Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

8
Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating ¯uidized bed boilers Andreas Werner * Institute of Thermal Engineering, Vienna University of Technology, Getreidemarkt 9, 1060 Wien, Austria Received 14 September 2000; received in revised form 15 April 2001; accepted 15 June 2001 Abstract The current paper presents a theoretical and experimental work, which was performed at the Institute of Thermal Engineering ITW) in Vienna/Austria to describe solids distribution and heat transfer in circulating ¯uidized bed boilers CFB). The evaluation of data from experiments done to measure solids distribution along the reactor's height is demonstrated. These data were used to supply parameters for the solids distribution model of a CFB-simulator, which has been developed and extended at ITW recently. Some critical aspects applied to the evaluation of experimental data obtained from experiments are presented, being necessary for sucient modeling of solids distribution in CFB-risers. Ó 2001 Elsevier Science Inc. All rights reserved. 1. Introduction At the ITW an overall simulation program for CFB- boilers has been developed. The major objective of de- velopment was the generation of an engineering simu- lation program, which calculates the main operating parameters such as heat ¯uxes to the heat exchanger surfaces in the furnace wall evaporators, wall super- heaters and platen heat exchanger surfaces), tempera- ture pro®le along the reactor's height and ¯ue gas composition. Special attention is paid to determine the composi- tion of the solids inventory material of the boiler. After start-up solid matter inside the system consists mainly of quartz sand and its size distribution is selected to eect a certain required solids concentration pro®le along the riser's height because especially heat transfer behavior is mainly in¯uenced by the solids concentration and the size distribution. During operation original bed material is replaced by residuals of combustion ash) and solid desulfurization products limestone compounds) and various size reduction mechanisms, like attrition and fragmentation, are also in¯uencing the separation be- havior of the cyclone and bottom ash classi®er. Therefore, for modeling of CFB-boilers, a descrip- tion of the composition of boiler's inventory material under stationary conditions has to be considered. Ac- cording to the author's opinion, control of size distri- bution and composition of the boiler's inventory material is one of the main keys for the successful op- eration of ¯uidized bed systems. In the case of our simulator, the composition of in- ventory material is determined by solving the fractional mass balances for the main components of solid matter char, limestone and inert material). The basis for the formulation of the fractional mass balances is the solids distribution model, which de- scribes the concentration of solid matter along the re- actor's height and over the furnace section. For our simulator a well-known model from the literature [1] was used to calculate the solids distribution in part of the furnace. 2. Solids distribution model In our case the following major points had to be taken into consideration when the solids distribution model was developed: · the model had to be included into the overall simula- tor; · complex and calculation time-consuming approaches had to be avoided, · the decay of solids concentration in the transition zone along the furnace height had to be described, Experimental Thermal and Fluid Science 25 2001) 269±276 www.elsevier.com/locate/etfs * Tel.: +43-1-58801-30214; fax: +43-1-58801-30299. 0894-1777/01/$ - see front matter Ó 2001 Elsevier Science Inc. All rights reserved. PII: S 0 8 9 4 - 1 7 7 7 0 1 ) 0 0 0 7 4 - 7

Transcript of Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

Page 1: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

������ ���������� �� � ���� �� �������� � ���� ����� �� ������������ ������� �� ������

������� ������ �

��������� � ��� �� ������������ ������ ���������� � ���������� �������� ���� �� ���� ����� ������

�������� �� �������� ����� �������� �� ������� ��� � ����� ����� �������� � !�� ����

��������

"�� ������ ����� �������� � ����������� ��� �#���������� $��%& $���� $�� ��� ����� �� ��� '������� � "������ (����������

)'"�* �� +�����,������ �� ������� ������ ���������� ��� ���� ����� �� �� ���������� ������� �� ������ )-./*0

"�� ��������� � ���� ��� �#��������� ���� �� ������ ������ ���������� ����� ��� �������1� ������ �� ������������0 "����

���� $��� ��� �� ����2 ���������� �� ��� ������ ���������� ����� � � -./3��������& $���� ��� ��� ��������� ��� �#������

�� '"� �������20

���� �������� ������� ������� �� ��� ��������� � �#���������� ���� ������� ��� �#��������� ��� ���������& ���� ��������2 ��

�4����� �������� � ������ ���������� �� -./3������0 � ���� (������� ������� '��0 ��� ������ ��������0

� ���� ������

�� ��� '"� �� ������� ��������� ������� �� -./3������ ��� ��� ���������0 "�� ��5�� �5������ � ��3��������� $�� ��� ���������� � �� ����������� ���3������ �������& $���� ��������� ��� ���� ������������������� ��� �� ���� �#�� �� ��� ���� �#��������� ���� �� ��� ����� )$��� �����������& $��� ����3������� ��� ������ ���� �#������� �� ����*& �������3��� ���6�� ����� ��� �������1� ������ ��� �� ��������������0

������� ��������� �� ���� �� ��������� ��� �������3���� � ��� ������ ��������2 �������� � ��� �����0 � ��������3� ����� ������ ������ ��� �2���� �������� �����2 � 7���� ���� ��� ��� ���� ���������� �� �������� �� �8��� �������� ��7���� ������ ������������� ���6�� ����� ��������1� ������ ����� ���������2 ���� ����� �� ������� �������2 �������� 2 ��� ������ ������������� ��� ������� ����������0 9���� ��������� �������� �� ���������� �������� 2 �������� � �������� )���* ��� ��������� �������� ������� )��������� ��������* ��������� ���� �������� ����������& ��%� ��������� ��� ������������& ��� ���� ��������� ��� ���������� �3������ � ��� �2����� ��� ����� ��� ������6��0

"���� ���& �� �������� � -./3������& � �������3���� � ��� ����������� � �����1� ��������2 ��������

���� ���������2 ���������� ��� �� � ����������0 ��3������� �� ��� �����1� �������& ������� � ���� ������3���� ��� ����������� � ��� �����1� ��������2�������� �� ��� � ��� ���� %�2� �� ��� ������ � ��3������� � ������� �� �2�����0

'� ��� ���� � �� ��������& ��� ����������� � ��3������2 �������� �� ���������� 2 ������� ��� ������������� ������� �� ��� ���� ���������� � ����� ������)����& ��������� ��� ����� ��������*0

"�� ���� �� ��� ��������� � ��� ��������� ����������� �� ��� ������ ���������� �����& $���� ��3������ ��� ������������� � ����� ������ ����� ��� ��3�����1� ������ ��� ���� ��� ����� �������0 .�� ���������� � $���3%��$� ����� ��� ��� ��������� :�;$�� ��� �� �������� ��� ������ ���������� �� ���� � ��� �����0

� ���� � ����������� �� ��

'� �� ���� ��� ����$��� ��5�� ������ ��� �� ���%�� ���� ������������� $��� ��� ������ ��������������� $�� ���������<� ��� ����� ��� �� � ������� ���� ��� ������� �����3

����� ������# ��� ���������� ����3�������� ����������

��� �� � �������&� ��� ����2 � ������ ������������� �� ��� ����������

���� ����� ��� ����� ������ ��� �� � ��������&

(#���������� "������ ��� .��� ������� � )����* �=>?�@=

$$$0��������0���,������,�� �

� "��0< A�B3�3 CC��3B����� �#< A�B3�3 CC��3B��>>0

�C>�3�@@@,��,D 3 ��� ���� ������ � ���� (������� ������� '��0 ��� ������ ��������0

E''< � � C > � 3 � @ @ @ ) � � * � � � @ � 3 @

Page 2: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

� ��� �2����� ����,����� ��$ �������& ������� ����� ������ � -./3 ������& ����� � �������� 2��� �����&

� ��������2 ��� ��5������ ��� �� � ��%�� ���� ��������3�����&

� ��� ����� ���� ��� �� � ������� ���� ��� �����& ����� ������� ���� ���� ��� $���� �2���� ���� ������� �� ��� ��� � ��� ���������� ��������&

� ���2 �#���������� ������������� � ����������& ���3�����2 �� ��5������ � ��� ����� ��� � �������0

"�%��� ���� ������������� ��� ��� ������ ������������� � �������� �� �� �������� $�� ������� :�;0 ������ ����������� � ��� ����� �� ����� �� ��� ����$���0

!"�" �������� ������#����� � ������

/���� �� � ���2 � ��� ���������& ��� ����3�����������$�� ��$ �#�������� :�; $�� ��� �� ������� ��� ������3��������� ������ ������������� �� ��� ���������� ���������� ��� �����<

���� � �� � ��� � ������������� ���/�2��� ��� ���������� ���� )���� ��� ��� �������������* � ����� �� ������ �#���� ��������� �� ��� ������� ����������0 �� ��� ����������& ��� ����� �� ����������� ��������� ��� ��� ���������� ���� ������ ���� ������ �������2 ���� ��� ��� ���������0 (70 )�* �������������� ���������� ����� ��� �������1� ������ ����������� �$� ���������� �� ��� �0 "�� ������� �������2 ����6���2 �� �� (70 )�* �� �������� 2 ��� ���������� � 36�����2 � ��� ����� �#��0

"�� ������ ��������� � �������� ��� ����2 � ������������������� $��� ���������� ������ � ��� �����0 F���������� � � ���� � ����� �����#������� � ����� ��3�����2 ���� ��$���� ��� ����� ��0 .�� ������� ����������� ����� ��� �������� ���� :�;& ��� ����$��� ���������2$�� ���<

��� � ��� ���'� ��� ���������& ����� �� ��� ����� �?� ��� ����� �� ��0/���� �� �$� �#���������& �� ��%� ���� ���������������� ������� � ��� ����������& ��� ������ $�� �����3����� ���� ��� ��3����& $���� ����� �� ��� ����$����#��������<

��� � �� �� ��������

B�

� �B�

!"!" $���%����� ������#������ ����&������� ����

'� �� ���� � ����,����� ����� $�� ��� �� �������������� � ��� ���������� ���������� � ������0 ���������� ������ �� ����� �� .��0 �0

'� -./3������ ��� ����,����� ��$ �������& $������������� ��� ����������� �$���� $��� ��� ��� ��$ ����� ���� ������ ��� ��� ������ ��$� �� ��� ����� ��������� �� ��� ����3$���� � ��� �������& ��� � �������0"��� ��$ ������� ������ ��� ��� �������� ��������3���� � ������ $����� ��� ��3������ ���������� ���� � ��������& ��� ��� ��� �������� ��� ������ ����������� ����� ��������� )�0�0 :B&�;*0

.�� ���� �����3������� ��� �7����� � ��������2��� � �6����

��� � ����$� � ������� ���"�� ��8������ ��$��� �$���� �������� ���� ��$ � ������ �� ��� ���� ���� ��� ��$�$���� ���� ��$ �� �������� ���� ��� � �7�� �� ��� )�#������* �������������� ��$ � ����� ������0 �� ��� �������� � ��� �� �7���� ��� �������� � ����$� �� ���� �������� ������3�������� ��� �����0 "�� ��� ���� ��$ � ������ ��� ���� ������� ��� ������ ��� � ��������� ���<

� � ���

��� ������ � �

"�� ���� ������ �� � ��2�� � ��� ����%���� ��� ��#������� 2<

��������� �� � ����� ��� � ����� ���� �=�"��� ����� �� (70 )@*& $���� �� ���������� ��� ����� �3�$��� ��� �����3������� � ��� ���� ���� ��� ��� ����������3�������

�� � ��

������

� ��

������

� ��

� �� ���� � ��

� �@�

� ���� �������� �� ������ ������� �� ���

'"�" $��� ������� ������� � �� ����������� (����%�� #���

"�� ����$��� ��5�� ���� ����� �� ���������� �������2 ��%�� ���� ������<

������������

)� #���� ����2 �������� )�,�** �������� )�*� ������ � ���������� ���� )�*� ������ )�*�� �������������� ������ )�,�*�� ����6���� ��� �������2� ����� � �����3�������� )�������������*� �������2 )�������������*

)�#����+��� ������ �������� ����������� �� ��� �#�� � ��� ������ ����6����� ������ �� ��� ��� � ����� ����� ��6���2

�@� " ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2�

Page 3: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

� �������� ����������&� ��� ����������&� ���������0

'"�"�" 3������� ����������.�� � ����������� � ��� �������� ���������� ����

����� �� �� �� ���� � GG���%�� �����11 : ;& $���� ������������������ � ��������� �� ��� ��� ��� ��� ���� ���3���� �� ��� ����� ����& $�� ���0 9���� ����� ����3����� ���� �� ��� ����� ��� ���%��� � ��������� ��� ������ ��$� ����� ��� ����3$����0 "����2 ���2 ���������� ��$� ��� ���� �� ����� ����� �� ��� �������$����0 � ��� � �������������� ��������� ���� ���%��� ����������� 2 ��$ ������������ � ������0

(#��������� ��� ����3��������� ���� �# ��������� $���� � ������� �� ������ ���$�� ��������� �������� ������� ���%� �� ���� ��$ ��� � ���3����0 �� ��� ���� ���� ������ ����� �������� ���������3����� $��� ��� ����� �� ��� �������� ������ :=?C;0

'"�"!" ��� ����������H�� ���������� ���� ����� �� ��������� ������ ���3

����� �� �������� ���������� ����������& �� �� �� � ������������& ���� �� �� �����0

'"�"'" 4��������I� ��������� ���� ����� �� ����� ������� ��� �$� �#

����� )�������?���$���������3�����#�������* � ���������� ��������� ��������� �7����� �� �� �������&�������� ��� ���������� ����� �� ��� ���������� �� ����������� ������� ��0 �� �� $���3%��$� �������������6�� ��� ������� � ��� ����� ���� �� ������� ��������� �� ��� � ��������0 9�������� �� ����%����& ���3��� ������������� ��� ����������& ��� �,B � �������� ���� �# �� ��� ����� $���� �� ����������� 2���������0

"���������� ��� ������� ���� ����� �� ������� ��� �$��# ����� $�� ������� $��� ��� ���%�� ����� ���3������ ���� : ;& $���� �� ����� ���� �� ��� ������ ������3���� ����� )����,����� �����* ��� $���� $���������� � ���0 "�� ������������������ ���� ���$��� ������# ������������ ��� ��� ��������2 � �4������������� � ������ ���������� �� ��� ���� �� ��� ��3��������� � ���� ����� �� �� ���������� ������� ���0

'"!" -�� ������� � ������ #������

.��0 � �������� ��� ��� ���� ��������� $���� ���� ��� ���������� �� ������� ���� ����� �� �� -./3������0

"�� �# � �������2 �� �� ��� �������� ���� ��$� � �� ��� ��� ������ ��� �� � ���������� �� $��� �� ��������� ��������� � �������2 ��������� �� ��� �#������� ������ ��� ����� ����������0 "�� �$���� ���������#�� � �������2 ��� ������� ��� ���� ������� ��������� ���� ��� ��$�� ������� ����� � ��� ������ ����0 '���� �������� )���� ��� �����* ���� ������� �� ���������� �������� )��������* ��� � ������ ��#���������� ������ ��� ������ ����������� ���$������ �������� �����2 ��%�� ����� �� ��� ���� ������0�� �� �� ����� ���� ������� $�� ������ �� ���� ���2�� ��� ���� ����0

"�� ������ �#������ � �������2 �� ��������� �� ������������ � ����� ������ ��� �� ���0 ��������� �� �������� ���������� �����& ��� ��� ��$ � ������ ��� ���������� �� ���� ������ ���� � ��� ����� 2 ���� �������3��������� ��$�� ��$ � J��� ��� K��������� ����������� � ���& $������ ��� ��� �#������ � ���������������� �� ��������� �� �� ����0

� ����� ��������� ���� ��� �� � ���������� �� ��������� �#������ � ����� ������ ��$��� ���� �������� ����� ��� �����1� ������0 "��� ������ �#���������� ��� ������� ��� ���� ������& � ��� ������� ��

.��0 �0 -���,����� �����0

" ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2� �@�

Page 4: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

�����2 ������ �� �����������0 ������� ������� )��%������� �������� �2����� �� ������� �����* ���� ������ 2 ������ ����������� �� ����������� ���� ����3������ �#������ � ���������0

(��������2 �� �������� � ���� ����� �� ��� �����3���� � ������ �#������ � ��������� ��� �� � ������������ �������� ��� ���������� � ��� �����0

� � !��������

5"�" *�����+���� � ���� ���

�� ��� '"�& �#��������� �� ��� 6��� � ������ ������3���� �� $��� �� �� ���� ����� �� �� -./ ���� ���

��� �����0 "�� ���6������� � ��� ���� ��� �� ����� ��.��0 B0

"�� ��� $�� ��� � �� � ����3��������� �����)�����3������� �� � �� ��& ������ @0 �*0 "�� ��� ��������� 2 �$� ���� ��$��� �� ��� �����0 � ��� ������������ ���������� ��� � �� � � �-0 L� ���������������� ������ ��� -./3�2���� )����� ��� ��������* ��%�� �����0 ������ ���������� �� ���� 2 � ������2��� � ��������2 �2����� ��� ��� ��������� ��� ��3���3������ ��� ��� �����3��� �� ��� ����� � ��� �����0"�� ������� ���% �2��� ��� ������2 �2����� $�� ����� ��������� ��� ���������� ���� ��$ � ����� ������0�������� ����� �������� ��� ���� ������ ��� ���%0 �� 2������� ��� �����2 �����& $���� �� ��������� ���� ������%& ��� �������� � ���� ������ ��� ������ ���� �

.��0 �0 F��� ������ �� � -./3����0

�@� " ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2�

Page 5: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

�������0 "�� ������������ � ���� ������ �� ��� ��3������ � ��� �2���� �� �� ��� ���� � �������� �����3��� �� ���������� �� ��� �����0 �� ��� )�����* �������������� � ���� �� ��� ������� ������ �#���� ���2 �������� ���2 6��� �������0

5"!" 6������ ���� � ������ ������#�����

M���������� � ��� ������ ������������� �� ��������������� ���������� )��8����� ������� ��������� � ����������& �������� ���������� �������2* ����� ��� ����3���1� ������ $��� ����0 ������ �� ��8����� K3����� �2���$��� ��� ����� �� ����������� ��� ���������2 � ���3�������� ��� ���������� ���� � ������ 2 �������� ����������� ���� � ��� ����� ���0 ������� ������ � �#���3������ $�� ���� �� ���2 ��� ���������� ������� � ��������2 ��� 5��� �� ��� �����0 (#��������� �� ��8�������� ���������� $��� ��� ����� �� ������� %��$�����

��� ��� �������� ������ � ������� ��� ���3����������������20

"� ����������� ����� ������ ���������� )���������2�������������& ���� ���������� ��� ��������* �� ��3����� ���� $�� ���& $���� �������� � ����� ����������� ��������� 6���0 -���� �� ��� ��� � ��� ���� �������� ����� �� ��6��� $���� ��������1� ���� ��� ��3�����2 ��� ��������0 "�� ���� $�� �������� �� � ��3������ � �� ����������� � =� �-0 /2 ���� ��� ����&��� ����������� � ��� ������ �����2 ��2�� ����� �������3$���� ��� ����� ��� ������ ����3�#�������� $��������0

5"'" 6������ ���� � ���� �������

F��� ����� �� ����������� $��� ��� ����� �� �����#������� ������ $���� $��� ��������� �� ��� ����3$����� ��� ������� �� $��� �� GG��3 �����11 �� ������� ������

Out

.��0 B0 -./3���� ��� �� '"�3��������20

" ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2� �@B

Page 6: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

���� �#��������& $���� ��� �2������2 ��� �� ��������� ��������0 '� �� ����������� ��� ���� �#������������ ��������� � � �����& $���� $�� ���� � ����3��0 '����� ��� ����� � �������3�2�� ������� ����$����� ������� $���� �� ���� ��� $���� ����� �����20���� ����������� �� ��� ����3$���� � ��� ������� $�������& ���2 ��� $��� $�� ������ ����� �����$��� ���3������� �������� ������ ��� ����� $��� ���� ��������2 ����0 "�� �#��������� $��� ���� 2 �����3��� ��� ���������� � $���� �� ��� ����� ��� ����� � ��� ���� �#������� �����0 �����������2& ������������ ��� �� ��� ���� $�� �������0 .�� %��$� ���� ��$��� ���������� ��8������ � ������� $���� �� $��� ������������ �� ��� �� ��� ����& ��� ���� ����� �� ��� 36����� ��� � ���������0 '� �� ����& ��� ��������������� �� ��� �� ��� ���� $�� ��� � � �- �� ���������$�� � ����� ������� ��� �������� ���������� ��������� �� ���������� $��� ��������0

" � !��������� �������

'� ��� ����$��� ���� ������ ��� ��� ������3����� � ������ ���������� :>; �� -./ ��� ���������0

."�" 7���������� �� ��

�� 6���& ���� ����������� �� ��� ���������� � ��������� ���������� ����� ��� ���$�0

.��0 � ���$� ��� ��������� � ��� ��������� �� ��3������� �� ��� ����6���� ��� �������2 )$��� ��8����������� � ��� �� ��������*� ��� ������� �������� � ���������� $�� � ��0 � ����������� ��������� � ����������� �� ���2��� ��������� ���������� � ��� �2�3��� ��� � ������� ��� �� �� ����� ���� ��� �������������� � �� ����� �� ���� ��� ���� ����� �����2������0 '� ��� ��������� ����� �� �� $��� ��� �� �������� �?� �,� )�� ��������� � ���*� ������������ ������� � %��� �� ���� ���� ���� �#��������� $��� ������ ���� ���� � ����� ��������� ����������0

�� ����2��� ���$�� ���� ����� � �� ���� ������ ����� ���� � �� �������� ������ ��� �2����0 �� �� �� �3

���� �� ��������� �� �� ��� ���������� ���� �# � �����������& $���� ����� ������� �� ��� ���� � ��������2�������� �� ��� -./3�2����0

'� .��0 ���� ����������� �� ��������� �� ��� ����������� �������� � �� �������� �� �� .��0 �0 (#����3����� $��� ���� �� �$� ���������� ������ )�� ��� � ��-* ��� $��� �� ��8����� ������ � ��������2 ��������0

"�� ���������� ���� �# � ����� ������ �� � ������������������ ���������& ��� �� ������ ����������� ���������� � �� ��� � ����0 L����������� ��� ��#������������ ���������� � �� ���� ��� $�� � � �-& $������ �������� �� ��������� -.//1� )��� ������������������� C � �-* ������ ��$0 "�� ���������� �����# � ����� ������ ��� � ��������� ��������� �� ��� ����$��� �#��������<

��� � �� � � ��� � ������� � �C�"�� ���������� ���� ��$ � ������ ��������� �� (70 )C*��� � ��������� ��� ��� ��������� ������2 �� ��� �#��� ��� ����� ��� ��� �������2 � ���������0 "�� �������2 � ��������� $�� ���������� ��� ��� ����6���� ��� ��3�����2 ���� ��� ��������1� �������� �������20 "�� ��������������� ���� ���$ ���� ����� $��% $��� � �����3���2 �� 6�� � �����������& ����6�� ����������� �� �� ��� ��� �� ����2 ��� ����� � J��� ��� K��������� ����� �������� � ������ ���������� �� -./3������ $�����8����� ����������� ���������� ��� ���� ������ ��3������� ����������0 L�����������& ��������� �� ��� �3����1� ������� ��� ����� � J��� ��� K��������� �8������ ���������2 � �4����� �������� � ������ ������3����0 /������ ��� ���������� �� ���� ����� ��� � ����6�������2 2 �#���������0

."!" 6������ ���� � ������ ������������� ��� �����������

"�� ����������� $��� ���� $��� ��� ��������2 ������� � '"�0 E������ ������������ $��� ��������� �� ���3���� ������� � ��� ����� ��� ��� ��� ������� ��8��������$��� �$� ������� �������� ������ )�� ��� �����������������* ��� ������� ������ ������������� ��� � ���3������ �� �� ��� ��� ���� ��� ���� ������� ���� ������� 2 ��� $����� � ������ ���� ������� 2 ��� ���.��0 �0 9��������� � �� �� ����6���� ��� �������20

.��0 0 9��������� � �� �� ���������� ���� �# � ������0

�@� " ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2�

Page 7: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

��$0 "�� �� ��� �� ��6��� � ��������� ������ ���3����������& $���� ����$� �������2 ��� ��� ��6������ � �������2<

� � ����������

� �>�

'� .��0 = ��� ��������� ��� ������� ������ ������3�������� ����� ��� �������1� ������ ��� ���$�0 (#����3����� $��� ��� ����� $��� �� �������� � � ��������� �������� ��� ����� ��������2 ���� � ��� %�0"�� ���������� �������2 $�� B �,�0 "�� ���������� $������ 2 ���� ��� ����� � J��� ��� K���������& ������������� � ��� �� $��� ������� ��� �#��������� 2���� ��� ������ � �����3�7���� 6�0 '� ��� � ���� ������� ��������� ��$��� ��������� ��� �#���������� ��3���� �� ����& $���� ��������� ���� ��� ������ � �����3�7���� 6� �� ��� ���7��� �� ��� 6����� � ���������� ����� ������� ����0

.��0 @ �������� ��� ������ ���������� �� ���� ��3�������� �������2 �������� �� .��0 =0

�� �������� ���������� �������2& ������� �������3��� ��� � �������& $���� �� �2����� �� -./3�2�����$��� ���3����� �#�� � ��� �����0 �� ������ �����������������2 )��� ����� ��� ���� ������ ���������� ����*���������� �8���� �� ��� ��� � ��� ����� ���� �� ��3������� �������������& $���� ��� � ���� �� �� ���� �� ������� � ��� �0 "��� ������� �������2 ������ ��������� $��� �� ������ ���������� �����0

����� ��� �����3�7���� 6� ���� ��� ���� ����� �����2������ ��������� �� ��� �������������� ��$��� ����3������ ��� �#���������0

# �����������

.�� ����������� � ���� ����� �� �� ���������� ��3����� �� ������& �4����� �������� � ��� ������ ���3������� �� ��7����0 .�� ����& ��� ��������� � J������ K��������� ������� � �� � ����0 "�� ���� ��3������� ��������� �� � ��%�� ���� ������������� ������ ����2 � ������ ������������� ����� ��� �������1������� �� $��� �� ��� ��������� � ��� �����3������� ����� ���� ���� �������& $���� ��� ��������� ��� ������������$����& ��� � ����� ����� ����& $���� ��� ������������ ������ ��$�0

� ����������� �� ��� �������� �� $�� �����0 � ��3�������2 �� ��� ���� � ��������2 �������� ����� ���#���& ��� �� � ����������� $��� ��� ���������� ���� ��$� ����� ������ $�� ���� ��������� ���� � �����������$��� ����6���� ��� �������20

-��������� � �#���������� ���� ��� ������ ������������� ���$�� ���� � �����3�7���� 6� � �#����3������ ���� �� ����2 ��� ���������� �� ��� �#�����3���� ��$�� ��$ � J��� ��� K��������� $�� �������� �����20 �� ������� $�2 � 6����� � ���������� $���� ����� �� � ����� ����������� � ��� �����0

.��0 @0 ������ ���������� ����� �������1� ������& �� � = �,�0

.��0 =0 ������ ���������� ����� �������1� ������& �� � B �,�0

" ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2� �@

Page 8: Solids distribution as a basis for modeling of heat transfer in circulating fluidized bed boilers

"�� �������� � ������ ������������� �� ������ ���� ����� ��� � ��� ����� ������ � �������� 2 ���� �������� � J��� ��� K���������0

����������& �� ��� � ���� ���� ��� ����� � J������ K��������� ������� �� �4����� ���� ��������� ���������� � ������ ���������� �� -./3������0 (����3���� � ���� ��� ��� ��������� ���������2 ��� -./3�2����� � ��8����� ����������� ����� $��� ���� �� 6������������� �#��������� �� ��� ���������� � ��� �����0

��$��%�� �������

"�� ����� ����� ��2 ����%� .���� �� .����������� $��������� ������� .������� ).�.*& �N�"�'� �� ��� 6������� ������ � ���� $��% )���5��� ��0<��=C��3"(-*0

&���������

:�; 90 J���& I0 K���������& (���������� � ������ ��� ������� ���&

'0 F���3� � ������ �� ��� �������& ''< I�������� � ��� �������

���& E�$��� "������0 =� )�>>�* �>B?��=0

:�; �0 H������& ������ ���������� ��� ��������� ���� ����� �� ��

���������� ������� ���0 E�090 "�����& +����� N��������2 �

"��������2& +�����& ������& �>>� )�� H�����*0

:B; .0 /�����& L0 J�������%��& M������� ��� �������� ��$ ������� �

���������� ������� ���& -��0 !0 -���0 (��0 =@ )�>C>* ����?����0

:�; �0 ����& "0 E����2& .0 /�����& M������� ��� �#��� ������� ���6��

��� ��$ ������� �� ������ � ���������� ������� ���& -���0

(��0 ���0 �@ )�>>�* �B��?�B�=0

: ; F0�0 M��%��2& 90.0 .�����%�& M�������� � ���� ����� �� ��

������� ���& �'-�( !0 � )�> * B@�?BC�0

:=; �0K0 �& -0!0 K��& !0�0 H����& -0M0 /�������& '����������� �����

���� ����� �� ��� �2����2������ �� � ���������� ������� ��& '��0

!0 F��� M��� "���� �� �B )�>>�* >= ?>@>0

:@; /0 K��%���& M0�0 H�����& �0 O����& /0�0 ���������& .0 !�������&

/�����2 ��2���36��� ����������� �� ��� �� M� -./ ��������

����� �� -������� N��������2& ��< E���������� � ��� ���� '������3

������ ./- -�� ������& M�������& �>>�& ��0 @@�?@@=0

:C; /0 K��%���& /0�0 ���������& -������������� ������ � ����

����� �� �� ���������� ������� �� ������& E�$��� "������0 @�

)�>>�* B�B?B��0

:>; F0H0 ������& M���������� �� ������ ���������� ��� ����

����� �� �� ���������� ������� ���0 E�090 "�����& +�����

N��������2 � "��������2& +�����& ������& �>>>0

�@= " ������ & �,+��� ����� ��� �� ��� -���� )������ !. /!���0 !��1!2�