Full-Loop Simulation of the Combustion of Biomass in a Circulating Fluidized Bed Combustor
Notice bibliographique
Résumé
Interest in circulating fluidized bed (CFB) boilers as a power generation technology has skyrocketed in recent years because of several advantages this technology offers over conventional boilers, such as increased gas-solid mixing, which results in higher combustion efficiency, and the ability to use lower rank fuels. CFB combustors are operated at lower temperatures than conventional thermal power generation combustors, thus reducing NOx emissions, while SO2 emissions can be conveniently controlled through the addition of Ca-based sulfur sorbents within the combustor. This report summarizes the development of a comprehensive computational fluid dynamics (CFD) model for biomass combustion in a 50 kWth CFB combustor employing the multiphase particle-in-cell (PIC) approach in the open-source Multiphase Flow with Interphase eXchanges (MFiX) Software Suite at the U.S. Department of Energy (DOE) National Energy Technology Laboratory (NETL). The experimental combustor was designed, built, and operated at CanmetENERGY, Natural Resources Canada in Ottawa, Canada. This work is the culmination of a multi-year collaboration between NETL and CanmetENERGY. The hydrodynamics in the full loop are validated against cold-flow experiments conducted at CanmetENERGY. To mimic the dense packing in the standpipe in the absence of a collisional model in the MFiX-PIC approach, the ram valve in the return leg is partially closed to obstruct the flow. A combustion reaction scheme was developed that considers the volatiles released by the fuel as a lumped species that fully converts to CO2 and H2O. The so-called enhanced simplified combustion scheme produces an excellent match with experimental data in terms of the species concentrations of CO2 and O2 at the outlet and the freeboard, demonstrating the utility of the comprehensive model for a range of flow conditions and operating temperatures. Furthermore, the model can be readily adapted to simulate combustion of a variety of biomass fuels as well as co-fired systems under air and oxy-fuel conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».