Prilog modeliranju prostorne distribucije zračenja u ložištu kotla za sagorevanje ugljenog praha
Contribution to the modeling of the spatial distribution of radiation inside the furnace of the pulverized coal fired boiler.
Author
Crnomarković, Nenad Đ.
Mentor
Tucaković, Dragan
Committee members
Živanović, TitoslavBelošević, Srđan

Metadata
Show full item recordAbstract
zračenjem za ložište za sagorevanje ugljenog praha. Primena modela prikazana je na
primeru ložišta energetskog bloka snage 210 MW. Zapremina ložišta je podeljena na
7956 zapreminskih zona, a zidovi ložišta na 2712 površinskih zona. Za svaki par zona
izračunate su direktne i totalne površine razmene, za medijum koji apsorbuje, emituje i
izotropno rasipa zračenje. Razmena energije zračenjem određena je na gruboj
numeričkoj mreži koju su sačinjavale zapreminske zone. Ostale fizičke veličine
određene su na finoj numeričkoj mreži, koja je dobijena podelom svake zapreminske
zone na određeni broj kontrolnih zapremina. Formirane su tri fine numeričke mreže da
bi se pokazalo da su rezultati nezavisni od numeričke mreže. Usvojena fina numerička
mreža sastojala se od 573 440 kontrolnih zapremina. Matematički model je verifikovan
kroz poređenje rezultata sa rezultatima merenja temperatura i upadnih flukseva zračenja
na levom zidu ložišta. Matematičkim modelom je pokazano da gasna faza plamena u
lo...žištu formira centralni vrtlog, kojim su zahvaćene i čestice ugljenog praha.
Visokotemperatursko jezgro plamena se formira u središtu ložišta. Maksimalna vrednost
apsorbovanih flukseva zračenja po zidovima ložišta dobijena je u neposrednoj blizini
gorionika, što je u skladu sa poznatom raspodelom flukseva zračenja za ložišta sa
tangencijalnim rasporedom gorionika. Matematički model je primenjen za određivanje
razmene energije zračenjem u uslovima smanjenog opterećenja kotla. Pokazano je da sa
smanjenjem produkcije pare kotla opadaju temperatura na kraju ložišta i vrednosti
apsorbovanih flukseva zračenja na zidovima ložišta. Formiran je i istovetan matematički
model koji sadrži model zračenja šest flukseva. Poređenjem rezultata numeričkih
simulacija, dobijeno je zadovoljavajuće slaganje dva matematička modela ložišta.
Formirani matematički model može se koristiti za analizu procesa u ložištu, kao i za
ispitivanje procesa razmene energije zračenjem u ložištu.
A mathematical model that contained Hottel’s zonal model of radiative heat exchange
was formed for the pulverized coal fired furnace. Application of the mathematical
model was shown on the example of a furnace that was a part of 210 MW thermal unit.
The furnace volume was divided into 7956 volume zones, whereas furnace walls were
divided into 2712 surface zones. For each pair of zones, direct exchange areas and total
exchange areas were calculated. Radiative heat exchange was determined using the
coarse numerical grid that was composed of volume zones. All other physical variables
were determined using the fine numerical grid that was formed by division of each
volume zone to a certain number of control volumes. Three fine numerical grids were
formed to show that results were grid independent. Adopted fine numerical grid
comprised 573 440 control volumes. Mathematical model was verified through the
comparison with results of the temperature and incident wall radiative fluxes
measuremen...ts. It was shown by mathematical modeling that gas phase formed central
vortex, which influenced the motion of the pulverized coal particles. The hightemperature
core of the flame was formed in the center of the furnace. Maximal values
of the absorbed wall radiative heat fluxes were obtained in the vicinity of the burners, in
accordance with the known distribution of the wall radiative fluxes for the tangentially
fired furnace. Mathematical model was applied for the calculation of the radiative heat
exchange in the conditions of reduced boiler loads. It was shown that temperature at the
furnace outlet and the absorbed wall radiative fluxes decreased with the decreased boiler
load. Mathematical model that contained six-flux model of radiation was also formed.
Comparison of the results of numerical simulations showed acceptable level of
agreement between mathematical models. Investigation showed that mathematical
model, which contained Hottel’s zonal model of radiative heat exchange, could be used
for the analysis of the process inside the furnace and for investigation of the radiative
heat exchange, as well.
Faculty:
Универзитет у Београду, Машински факултетDate:
21-09-2012Keywords:
Hottel-ov zonalni model / Hottel’s zonal model / toplotno zračenje / razmena energije zračenjem / ložište / ugljeni prah / matematički model / temperatursko polje / radijaciono polje / fluksevi zračenja na zidu / opterećenje kotla / thermal radiation / radiative heat exchange / furnace / pulverized coal / mathematical model / temperature field / radiative field / wall radiative heat fluxes / boiler loadRelated items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Istraživanje prostorne uniformnosti indikatora toplotnog komfora u zgradama
Stevanović, Žana Ž. (Универзитет у Нишу, Машински факултет, 09-07-2015) -
Analiza prodrlog elektromagnetskog polja mobilnog telefona korišćenjem numeričkog modela dečije glave za različite mikrotalasne podopsege
Stanković, Vladimir B. (Универзитет у Нишу, Електронски факултет, 20-03-2018) -
Matematičko modelovanje rasprostiranja zagađujućih materija u vazduhu u okolini nuklearnih i industrijskih objekata / Mathematical modeling of atmospheric air pollutant dispersion in the environment of nuclear and industrial facilities
Nikezić, Dušan P. (Универзитет у Београду, Технолошко-металуршки факултет, 28-11-2016)