RANS-PBM-PDF в данной статье создается модель, которая может точно описать турбулентное горение угольной пыли и образование сажи. Считается, что процессы зародышеобразования, роста, агломерации и окисления сажи позволяют построить PBM, который точно описывает образование сажи. Уточнение модели RTE для сжигания угля осуществляется с учетом излучения газа и твердых частиц. Для расчета компонента и пульсаций температуры использовалась скалярная совместная PDF, которая была объединена с моделью RTE для расчета TRI. Характеристики распределения CO2НЕТX, сажа и О2 в пылеугольном котле мощностью 300 МВт при различных условиях работы. Сравните разницу в температуре, образовании сажи и NOX выбросы в печи с ТРИ и без. В данной статье представлена ​​более точная математическая модель горения. Он может лучше описать процессы зарождения, роста, агломерации и окисления сажи. Сочетание турбулентного импульсного воздействия с излучением поможет понять процесс теплообмена потока и переноса компонентов в процессе сжигания пылеугольного топлива. Модель служит эталоном для практического применения TRI в исследованиях сжигания пылеугольного котла.

Читайте также:
Крепеж в строительстве: значение, виды и применение - Screwexpert

Результаты и обсуждение

Метод моделирования и проверка модели

Модель турбулентности

В данной работе в процессе расчета рассматриваются уравнения переноса массы, импульса, энергии и компонентов. Реализуемый kРежим –ε 9,27−29 используется для описания турбулентного течения в пылеугольной печи с тангенциальным нагревом мощностью 300 МВт.

Модель горения

Для сжигания пылеугольного топлива в топке рассматривались такие процессы, как инертный нагрев, испарение влаги, дегазация и горение кокса. В FLUENT для реализации этих процессов мы использовали пользовательский закон по умолчанию. Мы использовали модель β-PDF 30 для расчета эффектов флуктуаций компонентов горения; сжигание кокса использует модель мощности/диффузии; модель летучих осадков использует модель удаления летучих веществ с химической перколяцией (CPD); 31 летучий состав, необходимый для процесса крекинга, см. в литературе; 32 образование сажи представлено в следующих разделах.

Модель образования сажи

Большинство современных исследований образования и окисления сажи построено на упрощенных моделях сажи. 33,34 Он широко используется из-за его преимуществ, таких как простота реализации и низкая стоимость расчета. Однако такой способ описания процессов сажеобразования и окисления является слишком упрощенным, поскольку не учитывается влияние поверхностного роста, коллизионной конденсации и поверхностного осаждения сажевых частиц на сажеобразование. 35,36 Чтобы точно предсказать образование сажи, PBM используется для подробного описания процесса образования сажи. 9 Эволюция частиц сажи может быть выражена уравнением баланса популяций

изображение уравнения

в котором L представляет характеристическую длину частицы и в данном расчете относится к размеру частицы; Г — молекулярная диффузия; Гt – турбулентная диффузия. Для турбулентного течения Γt ≫ Γ, обычно считается, что Γt + Г ≈ Гt; x и t представляют положение в пространстве и время соответственно. S(L;x,t) представляет исходный термин, включая процессы зародышеобразования, роста поверхности, окисления и агломерации сажи.

Количество частиц n(L;x,t) можно выразить с помощью функции Дирака, т.е.

изображение уравнения

Чтобы уменьшить объем вычислений, вместо непосредственного решения числа частиц, а решения момента распределения числа частиц, момент распределения числа частиц может быть аппроксимирован суммированием

изображение уравнения

Момент распределения исходного члена S(L;x,t) можно выразить как

изображение уравнения

Используя метод квадратур, исходный член для момента можно записать как функцию веса и абсцисс и выразить его приближенным значением.

Читайте также:
11 лучших органайзеров и идей для хранения косметики года

Образование сажи наблюдается во многих процессах утилизации угля, включая газификацию и сжигание угля. Частицы пылевидного угля сначала подвергаются реакции пиролиза, а основными продуктами пиролиза являются высокомолекулярные углеводороды, такие как летучие вещества, кокс и смола. При этом выделяющиеся газообразные летучие вещества также могут вступать во вторичные реакции. Одним из продуктов этих вторичных реакций считается сажа. Смола, полученная в результате пиролиза, состоит из многих полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). 37 Эти углеводородные молекулы подвергаются процессам как крекинга, так и полимеризации в высокотемпературных условиях. Исследования Вана 38 и Брауна 39 показали, что смола является основным предшественником сажи в пламени.

Из анализа на Рисунке 1 видно, что смола в основном образуется в процессе сжигания. Обычно смола выделяется в зоне, богатой топливом. Из-за недостатка кислорода в этой области большое количество смолы быстро превратится в сажу. В этом процессе эволюция сажи включает процессы зародышеобразования, агломерации, поверхностного роста и окисления. 1 Из первичного продукта горения угля низкомолекулярные ПАУ начинают конденсироваться в ядро ​​в виде исходной сажи, после чего основные газофазные ПАУ, связанные с сажей, растут, а затем претерпевают коллизионную агломерацию и окисление в ОН и О. Саггезе 40 исследование показывает, что зародышеобразование происходит в основном за счет бензольного кольца с небольшой молекулой. В зависимости от расчета CPD мы предполагаем, что прекурсор XPrec генерируемая сажей – это бензольное кольцо C6H6.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: