Моделирование подачи помета, воздуха и дымовых газов для термической утилизации подстилочного помета | Modeling of manure, air and flue gases supply for bedding ding's thermal disposal

Russian. Existing designs of solid fuel boilers do not allow burning bedding dung due to its high ash content and ash low-fusing property. The produced heat energy amplitude can reach up to 60%. For solving the burn problems the burning area is divided into 5 separate zones with controlled temperature conditions: moisture drying and evaporation, volatile substances sublimation, carbon burning, combustible gases burning, and gasification products flaming. To ensure controlled temperature conditions for zones, it is proposed to synchronize the dung supply by a feeder batcher and air flow rate grates, as well as flue gases during their recirculation. The mathematical models of dosed supply to a combustion chamber of the boiler for bedding dung, as well as air and flue gases are developed. In accordance with the obtained parameters, experimental studies of the installation were carried out. The developed mathematical models of supplying the bedding dung, air and flue gas into the combustion chamber of the solid fuel boiler for bedding dung thermal utilization had allowed upgrading the regimes of burning process and utilizing the bedding dung without slag formation, clogging the heat exchangers with ash. Simultaneously, the heat power oscillation amplitude was reduced from 60 to 20%, and service operation period was extended from 1 to 45 days.

English. Существующие конструкции твердотопливных котлов не позволяют сжигать подстилочный помет из-за его высокой зольности и легкоплавкости золы. Амплитуда производимой тепловой энергии может достигать 60%. С целью устранения проблем область горения разделяется на пять отдельных зон с управляемыми температурными режимами: сушки и испарения влаги, возгонки летучих веществ, горения углерода, горения горючих газов, догорания продуктов газификации. Для обеспечения управляемых температурных режимов по зонам предложено синхронизировать подачу помета дозатором питателя и колосниками с расходом воздуха, а также дымовых газов при их рециркуляции. Разработаны математические модели дозированной подачи в камеру горения котла подстилочного помета, а также воздуха и дымовых газов. В соответствии с полученными параметрами были проведены экспериментальные исследования установки. Разработанные математические модели подачи помета, воздуха и дымовых газов в камеру сжигания твердотопливного котла для термической утилизации подстилочного помета позволили оптимизировать режимы процесса сжигания и утилизировать подстилочный помет без образования шлака и забивания золой теплообменников. При этом удалось добиться снижения амплитуды колебаний тепловой мощности с 60 до 20% и увеличении межсервисного периода работы установки с 1 до 45 дней.