Development of a bubbling fluidised bed furnace model
Secomandi, Markus (2020)
Diplomityö
2020
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062946161
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062946161
Tiivistelmä
The main objective of this work was to further develop an existing bubbling fluidised bed furnace model by improving the accuracy of its predicted temperature profile to a level that would allow it to be used in determining the gas residence times for waste incineration plants and the height of ammonia injection levels in a furnace in both full and part-load runs.
The work focused on modelling the mixing of staged air injections and thus improving the heat release profile generated. Other aspects studied were the measurement error due to radiation between a thermocouple and furnace walls, and the estimation of unburnt fuel leaving the furnace area. Finally, the model was validated against the most up-to-date data available.
The objectives of the thesis were accomplished, with substantial improvements to the accuracy of the temperature profile achieved. Suggestions for future improvements were also given. Työn päätarkoitus oli kehittää olemassaolevaa leijukerroskattilan mallia siten, että ennustettu lämpötilaprofiili olisi tarpeeksi tarkka, jotta sen avulla voitaisiin arvioida tulipesän ammoniakinsyöttötason koron ja täyttyvätkö jätteenpolttolaitoksille asetetut savukaasujen viipymäaikavaatimukset sekä täydellä kuormalla että osakuormalla.
Kehitystyö keskittyi ilmansyöttöjen sekoittumisen mallintamiseen ja siten myös tarkemman palamisprofiilin ennustamiseen. Muita tarkasteltuja asioita olivat termoelementin ja tulipesän pintojen välisen säteilyn aiheuttaman mittausvirheen sekä palamattoman polttoaineen määrän arviointi. Lopuksi malli validoitiin vertaamalla saatuja tuloksia mittaustuloksiin.
Työn tavoitteisiin päästiin, ja mallin ennustama lämpötilaprofiili on tarkempi. Mallille listattiin myös kehitysehdotuksia.
The work focused on modelling the mixing of staged air injections and thus improving the heat release profile generated. Other aspects studied were the measurement error due to radiation between a thermocouple and furnace walls, and the estimation of unburnt fuel leaving the furnace area. Finally, the model was validated against the most up-to-date data available.
The objectives of the thesis were accomplished, with substantial improvements to the accuracy of the temperature profile achieved. Suggestions for future improvements were also given.
Kehitystyö keskittyi ilmansyöttöjen sekoittumisen mallintamiseen ja siten myös tarkemman palamisprofiilin ennustamiseen. Muita tarkasteltuja asioita olivat termoelementin ja tulipesän pintojen välisen säteilyn aiheuttaman mittausvirheen sekä palamattoman polttoaineen määrän arviointi. Lopuksi malli validoitiin vertaamalla saatuja tuloksia mittaustuloksiin.
Työn tavoitteisiin päästiin, ja mallin ennustama lämpötilaprofiili on tarkempi. Mallille listattiin myös kehitysehdotuksia.