Resumen

Se ha desarrollado un modelo dinámico 2D para una cámara de combustión de lecho fluidizado burbujeante (BFB) con el fin de simular el proceso de combustión conjunta de carbón y biomasa bajo una atmósfera de 21% O2/79 O2 en un lecho fluidizado burbujeante de 6 kWth, acoplado al modelo de flujo bifásico de Euler-Euler. Para la fase sólida se emplea la teoría cinética de mezclas granulares binarias con el fin de cartografiar el efecto del tamaño y la densidad de las partículas. La distribución de la temperatura, la fracción volumétrica, la velocidad, la concentración de especies gaseosas y las velocidades de reacción se estudian mediante cálculos numéricos. La distribución de temperatura simulada a lo largo de la altura de la cámara de combustión y las concentraciones de gas de salida muestran una buena concordancia con los datos experimentales, lo que valida la precisión y fiabilidad del modelo de simulación de combustión conjunta desarrollado. Como indican los resultados, hay dos zonas de alta temperatura en la cámara de combustión, que existen por separado en la entrada del combustible y en la fase diluida. Las velocidades de reacción están relacionadas con la concentración de especies y la temperatura. A mayor concentración y temperatura, mayor velocidad de reacción. Se puede observar que todas las velocidades de reacción homogéneas son mayores en la región de entrada del combustible debido a la riqueza en O2 y volátiles. En la entrada del combustible se encuentra una alta fracción másica de gas volátil, y el principal gas de re-quemado en la fase diluida es el CH4. La distribución de la fracción másica del CO está relacionada con la fracción volumétrica del combustible, lo que se debe a que la fuente de CO no procede únicamente de la desvolatilización, sino también de la gasificación. Sobre la base de este estudio teórico, podría lograrse una mejor comprensión de las características de flujo y combustión en la combustión conjunta de biomasa y carbón en atmósferas de oxicombustión.

• Materias:Reacciones químicas Combustibles Combustión Motores de combustión interna Emisión de llama
• Subjects:Chemical reactions Fuels Combustion Internal combustion engines Flame emission
• Palabras claves:cámara de combustión, fase diluida, entrada de combustible, velocidad de reacción, fracción volumétrica, modelo dinámico 2d, alta fracción másica, mezclas granulares binarias, modelo de simulación de cocombustión, región de entrada de combustible
• Keywords:combustor, dilute phase, fuel inlet, reaction rates, volume fraction, 2d dynamic model, high mass fraction, binary granular mixtures, cofiring simulation model, fuel inlet region