- citati u SCIndeksu: [4]
- citati u CrossRef-u:0
- citati u Google Scholaru:[
 ]
- posete u poslednjih 30 dana:5
- preuzimanja u poslednjih 30 dana:1
|
|
|
2011, vol. 37, br. 1, str. 91-104
|
|
Određivanje matematičkih modela pri recirkulaciji produkata sagorevanja bala pšenične slame
Defining mathematical models of biomass combustion products recirculation
Projekat: Projekat Ministarstva nauke Republike Srbije, br. 273021: Unapređenje materijalno-energetskog bilansa i razvoj preduslova za primenu ekološki korektnih energetskih sistema zasnovanih na sopstvenim energetskim resursima (biomasi) u PK 'Mitrosrem' u Sr
Sažetak
U ovom radu dati su rezultati ispitivanja toplovodnog kotla za sagorevanje balirane biomase, lociranom na poljoprivrednom kombinatu 'Mitrosrem' u Sremskoj Mitrovici, radna jedinica Kuzmin. Deklarisana snaga kotla je 120 kW. Kao biomasa koristile su se bale pšenične slame. Obezbeđeno je kontinuirano praćenje uticaja količine vazduha, koji se dovodi u ložište kotlovskog postrojenja, na karakteristike sagorevanja bala. Ispitivano je kako se menjaju termička snaga i stepen iskorišćenja kotla tokom sagorevanja bala. Takođe je praćena i promena mase bale pri sagorevanju i to kada nema recirkulacije produkata sagorevanja u ložište kotla i kada je 16,5% vazduha koji se nalazi u ložištu kotla već zagrejani vazduh nastao od produkata sagorevanja. Posmatran je uticaj pet režima rada kotla (pri protoku vazduha kroz ložište kotla od 150, 220, 290, 360 i 430 m3/h). Cilj istraživanja bio je definisanje jednačina koje će predstavljati matematički model promene toplotne snage kotla, stepena iskorišćenja kotla i promene mase u toku sagorevanja bala. Matematički modeli za sve ispitivane veličine, dobijeni su primenom nelinearne regresione analize. Termička snaga kotla povećavala se pri povećanju protoka vazduha kroz ložište kotla, dok se vreme kada je bala sasvim izgorela, smanjivalo. Izračunate su vrednosti koeficijenata viška vazduha pri maksimalnoj termičkoj snazi i maksimalnom stepenu iskorišćenja kotla. Predstavljena je i promena koeficijenta viška vazduha u toku sagorevanja bale i to u slučaju kada nema recirkulacije produkata sagorevanja i kada je recirkulacija 16,5%. Vreme sagorevanja bala (vreme kada je bala potpuno sagorela) bilo je veće kada se koristi recirkulacija produkata sagorevanja u ložište kotla od 16,5%.
Abstract
The paper reviews test results for a biomass-fired hot water boiler, located at 'Mitrosrem' agricultural company from Sremska Mitrovica, work unit Kuzmin. Nominal boiler power is 120 kW. As a fuel, there were used wheat straw bales. The impact of the quantity of inlet air (150, 220, 290, 360 and 430 m3/h) fed to the boiler firebox was continuously monitored. We examined correlation between boiler thermal power, energy efficiency rate and bale combustion time, as well as mass decreasing during the bale combustion and we gave corresponding mathematical models. These correlation were given in the case of no recirculation of combustion products and in the case of recirculation 16.5%. In the case of no combustion products recirculation, average boiler thermal power rate ranges from 63.47 to 90.90 kW (from 43.00 to 88.12 kW for 16.5% recirculation). Maximum boiler thermal power is 130.94 kW in the case of no recirculation (122.44 kW for 16.5% recirculation). Increasing the air throughput in the firebox, increases the thermal capacity of the boiler, while the bale combustion time is reduced. In the case of no recirculation, total combustion time ranges between 587 and 1,175 (from 698 to 1485 s for 16.5% recirculation). It is given the excessive air coefficient values at maximal boiler thermal power and maximal boiler energy efficiency rate. Excessive air coefficient values are between 0.4 and 12.4 (during wheat straw bale combustion with no recirculation), and from 0.8 to 12.8 (for wheat straw bale combustion with 16.5% recirculation). Bale mass decreasing is slower during the combustion process with recirculation of 16.5%. One can conclude that it is better to use recirculation of 16.5% because the same number of straw bales can be used for longer period than when there is no recirculation of combustion products. All examinations are covered by suitable mathematical models and graphic presentation of those models.
|
|
|
|
Reference
|
|
1   
|
Babic, L., Babic, M., Turan, J., Matic-Kekic, S., Radojcin, M., Mehandzic-Stanisic, S., Pavkov, I., Zoranovic, M. (2011) Physical and stress-strain properties of wheat (Triticum aestivum) kernel. Journal of the Science of Food and Agriculture, 91(7), 1236-1243
|
|
19 
|
Babić, M., Babić, L., Matić-Kekić, S., Pavkov, I., Karadžić, B. (2005) Održivi energetski model proizvodnje sušenog voća kombinovanom tehnologijom. Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi / PTEP, vol. 9, br. 5, str. 109-111
|
|
5
|
Bates, D.M., Watts, D.G. (1988) Nonlinear regression analysis and its application. New York, itd: Wiley
|
|
5
|
Bogner, M., i dr. (1992) Termotehničar. Beograd: Poslovna politika
|
|
5 
|
Brkić, L., Živanović, T. (2006) Termički proračun parnih kotlova. Beograd: Mašinski fakultet
|
|
12
|
Brkić, M., Janić, T. (1998) Mogućnosti korišćenja biomase u poljoprivredi. u: Briketiranje i peletiranje biomase iz poljoprivrede i šumarstva, zbornik radova, Novi Sad: Izvršno veće Autonomne Pokrajine Vojvodine, str. 5-10
|
|
7
|
Dedović, N., Igić, S., Janić, T., Brkić, M. (2008) Uticaj recirkulacije vazduha na energetsku efikasnost kotla za sagorevanje balirane biomase 120 kW i prikaz matematičkih modela. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 34, br. 3-4, str. 221-227
|
|
4
|
Dedović, N., Igić, S., Janić, T. (2009) Energetska efikasnost kotla za sagorevanje biomase pri recirkulaciji produkata sagorevanja i prikaz matematičkih modela. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 35, br. 1-2, str. 42-51
|
|
3
|
Dedović, N., Igić, S., Matić-Kekić, S., Janić, T. (2010) Koeficijent viška vazduha pri sagorevanju bala slame i prikaz matematičkih modela. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 36, br. 4, str. 344-356
|
|
|
Dedović, N., Konjik, S., Matić-Kekić, S. (2003) Hyperbolički sistemi zakona održanja. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 29, br. 4, str. 251-257
|
|
7
|
Hellwig, M. (1985) Basic of the combustion of wood and straw. u: Palz W., Coombs J., Hall D.O. [ur.] 'Energy from Biomass', (3rd) E.C. Conference on Biomass, Venice, 25-29. 03., Proceedings, str. 793-798
|
|
2
|
Hertmann, H., Thuneke, K., Holdrich, A., Robmann, P. (2003) Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen. Gulzow, Nemačka: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe
|
|
3
|
Igić, S. (2008) Uticaj vrste i stanja balirane slame te količine i sastava ulaznog vazduha na efikasnost kotlovskog postrojenja. Novi Sad: Poljoprivredni fakultet, PhD thesis
|
|
10
|
Janić, T. (2000) Kinetika sagorevanja balirane pšenične slame. Novi Sad: Poljoprivredni fakultet, doktorska disertacija
|
|
8
|
Janić, T., Brkić, M., Erdeljan, Z. (1998) Sagorevanje balirane biomase. Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi / PTEP, 2, 3, str. 117-121
|
|
15
|
Janić, T., Brkić, M., Igić, S., Dedović, N. (2008) Termoenergetski sistemi sa biomasom kao gorivom. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 34, br. 3-4, str. 213-220
|
|
7
|
Janić, T., Brkić, M., Igić, S., Dedović, N. (2009) Gazdovanje energijom u poljoprivrednim preduzećima i gazdinstvima. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 35, br. 1-2, str. 127-133
|
|
2
|
Jones, J.M., Pourkashanian, M., Williams, A., Hainsworth, D. (2000) A comprehensive biomass combustion model. Renewable Energy, 19(1-2): 229-344
|
|
|
Matić-Kekić, S., Mudrinski, V. (2004) Neki novi 2-dizajni. Letopis naučnih radova Poljoprivrednog fakulteta, vol. 28, br. 1, str. 68-73
|
|
|
Matić-Kekić, S., Babić, L., Babić, M., Pavkov, I. (2007) Izračunavanje površine polutki kajsije (Prunus armeniaca). Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi / PTEP, vol. 11, br. 4, str. 172-176
|
|
1
|
Matić-Kekić, S., Bodroža-Pantić, O., Dedović, N. (2008) Jedan model nastave matematike. Letopis naučnih radova Poljoprivrednog fakulteta, vol. 32, br. 1, str. 14-26
|
|
1
|
Matić-Kekić, S., Mudrinski, V. (2009) Some new 2-designs from a wreath product on 18 points. Mathematica Moravica, vol. 13, br. 1, str. 37-41
|
|
4
|
Matić-Kekić, S. (2006) Optimalan ugao nagiba solarnog kolektora u odnosu na vertikalu. Letopis naučnih radova Poljoprivrednog fakulteta, vol. 30, br. 1, str. 161-167
|
|
4
|
Matić-Kekić, S. (2008) Određivanje zapremine krošnji piramidalnog, kupastog, elipsoidnog i sfernog oblika u prirodi. Letopis naučnih radova Poljoprivrednog fakulteta, vol. 32, br. 1, str. 27-34
|
|
1
|
Oka, S.N. (1998) Korišćenje otpadne čvrste bio-mase u energetske svrhe. Energija, ekonomija, ekologija, vol. 3, br. 2, str. 61-66
|
|
2
|
Ostojić, M., Simin, R., Igić, S. (2003) Upotreba biomase za proizvodnju toplotne energije na farmi. Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi / PTEP, vol. 7, br. 5, str. 121-123
|
|
2
|
Pešenjanski, I. (2000) Kinetika sagorevanja pšenične slame. Novi Sad: Poljoprivredni fakultet, magistarski rad
|
|
4
|
Pešenjanski, I., Stepanov, B. (2005) Rezultati ispitivanja kotla za sagorevanje biomase 250 kw i predlog tehničko-organizacionih mera za povećanje energetske efikasnosti postojećih kotlovskih postrojenja. Savremena poljoprivredna tehnika, vol. 31, br. 4, str. 197-203
|
|
1
|
Strasser, H. (1985) Mathematical theory of statistics. Berlin - New York: de Gruyter
|
|
3
|
Šefčič, Đ. (1991) Istraživanje kriterijuma za ocenjivanje efektivnosti postupaka valorizacije slame. Novi Sad: Fakultet tehničkih nauka, PhD thesis
|
|
1
|
Wayne, C., Turner, J. (1997) Energy management handbook. Lilburn: Fairmont Press
|
|
11
|
Wolfram, S. (1991) Mathematica: A system for doing mathematics by computer. Reading, MA, itd: Addison-Wesley
|
|
|
|
|