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    组件 22:燃气轮机燃烧室
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    组件 22:燃气轮机燃烧室


    规格

    管道连接

    1

    燃烧的主要空气进口

    2

    热烟气出口

    3

    次要(冷)空气进口

    4

    燃料进口

    5

    灰分提取(如果有的话)

    6

    额外的燃料进口(如果有的话)

     

    通用       用户输入值       应用物理公式       显示       示例

    通用

    组件 22 最初是作为燃气轮机燃烧室的计算模块而创建的。燃烧计算提供了绝热燃烧的温度。只有主要空气质量流参与燃烧。次要空气流只冷却炉壁,并在燃烧器的末端与燃烧气体混合。因此,该模块的连接 2 是烟气混合温度。

    该组件也可作为锅炉的标准燃烧室。次要空气可以设为零。因此,烟气温度是第一个过热管束之前的温度。与组件 21 不同,烟气中的额外受热面是不可能的。这些必须单独建模,例如,用模块 25 和/或 26。

    根据标志 FALAM,空气比率

    通常情况下,燃料是天然气或石油,但也允许使用煤。出于这个原因,灰分含量可以控制。煤的灰分是通过抽灰去除的。规格值"飞灰含量"定义了烟气中包含的灰分量,这些灰分将被锅炉作为飞灰提取,因此不会通过排灰来清除。

    进口中的可燃物质被包括在燃烧中。

    在这个组件中总是发生完全燃烧。然而,通过设置规格值 ETAB(燃烧效率),使产生的热量不被完全利用(即发生热损失)。如果要考虑到炉渣或烟气中未燃烧的部分,则应使用组件  21(燃烧)或 90(锅炉燃烧室)。

    烟气的热值是根据成分计算出来的。

    出口处的氮氧化物浓度可以通过一个内核表达式来指定。这可以通过标志 FNOCON 来控制.

    标志 FCON 控制浓度是以摩尔份数还是以标准化的质量份数(mg / Nm³)给定。

    化学平衡

    基于在吉布斯反应器(组件 134)中使用的美国宇航局代码的化学平衡计算可以代替燃烧计算。新的标志 FOP 被用来切换:

    在平衡计算之后,一氧化碳和氮氧化物的浓度被设置为指定值(这也适用于指定值为 0 的情况!)。但是,如果要保留在平衡中计算的 CO 和 NOx 的值,必须将标志 FCOCON 和 FNOCON 分别设置为 -1。

    然而,直接脱硫反应速率的规格不能与平衡计算相结合。

    灰分和未燃烧物质的分布是根据 RFLAS 和 UBASH 进行的。

    平衡是在废气的温度和压力下计算的。然而,可以通过规格值 DTREACT(DTREACT > 0)来提高反应温度或降低反应温度(DTREACT < 0)。如果因为反应器中的停留时间太短而无法达到平衡,那么降低温度是有意义的。然而,这个功能只有在指定了废气温度(作为默认值或来自外部)的情况下才可用,而不是在使用绝热燃烧温度的情况下(见"绝热出口温度"部分)。

    组件 22 中不考虑电离。


     

    隐藏出渣口

    由于在有气体的运行中通常不会有熔渣积聚,熔渣出口(引脚 5)现在被默认隐藏。如果需要,可以在组件属性的"端口"选项卡中重新显示。

    第二燃料引脚

    与之前的组件 21 和 90 一样,现在组件 22 和 41 中也有一个第二燃料引脚,用于表示油的燃烧情况。然而,在默认情况下,它是隐藏的。如果需要,可以在组件属性的"端口"选项卡中重新显示。

     

    燃烧的冷却空气

    以前,冷却空气(引脚3)只在燃烧的下游加入废气,以降低其温度。通常情况下,它不参与燃烧。当无法通过引脚 1 为燃烧提供足够的氧气时,就会输出一个错误信息。

    第 15 版中,有可能让冷却空气也参与燃烧。为了这个目的,有一个标志 FCOOLAIR。

    在这两种情况下,冷却水的质量流量必须在外部指定。

     


    用户输入值

    FMODE

    计算模式的标志(设计/非设计)

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0:  全局

    =1:  局部非设计

    =-1: 局部设计

    FOP

    运行模式

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 燃烧

    =1: 化学平衡(吉布斯)       

    FALAM

    燃烧计算的计算模式(使用 ALAMN)

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 指定一个流量并使用 ALAMN 计算另一个流量

    =1: 从外部指定两个流量

    = -11: 从外部指定空气质量流量(M1)、燃料(M4)和灰分提取量(VDI2048 校核的特殊模式)

    ALAMN

    空气比(空气与空气的化学计量)(标称)

    DTREACT

    反应温度和废气温度之间的温差(FOP = 1)

    DES (deprecated)

    脱硫(已弃用

    ETAB

    废气中未损失的热量部分

    RFLAS

    飞灰与总灰比

    TASHE

    提取灰的温度

    FSPECP

    压降的处理

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: DP12=DP12N*(M1/M1N)**2; DP14=DP45=0

    =1: DP12=DP12N (konstant); DP14=DP45=0

    = -1: 所有的压力都从外部定义

    DP12N

    压降(标称)

    FCON

    用于解释 NOCON 的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =1: 摩尔比(与参考 O2 浓度相关)

    =2: 标准化的重量部分(在参考 O2 浓度下)                

    FCON = 1 和 FCON = 2 的区别在于,对于 FCON = 2,必须为污染物份额指定某种"密度",即每体积烟气中污染物的质量(因此单位是 mg/Nm³)。用这个密度除以纯污染物的密度,得到相应的体积份数。

    在实际应用时,情况 FCON = 2 的情况追溯到 FCON = 1,对 CO 使用 1.2494 kg/m³ 的恒定密度,对 NOx 使用 2.05204 kg/m³ 的恒定密度(与 NOSPL 无关)。

    FNOCON

    氮氧化物浓度的计算

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 通过规格值 NOCON

    =1: 通过函数 ENOCON

    NOCON

    废气中的氮氧化物浓度(参考 O2 浓度下的湿摩尔份数)

    提示:为了再现废气管道中的数值 NOCON,必须将模型设置中的参考氧气浓度改为废气管道中氧气的摩尔份数,并改变数值十字叉的属性以显示摩尔份数。NOCON 将是 XNO 和 XNO2 之和。由于这个计算是迭代进行的,所以只能大约达到这个值。

    ENOCON

    废气中氮氧化物浓度的函数

    函数 evalexpr:REAL;
    // 如果 FCON = 1,结果值单位为 m³ / m³,如果 FCON = 2,结果值单位为 mg / Nm³。
    begin
      evalexpr:=0.0;
    end;

    NOSPL

    NO-分离(NO 与整个 NOx 的摩尔比,(NO /(NO + NO2))

    FCOOLAIR
                   

    冷却空气的使用(引脚 3)

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 只用于冷却,不用于燃烧

    =1: 也可用于燃烧

    FVALNCV

    (已弃用)

    热值的校核(弃用)   

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式


    =0: 热值取自管道(固定)

    =1: 取自伪测量点的热值(可校核)

    IPS

    伪测量点的指数

    M1N     

    燃烧空气的质量流量(标称)

     

    标记为蓝色的数值是非设计计算参考量。在所使用的公式中,实际的非设计值参考这些量。

    一般来说,所有的输入需要可见。通常会提供默认值。

    更多关于输入域的颜色和描述的信息,请参见编辑组件\规格值。

    关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息,请参见通用\接受标称值。 

    物理应用

    方程式

    所有情况

     

    所有情况

    ALAM = ALAMN

    给定 {
    NCV4  燃料的净热值
    M1i/M1  主要空气成分(重量部分)       
    M3i/M3  二次空气成分(重量部分)
    M4i/M4  燃料分析(重量部分)
    其中 i=1..m
    m = 最大元素数
    }

    对于每种燃料类型,适用相应的燃烧元素 {

        M5i   
     (----------)
         M5
              M4i        M1i
    = f( (--------), (--------), ALAM, DES, RFLAS)
              M4         M1  
    }

    如果 非设计, 那么 {
    F    = (M1/M1N) ** 2     }
    否则 {
    F    = 1.0
    }
    DP12 = DP12N * F

    B 点:燃烧室出口与次要空气质量流 M3 混合前的情况

    PB   = P1 - DP12                                               

    QB   = Q1 + Q4 + M4 * NCV4                        

    MB   = M1 + M4                                             

    HB   = QB/MB

    TB   = f (PB, HB)

    气态和液态燃料 {

    M5 = 0                                                              

    P5 = 0                                                              

    T5 = 0

    H5 = 0                                                              

    Q5 = 0
    }

    固体燃料 {

                       MAsh

    mAsh = ----------------

                       M4

                       MLIME

    mLime = -----------------

                       M4

    mAL  = mAsh+ mLIME

    RAsh= mAsh/mAL

    RLIME=mLIME /mAL

    M5     = mAL* M4 * (1 - RFLAS)                     

    P5     = P4                                                      

    T5     = TAshE

    H5     = f(P5, T5)                                             

    Q5     = M5 * H5

    }

    M2 = M3 + MB - M5                                      

      M2i          M3i                MBi-M5i               

    (------) = [(-------)*M3 + (---------------) * (MB-M5)] / M2

      M2           M3                 MB-M5               

    其中 i=1..m

    m = 元素的最大数量 

    P2   = PB                                                        

    QI  = Q3 + QB - Q5     热输入

    QC = QI * ETAB       

    QL  = QI - QC

    H2   = QC/M2                                                

    T2   = f(P2, H2)

    Q2   = M2 * H2

    (M1/M4)  来自基本的燃烧计算

    M4   = M1/ (M1/M4)                                       

    P1   = P4                                                               

     

     


    组件显示

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    示例

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