Simulation des stationären Betriebsverhaltens von zirkulierenden druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerungen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 6]
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| Beschreibung: | XXIV, 223 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Simulation des stationären Betriebsverhaltens von zirkulierenden druckaufgeladenen Wirbelschichtfeu
Autor: Heinbockel, Ingo
Jahr: 1995
Inhalt V Inhalt Seite Formelzeichen VITE Kurzfassung XXIII Abstract XXIV 1 Einführung 1 2 Anlagenbeschreibung 6 2.1 Beschreibung des Wirbelschichtkessels 1 der Bayer AG 6 2.2 Beschreibung der Druckwirbelschicht-Versuchsanlage der 8 LLB Lurgi Lentjes Babcock Energietechnik GmbH 2.3 Beschreibung der zirkulierenden Druckwirbelschichtfeuerungsanlage 11 der VEAG-Studie 2.4 Strömungsmechanische Einordnung der untersuchten Wirbelschichtanlagen 14 3 Modellbeschreibung 18 3.1 Modellansatz und-Struktur 18 3.2 Bilanzierte Prozesse bei der Modellierung von Wirbelschichtfeuerungen 21 3.3 Bilanzierung von Wirbelschichtfeuerungsanlagen mit einem Zellenmodell 26 3.4 Lösung des Bilanzgleichungssystems 37 4 Module des mathematischen Modells der zirkulierenden Wirbelschicht- 41 feuerung 4.1 Berechnung der Gas-/Feststoffströmung 41 4.1.1 Berechnung der Leerrohrgeschwindigkeit bei Minimalfluidisation und der 45 Partikelsinkgeschwindigkeit 4.1.2 Berechnung der Gas-/Feststoffströme in der Wirbelbrennkammer 48 4.1.3 Berechnung der Gas-/Feststoffströmung im äußeren Wärmeübertrager 59 4.1.4 Modellierung der Gas-/Feststoffströmung im äußeren Wärmeübertrager 61 4.2 Simulation der Partikelgrößenverteilungen der reagierenden Feststoffe 72 4.2.1 Berechnung der Kokspartikelgrößenverteilung 76 4.2.2 Berechnung der Kalksteinpartikelgrößenverteilung 81
VI Inhalt 4.2.3 Feststoffmassenbilanz für die Wirbelbrennkammer 83 4.2.4 Berechnung des Zyklonabscheidegrads 84 4.3 Simulation der Kohleverbrennung 87 4.3.1 Berechnung der Kohleaufheizung 93 4.3.2 Berechnung der Flüchtigenffeisetzung 99 4.3.3 Berechnung der Zusammensetzung der Entgasungsprodukte 101 4.3.4 Lokale Verteilung der Entgasungsprodukte 104 4.3.5 Berechnung der Koksverbrennung 105 4.3.6 Berechnung der Kokspartikeltemperatur 110 4.3.6.1 Energiestrombilanz am Kokspartikel 111 4.3.6.2 Berechnung der Wärmeübergangskoeffizienten zwischen 113 Wirbelschichtinventar und Kohle/Koks 4.3.7 Bilanzierung des Koksumsatzes 118 4.3.8 Bilanzierung des Koksabriebs 120 4.3.9 Berechnung der Umsatzrate von Sauerstoff und der Bildungsraten 121 von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bei der Koksverbrennung 4.4 Berechnung der Kohlenmonoxidemission 122 4.5 Berechnung der Stickoxidemission 123 4.6 Berechnung der Schwefeldioxidemission 130 4.6.1 Schwefeldioxideinbindung am Einzelpartikel bei atmosphärischem Druck 135 4.6.2 Schwefeldioxideinbindung am Einzelpartikel bei Überdruck 139 4.6.3 Berechnung der Schwefeldioxideinbindung in der Wirbelschichtfeuerung 143 4.7 Verbrennung der Kohlenwasserstoffe 144 4.8 Berechnung der Wärmeübertragung 145 4.8.1 Berechnung der Wärmeströme 145 4.8.2 Berechnung der Wärmeübergangskoeffizienten 147 4.9 Berechnung der Stoffwerte 151 5 Mathematische Modellierung der Gasturbine 153 5.1 Gasturbinenbeschreibung 153 5.2 Aufbau des mathematischen Modells 155
Inhalt __ VH 5.2.1 Energiestrombilanzen 156 5.2.2 Massenstrombilanzen 158 5.2.3 Verknüpfung der Energieumsetzungen mit den kennzeichnenden Variablen 159 5.2.4 Schließen der Kreisprozeßrechnung 160 5.2.5 Charakterisierung des Gasturbinen-Betriebsverhaltens in der Nähe des 161 Auslegungspunktes und bei Leitschaufelverstellung 5.2.6 Verknüpfung von reduzierten und natürlichen Größen 163 5.3 Lösungsverfahren für die Gasturbinenberechnung 164 6 Simulationsrechnungen für zirkulierende Wirbelschichtfeuerungen 166 6.1 Modellüberprüfung für den atmosphärischen Fall 167 6.2 Modellüberprüfung für den druckaufgeladenen Fall 171 6.3 Vergleich des stationären Anlagenbetriebs bei Drücken von 1 - 20 bar 180 6.4 Simulation des Vollast-und Teillastverhaltens einer zirkulierenden 191 druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerungsanlage 7 Zusammenfassung 201 8 Literaturverzeichnis 204
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