Simulation der Staubfeuerung eines Kraftwerkskessels mit einem vereinfachten Zellennetzmodell

摘要

Bei Kohlenstaubfeuerungen in Kraftwerkskesseln kann ein unvollstandiger Ausbrand zu hohen Kohlenstoffanteilen in der Asche fuhren was eine Verwendung der Asche in der Baustoffindustrie verhindert. Daher ist es wichtig den Ausbrand unter wechselnden Betriebsparametern moglichst schnell vorhersagen zu konnen. CFD Simulationen sind aufgrund der hohen Rechenzeiten ungeeignet. Mit einem vereinfachten Zellennetzmodell, welches den Kessel in Zonen mit vordefinierten Koeffizienten fur Stoff- und Warmetransport einteilt kann in drastisch reduzierter Rechenzeit ein Ergebnis mit verringerter Genauigkeit erzielt werden, welches aber geeignet ist einen Trend zu bestimmen Eine detaillierte Stromungsberechnung wird auf diese Weise vermieden Dieses Modell wird mit einem Lagrangeschen Partikelmodell gekoppelt. Die durch die Kohleverbrennung entstehenden Masse- und Warmestrome werden als Quellterme berucksichtigt. Damit ergibt sich ein Gleichungssystem welches ohne iterative Verfahren gelost werden kann. Das dabei verwendete Ausbrandmodell ist sehr detailliert.