1. Introduction
Nowadays, energy is considered as a main key in discussions of sustainable development. Sustainable development requires a sustainable supply of clean and affordable renewable energy sources those do not cause negative societal impacts. Energy sources such as solar radiation, wind, waves and tides are generally considered as renewable and sustainable over the relatively long term. Wastes and biomass fuels are usually viewed as sustainable energy sources [1]. A variety of waste sources like urban, agriculture, industrial sectors, vegetable markets, etc., generate huge quantities of solid wastes containing a sizeable proportion of biodegradable-organic matter [2]. Waste-to-energy technologies consist of various methods for extracting energy from waste materials. These methods include thermo-chemical types such as combustion, gasification, and pyrolysis. Biological methods like digestion and fermentation are also used in the converting process [3].
Fluidized bed combustion (FBC) is well known as an effective technology for burning both conventional and renewable solid fuel. Fluidized bed combustors have the ability to burn a wide variety of solid fuels with low pollutant emissions, high combustion efficiency, having smaller combustor cross section, fewer feed points, good turndown and load capability. The flexibility of the fuels, the high combustion efficiency, and the low environmental impact are major advantages of FBC [4]. There are two main types of fluidized bed combustor, bubbling fluidized bed combustor (BFBC) and circulating fluidized bed combustor (CFBC). Fluidized bed combustors are environmental friendly applications due to in-bed sulfur capture, and relatively low NOx emissions, which can be directly reflected in better combustion conditions. Operating either in the fast fluidization regime or in the transported bed regime, CFBCs have many advantages over the conventional bubbling or turbulent fluidized bed combustors, such as high gas–solid contact efficiency, high gas and solid throughput, and reduced axial dispersion of both gas and solid phases [5].
In many fluidized bed applications it is necessary to add or extract heat in order to maintain the operating temperature at a desired value. The heat transfer in fluidized beds has been an important part of many investigations in the past. The heat transfer in a fluidized bed is a wide topic. It usually includes several sub-processes: heat transfer between solid particles and fluidizing medium, which includes heat transfer between the gas and solid particles in emulsion phase and heat transfer between bubbles and solid particles; heat transfer between the bed and the surfaces (walls or immersed surfaces); and heat transfer inside the solid particles [6] and [7]. Computational fluid dynamic models and other numerical models of fluidized bed combustors encompass a great deal of simplifications from experimental setups and bed material characteristics, especially when the experiments deal with irregular particles such as biomass particles [8].
This review aims to present a brief overview on the heat transfer process involved in fluidized bed combustor, and the important operating parameters affecting on the heat transfer process. Moreover, the important numerical models available used to predict the heat transfer process in different types of fluidized bed combustors will be mentioned.
1 . บทนำ
ปัจจุบัน พลังงานถือว่าเป็นกุญแจสำคัญในการอภิปรายของการพัฒนาอย่างยั่งยืน การพัฒนาที่ยั่งยืนต้องมีอุปทานที่ยั่งยืนของแหล่งพลังงาน ทดแทนที่ราคาไม่แพง สะอาด และไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสังคมในทางลบ แหล่งพลังงานเช่นพลังงานแสงอาทิตย์ ลม คลื่น และกระแสน้ำโดยทั่วไปจะถือว่าเป็นพลังงานหมุนเวียนและยั่งยืนกว่าในระยะที่ค่อนข้างยาวขยะและเชื้อเพลิงชีวมวลมักจะมองว่าเป็นแหล่งพลังงานอย่างยั่งยืน [ 1 ] ความหลากหลายของแหล่งที่มาเช่นขยะเมือง , การเกษตร , อุตสาหกรรม , ผักตลาด ฯลฯ สร้าง ขนาดใหญ่ปริมาณของขยะที่มีสัดส่วนใหญ่ของสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ [ 2 ] ขยะเทคโนโลยีพลังงานประกอบด้วยวิธีการต่างๆเพื่อสกัดพลังงานจากวัสดุเหลือใช้วิธีการเหล่านี้รวมถึงเทอร์โมเคมีชนิดเช่นการเผาไหม้ , ก๊าซ และไพโรไลซีส วิธีทางชีววิทยา เช่น การย่อยอาหาร และยังใช้ในกระบวนการแปลง [ 3 ] .
เพื่อการเผาไหม้เตียง ( FBC ) เป็นที่รู้จักกันดีเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเผาไหม้ทั้งแบบธรรมดา และทดแทนเชื้อเพลิงแข็ง .เตาเผาฟลูอิไดซ์เบดมีความสามารถในการเขียนที่หลากหลายของเชื้อเพลิงแข็งที่มีการปล่อยมลพิษต่ำ ประสิทธิภาพการเผาไหม้สูงที่มีส่วนข้ามจุดเตาเผาขนาดเล็ก ให้อาหารน้อยลง เตียงที่ดีและความสามารถในการโหลด ความยืดหยุ่นของเชื้อเพลิง ประสิทธิภาพการเผาไหม้สูง และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ ข้อดีหลักของ FBC [ 4 ]มีสองประเภทหลักของเตาเผาฟลูอิไดซ์เบด , เตาเผาฟลูอิไดซ์เบด ( bubbling bfbc ) และเตาเผาแบบฟลู ( เตาเผา ) เตาเผาฟลูอิไดซ์เบดมีการใช้งานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากเตียงกำมะถันจับ และปล่อยก๊าซ NOx ต่ำ ซึ่งสามารถสะท้อนให้เห็นโดยตรงในเงื่อนไขการเผาไหม้ที่ดีขึ้นปฏิบัติการอย่างใดอย่างหนึ่งในการรวดเร็วในระบอบการปกครอง หรือขนเตียง ระบอบการปกครอง cfbcs มีข้อดีกว่าแบบฟอง หรือปั่นป่วน เตาเผาฟลูอิไดซ์เบด เช่นประสิทธิภาพสูง–ติดต่อของแข็งก๊าซ แก๊ส สูงและแข็งสูง และลดการแพร่กระจายของก๊าซและระยะตามแกนแข็ง
[ 5 ]ในการใช้งาน มันเป็นสิ่งจำเป็นมากในฟลูอิไดซ์เบดเพื่อเพิ่มหรือดึงความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิได้ตามต้องการค่า การถ่ายเทความร้อนในฟลูอิไดซ์เบดเตียงมีส่วนสําคัญของการตรวจสอบมากมายในอดีต การถ่ายเทความร้อนในเครื่องฟลูอิไดซ์เบดแบบเป็นหัวข้อกว้าง มันมักจะมีกระบวนการย่อยหลาย : การถ่ายโอนความร้อนระหว่างอนุภาคที่เป็นของแข็งและการฟลูอิดไดซ์ขนาดกลางซึ่งรวมถึง การถ่ายเทความร้อนระหว่างก๊าซและอนุภาคของแข็งการถ่ายเทความร้อนระหว่างเฟสในอิมัลชันและฟองและอนุภาคของแข็ง การถ่ายเทความร้อนระหว่างเตียงและพื้นผิว ( ผนังหรือแช่พื้นผิว ) ; และการถ่ายเทความร้อนภายในอนุภาคของแข็งและ [ 6 ] [ 7 ]แบบจำลองพลวัตของไหลเชิงคำนวณตัวเลขและรูปแบบอื่น ๆของเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดครอบคลุมมากของ Simplifications จากการตั้งค่าการทดลองและคุณลักษณะวัสดุเตียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการทดลองจัดการกับอนุภาคที่ผิดปกติ เช่น อนุภาคชีวมวล [ 8 ] .
รีวิวนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอสั้นกระบวนการถ่ายเทความร้อนที่เกี่ยวข้องในเตาเผาฟลูอิไดซ์เบด ,และที่สำคัญ พารามิเตอร์ต่างๆ ที่มีผลต่อกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน นอกจากนี้ ที่สำคัญรูปแบบตัวเลขที่มีอยู่ทำนายกระบวนการถ่ายเทความร้อนในชนิดที่แตกต่างกันของเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดจะกล่าวถึง
การแปล กรุณารอสักครู่..