Model of heating and incineration of waste material single particle

This paper presents a review of literature dealing with the combustion of a single solid fuel particle, as well as a model of combustion of solid waste particle. Two cases were analysed: • Heating of a single fuel particle without chemical reaction, • Heating of a single fuel particle with endothermic and exothermic reactions. • The degassing process was omitted in this analysis. The first version of calculation was dedicated to the heating process of a sphere of diameter 2R with no inner heat sources and with uniform initial temperature tp placed in the surrounding volume of temperature tos. The assumption was that the convection heat transfer coefficient was known and constant. The calculation procedure was based on the paper [2]. Following parameters of a solid waste particle were taken into account: density, heat condustion coefficient, heat capacity, and their influence on the heating time and temperature was shown. It was observed that the increase of heat capacity and density of the particle increases the heating time while the increase of heat conduction coefficient leads to the opposite effect [3]. The influence of heat conduction coefficient on the temperature history inside the particle is shown on Fig.1 (apparent density 2000kg/m3, heat capacity 1000 J/kg K, volume temperature 9000C).

Praca obejmuje przeglad literaturowy modeli spalania pojedynczego ziarna paliwa stałego wraz z opracowaniem modelu spalania pojedynczego ziarna paliwa stałego formowanego na bazie odpadów stałych w dwóch wariantach: • nagrzewanie pojedynczego ziarna paliwa bez reakcji chemicznej, • nagrzewania pojedynczego ziarna z reakcja endotermiczna i egzotermiczna. W obu przypadkach proces odgazowania został pominiety. Pierwszy wariant obliczen obejmował przypadek nagrzewania jednorodnej kuli bez wewnetrznych zródeł ciepła, o poczatkowej wyrównanej temperaturze przeniesionej nagle w osrodku o danej temperaturze przy czym znany był współczynnik wnikania ciepła 1. . W obliczeniach symulowano wpływ zmian własciwosci fizyko-chemicznych paliwa takich jak: gestosc, współczynnik przewodzenia ciepła i pojemnosc cieplna (wielkosci te zostały zawarte w przedziałach odpowiadajacych wartosciom dla ró6nych odpadów) na czas i temperature nagrzewania. Podczas rozwa6ania nagrzewania ziarna bez reakcji chemicznej brano pod uwage jedynie przepływ ciepła obejmujacy wnikanie ciepła od osrodka do ziarna oraz przewodzenie ciepła w głab analizowanej czastki. W wariancie drugim w procesie wnikania ciepła uwzglednione zostały ponadto reakcje wystepujace na powierzchni ziarna i wewnatrz pór. Bilans cieplny został wzbogacony poprzez wprowadzenie entalpii reakcji dla dwóch odrebnych przypadków: reakcji egzotermicznej i endotermicznej.