Search

Šiluminės energijos gamybos deginant biokurą technologijose vandens įpurškimu drėkinamas degimui tiekiamas oras, reguliuojamas degimo procesas kūrykloje, kartu su vandens lašeliais į kūryklos dūmų srautą įterpiami toksogenų koncentraciją mažinantys skystieji reagentai. Svarbu yra suderinti visus įpurškimo atvejus, norint užtikrinti kiek įmanoma didesnį biokuro deginimo technologijos efektyvumą. Išpurkšto vandens lašelių fazinių virsmų ir šilumokaitos kraštinės sąlygos gali labai skirtis, tačiau visuomet lašelių faziniai virsmai turi užtikrinti reikiamą dūmų parametrų sureguliavimą. Siekiant suvokti jų dėsningumus ir pritaikyti praktikoje, būtina pažinti lašelių šilumokaitos ir fazinių virsmų procesus. Darbe vykdyti eksperimentiniai ir skaitiniai tyrimai, o gautų rezultatų pagrindu pateiktos pagrindinės išvados. Eksperimentinio tyrimo rezultatus apibendrinanti pusiausvirai garuojančių vandens lašelių terminės būsenos diagrama ir išryškinti lašelių sudėtinės pernašos procesų sąveikos dėsningumai įgalina apibrėžti tinkamus vandens įpurškimo į šalinamų dūmų srautą režimus, kad būtų galima reikiamai sureguliuoti srauto parametrus. Pagal modeliavimo rezultatus sudaryta lašelių nueinamo kelio iki išgaruojant drėgnų dujų sraute diagrama leidžia apibrėžti reikalingą vandens išpurškimo dispersiškumą, pridedant skystuosius priedus toksogenams biokuro dūmų sraute sumažinti., In the technologies of thermal energy production by burning biofuels, the air supplied for combustion is humidified by water injection, the combustion process in the furnace is regulated, and liquid reagents that reduce the concentration of toxogens are added to the flue gas flow along with water droplets. It is important to harmonize all injection cases in order to ensure the highest possible efficiency of biofuel combustion technology. The boundary conditions of the phase transformations and heat exchange of the sprayed water droplets can vary greatly, but the phase transformations of the droplets must always ensure the necessary adjustment of the flue gas parameters. In order to understand their regularities and apply them in practice, it is necessary to know the processes of droplet heat exchange and phase transformations. Experimental and numerical research was carried out in the work, and the main conclusions are presented on the basis of the obtained results. The diagram of the thermal state of the equilibrium evaporation of a water droplet summarising the results of the experimental research and the highlighted regularities of the interaction of the droplet composite transfer processes creating preconditions for the efficient regulation of water injection into the biofuel flue gas to be effectively regulated has been produced. Based on the simulation results, the diagram of the water droplet path until evaporation in the humid gas flow allows to determine the required droplet dispersity and provides the conditions for the proper organization of water injection in order to humidify the combustion air and to introduce liquid additives so that to inhibit toxogens in biofuel flue gas.

Skaitiškai sumodeliuoti į šalinamų drėgnų dūmų srautą įpurkšto vandens sudėtiniai šilumos ir masės mainų procesai kontaktiniame kondensaciniame ekonomaizeryje lašelių kondensacijos ir garavimo režime. Atlikta literatūros apžvalginė analizė vandens įpurškimo kondensaciniuose ekonomaizeriuose tema. Aptarti ir išryškinti šilumos ir masės mainų procesų ypatumai vandens lašelio garavimo ir kondensacijos režimuose. Sudarytas matematinis modelis lašelio šilumos ir masės mainams drėgnų biokuro dūmų sraute balansiniu metodu aprašyti. Aptarta skaitinio tyrimo metodika ir išryškintas jos universalumas kintančių lašelio fazinių virsmų režimų atžvilgiu. Skaitiškai sumodeliuoti lašelio šilumos ir masės mainų procesai vandens įpurškimui kondensacinio ekonomaizerio technologijoje būdingose kraštinėse sąlygose. Pateikta grafinė lašelio šilimo ir fazinių virsmų grafinė interpretacija. Apibrėžta vandens lašelių sudėtinių šilumos ir masės mainų procesų sąveika kondensacinio ekonomaizerio technologijai būdingose kraštinėse sąlygose. Įvardinti procesų sąveiką apibrėžiantys faktoriai ir apibrėžta biokuro šalinamų dūmų temperatūros įtaka įpurkšto vandens lašelių šilimui ir faziniams virsmams. Tyrimo rezultatai apibendrinti 6 išvadomis., Heat and mass transfer processes of water injected into the stream of wet biofuel flue gas in a contact condensing economizer in the droplet condensation and evaporation mode were numerically modelled. A review of the literature on the topic of water injection in condensing economizers has been performed. Peculiarities of heat and mass transfer processes in water droplet evaporation and condensation modes are discussed and highlighted. A mathematical model was developed to describe the heat and mass exchange of a droplet in the wet biofuel flue gas stream by the balance method. The methodology of numerical research is discussed and its versatility with respect to the changing modes of droplet phase transformations is highlighted. Droplet heat and mass transfer processes for water injection in condensing economizer technology under typical boundary conditions have been numerically modeled. A graphical interpretation of droplet heating and phase transformations is presented. The interaction of composite heat and mass transfer processes of water droplets under typical boundary conditions of condensing economizer technology are defined. Factors defining the interaction of processes and the influence of the temperature of biofuel flue gas on the heating and phase transformations of injected water droplets are named. The results of the study are summarized in 6 conclusions.