Численное моделирование прогрева и воспламенения сухих и водонасыщенных угольных частиц в газодисперсном потоке

Abstract

Анализируются особенности прогрева, воспламенения и сгорания сухих и влагонасыщенных частиц угля в потоке горячего воздуха. Используются модель двухскростной двухтемпературной сплошной среды, кинетические модели гетерогенных реакций на поверхности частиц и равновесные модели реакций в газовой фазе. Проведены расчеты для изотермических частиц и с учетом изменения температуры в пределах частицы. Показано, что учет изменения температуры внутри частицы может приводить к уменьшению (в два и более раз) расстояния от входного сечения времени прогрева и воспламенения влагосодержащей частицы по с равнению с изотермической частицей.При увеличении начальной температуры воздуха степень влияния изменения температуры внутри частиц уменьшается.

Аналізуються особливості прогріву, запалення і згоряння сухих і вологонасичених часток вугілля в потоці гарячого повітря. Використовуються модель двошвидкісного двотемпературного суцільного середовища, кінетичні моделі гетерогенних реакцій на поверхні частинок і рівноважних реакцій у газовій фазі. Проведено розрахунки для изотермічних частинок і з урахуванням зміни температури в межах частинки. Показано, що урахування зміни температури усередині частки може приводити до зменшення (у два і більш рази) відстані прогріву і запалення волого насичених частинок в порівнянні з ізотермічною частинкою. При збільшенні початкової температури повітря ступінь впливу зміни температури усередині часток зменшується.

The characteristics of warm-up, ignition and combustion of dry and wet coal particles in the hot air flow are discussed. The two speed and two temperature continuous medium model, the kinetic model heterogeneous reactions on the particles surface and the equilibrium model reactions in the gas phase are used. Calculations were performed for isothermal particles and taking into account temperature changes within the particles. It is shown that the changes in the temperature of the inside of the particles may lead to a decrease (two and more times) the distance from the input section of warm-up and ignition of wet particles in compared with the isothermal particle. When increasing the initial air temperature influence temperature changes inside of the particles decreases.