Combustion processes in CFB boilers - Model development and pilot scale experiments

Projektin tavoitteena oli parantaa merkittävästi CFB-kattiloiden numeerisen mallintamisen luotettavuutta, tehokkuutta ja ohjelmien käytettävyyttä. Projektissa tehtävillä mittauksilla saatiin aineistoa (mm. kaasu- ja kiintoaineprofiilit, polttoaineen reaktiivisuus) mallien kehittämiseen ja malliparametrien määrittämiseen. Projektin tuloksena ovat aiempaa käyttökelpoissemmat ja monipuolisemmat CFB-kattiloiden 1D- ja 3D-laskentamallit. Projektissa tehtävä työ jakaantui mallinkehitykseen, kokeelliseen osaan ja tehtävien kokeiden mallinnukseen. Stationäärinen kolmiulotteinen laskentamalli liitettiin täydennettynä Fluent-ohjelmiston rakenteettomaan versioon. Näin 3D-laskentamallissa hyödynnettiin kaupallisen CFD-ohjelman valmiuksia. Projektissa kehitettiin yksidimensionaalinen laskentamalli hiukkasten (kivihiili, tuhka, petimateriaali ja kalkki) fraktioittaiselle käyttäytymiselle CFB-olosuhteissa. VTT Prosessien CFB-koelaitteistolla suoritettiin tasapainotilan mittauksia ja dynaamisia muutoskokeita. Tutkittavia suureita olivat mm. polttoaineen käyttäytyminen ja reaktiivisuus sekä haihtuvien aineiden vapautuminen ja palaminen. Projektissa käytettiin aiemmassa CODE-projektissa kehitettyä dynaamista yksiulotteista laskentamallia polttoaineen reaktiivisuuden analysointiin. Kokeita mallinnettiin sekä dynaamisena että stationäärisinä tavoitteena kehitettyjen laskentamallien sekä niiden alimallien kehitys ja testeus