NUMERIČKA SIMULACIJA KRETANJA ČESTICA UGLJENOG PRAHA PRILIKOM NAPUŠTANJA MLINSKOG SEPARATORA KROZ KANAL AEROSMEŠE
Апстракт
U radu su prikazani rezultati numeričke simulacije kretanja čestica ugljenog praha prilikom
napuštanja mlinskog inercijalnog separatora i ulaza u kanal aerosmeše. Korišćeni geometrijski
model u simulacijama obuhvata inercijalni separator ugljenog praha i deo kanala aerosmeše u
kome je analizirano strujanje dvokomponentne mešavine.
Model separatora identičan je inercijalnom separatoru ventilatorskog mlina N 400.42
koji je sastavni deo postrojenja za pripremu ugljenog praha u termoelektrani "Nikola Tesla" B.
Kanal aerosmeše predstavlja sledeći element nakon inercijalnog separatora kroz koji
struji aerosmeša. U korišćenom geometrijskom modelu površina i oblik poprečnog preseka
kanala konstantni su na celoj njegovoj dužini i identični su izlaznom poprečnom preseku
inercijalnog separatora. Ovakva koncepcija odgovara novijim konstrukcijama kanala koje se
ugrađuju prilikom rekonstrukcije postojećih višeetažnih gorionika u cilju ugradnje gorionika sa
niskom emisijom azotnih oksida n...akon sagorevanja.
Za potrebe proračuna strujanja dvokomponentne mešavine korišćen je kombinovani
Oiler – Lagrange pristup. Oiler-ov pristup i k-ε turbulentni model korišćeni su za modeliranje
strujanja gasne faze dok su trajektorije čestica ugljenog praha različitih frakcija sračunate
primenom Lagrange-ovog DPM (Discrete Phase Model) modela.
Za potrebe definisanja graničnih uslova analiziranog strujnog prostora korišćena su
merenja izvršena na realnom modelu inercijalnog separatora u eksploataciji. Dostupna merenja
izvršena su u izlaznom poprečnom preseku predmetnog separatora pri jednom određenom
položaju tri regulacione klapne. Raspored čestica u ulaznom poprečnom preseku separatora
(izlazu iz mlina) variran je sve do postizanja poklapanja granulometrijske karakteristike ugljenog
praha u izlaznom poprečnom preseku sa pomenutim merenjima.
Nakon postizanja poklapanja sa rezultatima merenja izvršenim na separatoru u
eksploataciji u daljim simulacijama variran je položaj dve regulacione klapne: nezavisne klapne
postavljene ispod plafona separatora a ispred „kragne“ izlaznog kanala i tri regulacione klapne
vezane za zajednički pokretni mehanizam i postavljene u prelaznom, horizontalnom kanalu
separatora. Analizirano je strujanje aerosmeše za više različitih položaja svake od pomenutih
klapni. Nakon toga, razmatrano je kretanje čestica ugljenog praha različitih dimenzija u izlaznom
prostoru separatora i ulazu u kanal aerosmeše. Dodatno, izvršena je analiza rasporeda čestica
različitih dimenzija u dva poprečna preseka po visini dela kanala za aerosmešu.
Izvedeni zaključci na osnovu dobijenih rezultata mogu doprineti boljem uvidu u
kretanje ugljenih čestica različitih dimenzija prilikom napuštanja separatora. Takođe, oni se
mogu iskoristiti u cilju poboljšanja procesa razdvajanja frakcija čvrste faze u individualnim
modifikovanim sistemima za pripremu ugljenog praha sa direktnim uduvavanjem kao i u
kotlovima sa višeetažnim gorionicima.
Кључне речи:
ugljeni prah / aerosmeša / inercijalni separator / razdvajanje frakcijaИзвор:
Full Papers Proceedings of Power Plants 2018, 2018, 604-616Издавач:
- Society of Thermal Engineers of Serbia
Финансирање / пројекти:
- Повећање енергетске и еколошке ефикасности процеса у ложишту за угљени прах и оптимизација излазне грејне површине енергетског парног котла применом сопствених софтверских алата (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-33018)
Колекције
Институција/група
Mašinski fakultetTY - CONF AU - Stamenković, Ognjen AU - Živanović, Titoslav AU - Tucaković, Dragan AU - Stupar, Goran PY - 2018 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/6182 AB - U radu su prikazani rezultati numeričke simulacije kretanja čestica ugljenog praha prilikom napuštanja mlinskog inercijalnog separatora i ulaza u kanal aerosmeše. Korišćeni geometrijski model u simulacijama obuhvata inercijalni separator ugljenog praha i deo kanala aerosmeše u kome je analizirano strujanje dvokomponentne mešavine. Model separatora identičan je inercijalnom separatoru ventilatorskog mlina N 400.42 koji je sastavni deo postrojenja za pripremu ugljenog praha u termoelektrani "Nikola Tesla" B. Kanal aerosmeše predstavlja sledeći element nakon inercijalnog separatora kroz koji struji aerosmeša. U korišćenom geometrijskom modelu površina i oblik poprečnog preseka kanala konstantni su na celoj njegovoj dužini i identični su izlaznom poprečnom preseku inercijalnog separatora. Ovakva koncepcija odgovara novijim konstrukcijama kanala koje se ugrađuju prilikom rekonstrukcije postojećih višeetažnih gorionika u cilju ugradnje gorionika sa niskom emisijom azotnih oksida nakon sagorevanja. Za potrebe proračuna strujanja dvokomponentne mešavine korišćen je kombinovani Oiler – Lagrange pristup. Oiler-ov pristup i k-ε turbulentni model korišćeni su za modeliranje strujanja gasne faze dok su trajektorije čestica ugljenog praha različitih frakcija sračunate primenom Lagrange-ovog DPM (Discrete Phase Model) modela. Za potrebe definisanja graničnih uslova analiziranog strujnog prostora korišćena su merenja izvršena na realnom modelu inercijalnog separatora u eksploataciji. Dostupna merenja izvršena su u izlaznom poprečnom preseku predmetnog separatora pri jednom određenom položaju tri regulacione klapne. Raspored čestica u ulaznom poprečnom preseku separatora (izlazu iz mlina) variran je sve do postizanja poklapanja granulometrijske karakteristike ugljenog praha u izlaznom poprečnom preseku sa pomenutim merenjima. Nakon postizanja poklapanja sa rezultatima merenja izvršenim na separatoru u eksploataciji u daljim simulacijama variran je položaj dve regulacione klapne: nezavisne klapne postavljene ispod plafona separatora a ispred „kragne“ izlaznog kanala i tri regulacione klapne vezane za zajednički pokretni mehanizam i postavljene u prelaznom, horizontalnom kanalu separatora. Analizirano je strujanje aerosmeše za više različitih položaja svake od pomenutih klapni. Nakon toga, razmatrano je kretanje čestica ugljenog praha različitih dimenzija u izlaznom prostoru separatora i ulazu u kanal aerosmeše. Dodatno, izvršena je analiza rasporeda čestica različitih dimenzija u dva poprečna preseka po visini dela kanala za aerosmešu. Izvedeni zaključci na osnovu dobijenih rezultata mogu doprineti boljem uvidu u kretanje ugljenih čestica različitih dimenzija prilikom napuštanja separatora. Takođe, oni se mogu iskoristiti u cilju poboljšanja procesa razdvajanja frakcija čvrste faze u individualnim modifikovanim sistemima za pripremu ugljenog praha sa direktnim uduvavanjem kao i u kotlovima sa višeetažnim gorionicima. PB - Society of Thermal Engineers of Serbia C3 - Full Papers Proceedings of Power Plants 2018 T1 - NUMERIČKA SIMULACIJA KRETANJA ČESTICA UGLJENOG PRAHA PRILIKOM NAPUŠTANJA MLINSKOG SEPARATORA KROZ KANAL AEROSMEŠE EP - 616 SP - 604 UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6182 ER -
@conference{ author = "Stamenković, Ognjen and Živanović, Titoslav and Tucaković, Dragan and Stupar, Goran", year = "2018", abstract = "U radu su prikazani rezultati numeričke simulacije kretanja čestica ugljenog praha prilikom napuštanja mlinskog inercijalnog separatora i ulaza u kanal aerosmeše. Korišćeni geometrijski model u simulacijama obuhvata inercijalni separator ugljenog praha i deo kanala aerosmeše u kome je analizirano strujanje dvokomponentne mešavine. Model separatora identičan je inercijalnom separatoru ventilatorskog mlina N 400.42 koji je sastavni deo postrojenja za pripremu ugljenog praha u termoelektrani "Nikola Tesla" B. Kanal aerosmeše predstavlja sledeći element nakon inercijalnog separatora kroz koji struji aerosmeša. U korišćenom geometrijskom modelu površina i oblik poprečnog preseka kanala konstantni su na celoj njegovoj dužini i identični su izlaznom poprečnom preseku inercijalnog separatora. Ovakva koncepcija odgovara novijim konstrukcijama kanala koje se ugrađuju prilikom rekonstrukcije postojećih višeetažnih gorionika u cilju ugradnje gorionika sa niskom emisijom azotnih oksida nakon sagorevanja. Za potrebe proračuna strujanja dvokomponentne mešavine korišćen je kombinovani Oiler – Lagrange pristup. Oiler-ov pristup i k-ε turbulentni model korišćeni su za modeliranje strujanja gasne faze dok su trajektorije čestica ugljenog praha različitih frakcija sračunate primenom Lagrange-ovog DPM (Discrete Phase Model) modela. Za potrebe definisanja graničnih uslova analiziranog strujnog prostora korišćena su merenja izvršena na realnom modelu inercijalnog separatora u eksploataciji. Dostupna merenja izvršena su u izlaznom poprečnom preseku predmetnog separatora pri jednom određenom položaju tri regulacione klapne. Raspored čestica u ulaznom poprečnom preseku separatora (izlazu iz mlina) variran je sve do postizanja poklapanja granulometrijske karakteristike ugljenog praha u izlaznom poprečnom preseku sa pomenutim merenjima. Nakon postizanja poklapanja sa rezultatima merenja izvršenim na separatoru u eksploataciji u daljim simulacijama variran je položaj dve regulacione klapne: nezavisne klapne postavljene ispod plafona separatora a ispred „kragne“ izlaznog kanala i tri regulacione klapne vezane za zajednički pokretni mehanizam i postavljene u prelaznom, horizontalnom kanalu separatora. Analizirano je strujanje aerosmeše za više različitih položaja svake od pomenutih klapni. Nakon toga, razmatrano je kretanje čestica ugljenog praha različitih dimenzija u izlaznom prostoru separatora i ulazu u kanal aerosmeše. Dodatno, izvršena je analiza rasporeda čestica različitih dimenzija u dva poprečna preseka po visini dela kanala za aerosmešu. Izvedeni zaključci na osnovu dobijenih rezultata mogu doprineti boljem uvidu u kretanje ugljenih čestica različitih dimenzija prilikom napuštanja separatora. Takođe, oni se mogu iskoristiti u cilju poboljšanja procesa razdvajanja frakcija čvrste faze u individualnim modifikovanim sistemima za pripremu ugljenog praha sa direktnim uduvavanjem kao i u kotlovima sa višeetažnim gorionicima.", publisher = "Society of Thermal Engineers of Serbia", journal = "Full Papers Proceedings of Power Plants 2018", title = "NUMERIČKA SIMULACIJA KRETANJA ČESTICA UGLJENOG PRAHA PRILIKOM NAPUŠTANJA MLINSKOG SEPARATORA KROZ KANAL AEROSMEŠE", pages = "616-604", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6182" }
Stamenković, O., Živanović, T., Tucaković, D.,& Stupar, G.. (2018). NUMERIČKA SIMULACIJA KRETANJA ČESTICA UGLJENOG PRAHA PRILIKOM NAPUŠTANJA MLINSKOG SEPARATORA KROZ KANAL AEROSMEŠE. in Full Papers Proceedings of Power Plants 2018 Society of Thermal Engineers of Serbia., 604-616. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6182
Stamenković O, Živanović T, Tucaković D, Stupar G. NUMERIČKA SIMULACIJA KRETANJA ČESTICA UGLJENOG PRAHA PRILIKOM NAPUŠTANJA MLINSKOG SEPARATORA KROZ KANAL AEROSMEŠE. in Full Papers Proceedings of Power Plants 2018. 2018;:604-616. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6182 .
Stamenković, Ognjen, Živanović, Titoslav, Tucaković, Dragan, Stupar, Goran, "NUMERIČKA SIMULACIJA KRETANJA ČESTICA UGLJENOG PRAHA PRILIKOM NAPUŠTANJA MLINSKOG SEPARATORA KROZ KANAL AEROSMEŠE" in Full Papers Proceedings of Power Plants 2018 (2018):604-616, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_6182 .