Nghiên cứu tính toán các thông số của FBC
4.12.Vận tốc để đảm bảo mật độ pha rắn theo yêu cầu của công nghệ
ở công trình [17] có công thức tính l−ợng pha rắn cuốn theo dòng khí : Khi 0,16 < Rey< 100 K.d2.g/νkkρd (ω - ωy)2 = 0,01 .Rey1,15 (4.20) ρd = K*/ω (4.21) ρd = (Gc+1)/Vkk=( Gc+1). ρkk/Gkk (4.22) {Điều kiện ω >ωy} Trong đó :
K là l−ợng pha rắn cuốn theo, kg/m2s; d: đ−ờng kính hạt cuốn theo, m;
ν : độ nhớt động học của dòng khí, m2/s; ρd : Khối l−ợng riêng của hạt rắn, kg/m3; ρkk : Khối l−ợng riêng của dòng khí, kg/m3; ω : vận tốc dòng khí, m/s;
ωy : vận tốc cuốn theo của hạt rắn, m/s.
Biến đổi hệ 3 ph−ơng trình trên đ−ợc ph−ơng trình bậc hai: (ω - ωy)2= ω. (Gc+1).d2.g/Gkk.vkk.0,01.Rey1,15
(ω- 2,27)2= ω.(0,43 +1).(4.10-4)2.9,81/4,96.134.10-6.0,01. 6,79 1,15
Ph−ơng trình trên có hai nghiệm, nghiệm thoả mãn điều kiện ω > ωy là:
ω1= 2,57 m/s.
Nhận xét:
Trong lò đốt tầng sôi có hạt trơ tồn tại 3 pha trong dòng vận chuyển: Pha rắn các hạt trơ, pha rắn các hạt trấu, than trấu và pha khí.
Qua kết quả tính toán cho nhiên liệu trấu ta thấy trấu có thời gian cháy rất nhỏ, chênh lệch giữa thời gian cháy vỏ trấu và thời gian cháy mày trấu rất nhiều.
Thực tế khi xảy ra phản ứng cháy, quá trình diễn biến rất phức tạp và phụ thuộc vào tốc độ vào tốc độ khuyếch tán không khí đến bề mặt hạt trấu. Nếu nhiệt độ bề mặt hạt trấu cao hơn nhiệt độ bắt cháy (6000C) hạt trấu sẽ bị bốc cháy, nhiệt độ bề mặt hạt rất cao (đây là nơi sinh nhiệt), khi đó quá trình nhiệt phân và quá trình cháy khí xảy ra đồng thời.
Cát chỉ đóng vai trò nâng nhiệt độ các thành phần cháy từ nhiệt độ th−ờng lên nhiệt độ phản ứng; khi các thành phần cháy đã đạt nhiệt độ phản ứng, cát trở thành tác nhân nhận nhiệt. Để giảm l−ợng cát mà vẫn đảm bảo yêu cầu công nghệ, cần phải cung cấp khí theo hai phần: L−ợng khí đầu (không khí sơ cấp): Cần đủ để cháy hết những thành phần không phải là Cacbon trong nhiên liệu. Cung cấp không khí để cháy hết (không khí thứ cấp). Khi cung cấp không khí thành 2 đ−ờng (sơ cấp và thứ cấp) thì l−ợng cát cần thiết chỉ bằng ≈ 1/3 lần so với chỉ cung cấp 1 đ−ờng khí.
Cát có tác dụng vận tải nhiệt từ vùng cháy sang vùng nhiên liệu mới cấp vào lò, làm giảm chênh lệch nhịêt độ trong không gian lò. Nhờ −u điểm này buồng đốt có thể đốt nhiên liệu có nhiệt trị thấp, độ ẩm cao.
−
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm
5.1.Thiết bị thí nghiệm