Пылеугольная ТЭЦ, работающая на низкосортных углях, страница 36

          Температура газовой фазы и частиц (рис. 13, б) резко нарастает по длине ПААГ на участке 0-2 м, а при х = 2 м наблюдается максимум температуры газа (T_g = 1020 К) и частиц (T_s = 1080 К). При х > 2 м наблюдается плавное снижение температуры до равновесного значения T_g = T_s = T_p = 990 К (х = 12 м).

          Скорость газа и частиц в газификаторе увеличивается от 7 (х = 0) до 15 м/с (х=12м). При этом характерно, что практически по всей длине реактора газ и частицы находятся в динамическом равновесии (U_g = U_s = U_p).

          Важной характеристикой процесса ЭТХПТ, лежащего в основе процессов плазменного воспламенения У., является степень газификации У. частиц (рис. 14, а). На конце ступени 1 (L₁ = 0,4 м) степень газификации У. Х_с достигла 100 %. На ступени 2 (L₂ = 1 м) лежащей в интервале 0,4-1,4 м, степень газификации составила 78 %. На ступени 3 (L₃ = 1,1 м), лежащей в интервале 1,4-2,5 м, степень газификации У. составила 65 %, что вполне достаточно для стадии ЭТХПТ, после которой ее продукты дожигаются в узле 2.

Таблица 4.

Время пребывания газа и частиц, с

            Степень газификации У. плавно возрастает от 0 (х = 0) до 95 % (х = 12 м) (рис. 14, б), что свидетельствует о глубоком развитии процесса газификации угля в комбинированном газификаторе.

          Сравним времена пребывания реагентов в узлах 1, 2 и 3 (табл. 4). Из таблицы видно, что среднее суммарное необходимое время пребывания составляет 1,58 с.

          Суммарный выход оксидов азота и серы в узле 1 комбинированного ПААГ не превышает 5 мг/нм³, в узле 2 - 80 мг/нм³ и в узле 3 суммарная концентрация (SO_x + NO_x) не превышала 30 мг/нм³.

          Справедливость принятых при математическом моделировании допущений и достоверность исходных данных и кинетических констант можно проверить сравнением с расчетом аналогичных процессов по программе АСТРА-4.

Таблица 5.

Сравнение результатов расчета по кинетической модели

и программе АСТРА-4 (бурый У.)

          Сравнение результатов расчета плазменного воспламенения бурого У. приведено в табл. 5, из которой видно, что в целом достигнуто удовлетворительное совпадение.

          Математическая модель процессов плазменного воспламенения в муфеле и паровой газификации пылеугольного топлива в комбинированном ПААГ позволяет с достаточной для практики точностью рассчитать эти процессы и устройства для их осуществления. В частности, анализ результатов расчета показал, что для увеличения степени газификации угля до 100 % необходимо снизить начальный расход пара на 30 % и поднять уровень температур в газификаторе до 1300-1350 К[5].

Подписи к рисункам[6]

Рис. 1.                   Схема электродугового ПЛ постоянного тока.

Рис. 2.                   Изотермы в воздушно-плазменной струе: расход газа 2,3 кг/ч,

мощность ПЛ 15 кВт, диаметр сопла 6,4 мм, Р = 1 атм.

Рис. 3.                   Особенности взаимодействия ЭП с А. в плазменной системе

воспламенения У. (муфельная камера с ПЛ)

Рис. 4.                   Зависимость энтальпии воздуха от температуры.

Рис. 5.                   Изменение удельных энергозатрат в процессе плазменного

воспламенения У. в зависимости от реакционной способности

топлива (выхода летучих)

1 - корейский антрацит; 2 - донецкий АШ; 3 - тощий кузнецкий У.;