Bestimmung der Gastemperatur und des Emissionsgrades im Feuerraum eines Dampfkessels während der Flammenverbrennung von Torf

Der Artikel stellt eine integrierte experimentelle und theoretische Bestimmung des Emissionsgrads und der Temperatur heterogener Verbrennungsprodukte vor, die bei der Flammenverbrennung von Torf entstehen. Der aus den Pyrometer-Messwerten bestimmte Emissionsgrad hängt in jedem Einzelfall von einer Vielzahl von Faktoren ab, und seine Wahl sollte entsprechend begründet werden. Berechnungen zum Emissionsgrad der Feuerungsgase (vollständige Verbrennungsprodukte) bei variierender Temperatur wurden für die Pyrometer Optris CTlaser F2 und F6 durchgeführt, die bei Wellenlängen von 4,24 bzw. 4,64 µm arbeiten.

Die Abhängigkeiten der theoretischen (wahren) Temperaturen Ttheor vom Emissionsgrad wurden ermittelt. Die experimentellen Messungen der Strahlungstemperatur der Feuerungsgase wurden in unterschiedlichen Höhen des Feuerraums des Kessels BKZ-210-140F durchgeführt. Es wurden Abhängigkeiten der gemessenen Temperatur Texp vom am Pyrometer eingestellten Emissionsgrad ermittelt. Mithilfe der Schnittpunkte der experimentellen Texp- und theoretischen Ttheor-Funktionen wurden die gesuchten Temperaturen in den entsprechenden Kesselhöhen bestimmt. Für das Pyrometer Optris CTlaser F2 beträgt die Temperatur der Feuerungsgase im Flammenwurzelbereich (H = 9 m) 1182 K; im mittleren Flammenbereich (H = 14 m) beträgt sie 978 K und im Flammenendbereich (H = 16 m) 1031 K. Für das Pyrometer Optris CTlaser F6 wurden diese Temperaturen mit 1154, 1034 bzw. 1042 K bestimmt.

Die von den Autoren entwickelte TEMPER-Software ermöglicht es, die Temperatur der Feuerungsgase unter Bezugnahme auf das CO2-Absorptionsband im Dampfkessel BKZ-210-140F während der Verbrennung fester Brennstoffe (Torf und Kohle) zu bestimmen. Das Blockdiagramm zur Lösung des Problems der Temperatur- und Emissionsgradbestimmung wird dargestellt. Auf Grundlage des bekannten Massenanteils von CO2 liefert die Software die Ergebnisse für Emissionsgrad und Temperatur in den angegebenen Höhen.

Mithilfe der Software wird es möglich sein, die Temperaturbedingungen der Brennstoffverbrennung zu überwachen, um das Auftreten von Verschlackungsprozessen im Feuerraum zu verhindern und die Stickoxidemissionen zu minimieren.

Projektdatum:

• 27.07.2022

Link:

• https://elibrary.ru/item.asp?doi=10.56304/S0040363623010046