報告書番号

M05004

タイトル（和文）

火炉内における微粉炭燃焼場の数値シミュレーション（その3）－RANS法のマルチバーナシステムへの適用－

タイトル（英文）

Numerical Simulation of a Pulverized Coal Combustion in a Furnace (Part 3)- Application of RANS method to a multi-burner system -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では、様々な微粉炭燃焼の最適化を検討する上で役立つ、RANS法に基づく三次元数値シミュレーションのマルチバーナシステムへの適用性を評価するため、当所が所有する、石炭燃焼特性実証試験装置（100kg-石炭/hの３本を上中下段に配置した竪型炉、通称MARINE炉）内の燃焼場を対象として数値シミュレーションを実施し、実験結果と比較、検討を行った。またバーナ毎の粒子挙動を詳細に検討し、灰中未燃分排出特性への影響を調べた。その結果、数値計算結果は、未燃焼率やNOx転換率の傾向が実験結果と良く一致することが分かった。また、高温領域における滞留時間が短い、上段バーナから供給される微粉炭粒子の灰中未燃分は、中・下段から供給される微粉炭粒子の灰中未燃分に比べて高くなることが分かった。

概要 （英文）

A three-dimensional numerical simulation is applied to a pulverized coal combustion field in a test furnace equipped with three burners. Numerical simulation results for three bituminous coals are compared with experimental results. The trajectories of the coal particles, which are hardly obtained by experiment, are also investigated. The results show that the numerical and experimental results are consistent generally. The examination of the particle trajectories shows that most of the carbon in ash are originated from the upper stage burner. This is caused by the fact that the residence time of the coal particles that are supplied from the upper stage burner in the high temperature region is short compared with one that are supplied from the middle or lower stage burner. It is also shown that the contribution ratio of the upper stage burner for total carbon in ash decreases with decreasing fuel ratio.

報告者

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