Mathematical modeling of a bubbling fluidized bed combustor co-fired with cotton residue and lignite
Pamuk artığı ve linyitin kabarcıklı akışkan yataklı yakıcıda birlikte yakılmasının matematiksel modellenmesi
- Tez No: 534699
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖRKEM KÜLAH, PROF. DR. NEVİN SELÇUK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu çalışmada, daha önce, Türk linyitlerinin, linyiti/fındık kabuğu ve linyit/zeytin artığı (prina) karışımlarının yanma davranışlarının öngörülmesi için geliştirilmiş kapsamlı bir model Türk linyitinin pamuk küspesi ile kabarcıklı akışkan yataklı yakıcıda birlikte yakılmasının modellenmesi için genişletilmiştir. Linyitin (~ % 0,9 orijinalde), zeytin artığının (~ % 1,6 orijinalde) ve fındık kabuğunun (~ % 0,5 orijinalde) aksine pamuk küspesi yüksek azot içeriğine sahiptir (~ % 4,1 orijinalde), ve bu nispeten yüksek azot oksit (NOx) ve azot protoksit (N2O) emisyonlarına sebep olmaktadır. NO ve N2O emisyonlarının doğru bir şekilde öngörülebilmesi için, yeterince detaylı bir NO ve N2O oluşum ve indirgenme reaksiyon şeması mevcut modele dahil edilmiştir. Modelin doğruluğu, tipik bir Türk linyitinin kireç taşı ve pamuk küspesi ile birlikte yakıldığı, ODTÜ 0.3 MWt atmosferik kabarcıklı akışkan yataklı yakıcıda (AKAYY) yapılan deneylerden elde edilen sonuçlarla kıyaslanarak test edilmiştir. Karşılaştırma sonucunda, O2, CO, CO2, SO2, NO ve N2O konsantrasyonları ve sıcaklık profilleri öngörüleri ile deneysel ölçümleri uyum içinde bulunmuştur. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, yakıta pamuk küspesi katılmasının, yüksek azot içeriğinden dolayı, toplam azotlu bileşik emisyonunu arttırdığını göstermiştir fakat ana etkinin N2O'nun oluşumunun artmasında olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, kabarcıklı akışkan yataklı yakıcılarda NO ve N2O emisyonlarının modellenmesi için en önemli parametrelerin yakıt azotunun kok azotu ve uçucu azota bölünmesinin ve uçucu azot bileşiklerinin dağılımı olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
A comprehensive system model, previously developed for prediction of combustion behaviors of Turkish lignites, lignite/hazelnut shell and lignite/olive residue blends in fluidized bed combustors, is extended for modeling of co-combustion of Turkish lignite and cotton residue in a bubbling fluidized bed combustor. Cotton residue has high nitrogen content (~ 4.1 wt. % a.r.) unlike lignite (~ 0.9 wt. % a.r.), olive residue (~ 1.6 wt. % a.r.) and hazelnut shell (~ 0.5 wt. % a.r.), which leads to relatively high emissions of nitric oxides (NOx) and nitrous oxide (N2O). For accurate prediction of emissions of NO and N2O, a sufficiently detailed NO and N2O formation and reduction reaction scheme is incorporated into the existing model. The assessment of the accuracy of the model is tested by comparing its predictions against the experimental data obtained in METU 0.3 MWt atmospheric bubbling fluidized bed combustor (ABFBC) where a typical Turkish lignite is co-fired with limestone and cotton residue. Reasonable comparisons are obtained between the predicted and measured O2, CO, CO2, SO2, NO and N2O concentrations and temperature profiles. The results obtained in this study show that the addition of cotton residue increases emission of total nitrogenous species due to its high nitrogen content, but the main effect is observed in the increase of N2O formation. Furthermore, determination of the fuel nitrogen partitioning into char and volatiles and distribution of volatile nitrogen species are found to be the most important parameters for modeling of NO and N2O emissions in bubbling fluidized bed combustor.
Benzer Tezler
- Mathematical modeling of sulfur retention in fluidized bed combustors
Akışkan yataklı yakıcılarda kükürt tutunumunun modellenmesi
HAKAN ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DR. OLCAY OYMAK
PROF.DR. NEVİN SELÇUK
- Mathematical modeling of NOx emissions in bubbling fluidized bed combustors
Akışkan yataklı yakıcılarda NOx emisyonlarının modellenmesi
ONUR AFACAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN SELÇUK
DR. OLCAY OYMAK
- Mathematical modeling of fluidized bed combustors with radiation model
Akışkan yataklı yakıcıların radyasyon modeli ile matematiksel modellenmesi
DÜRİYE ECE ALAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVİN SELÇUK
Y.DOÇ.DR. GÖRKEM KIRBAŞ
- Dynamic simulation of fluidized bed combustors
Akışkan yataklı yakıcıların dinamik benzetişimi
ENGİN DEĞİRMENCİ
Doktora
İngilizce
2000
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN SELÇUK
- Performance analysis of active bed section of an atmospheric bubbling fluidized bed combustor
Atmosferik kabarcıklı akışkan yatak yakma sistemi aktif yatak bölümü performans analizi
SAVAŞ BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN VURAL