石炭燃焼システム全体の内部接続を理解するためのシミュレーションベースのツールセット開発

エネルギー需要を満たすには多様なソリューションが必要であり、石炭燃料は引き続きその一角を占めています。ここで課題となるのは、プロセスの最大効率化、汚染物質を最小化、最大エネルギー出力の確保と資産の完全性です。しかし、石炭資源の世界的な品質劣化を受け、産業用施設やユーティリティー施設における石炭火力発電の既存技術は、工場の非効率化や保全コストの効果を招く問題に直面しています。

このウェビナーでは、将来の設計最適化の基盤となるシミュレーションベースのツールについて学びます。これにより、低品質の石炭を経済的かつ環境的に責任あるかたちで活用できるようになります。この包括的なツールは、多数の下位部品で構成された大規模な石炭燃焼システムを熱CFDモデルとして表現し、部品どうしの複雑な相互作用を解析します。このツールは例えば、効率的な燃焼と汚染物質 (粉塵、NOx、SOxなど) の排出削減に欠かせない空気・石炭の混合率を調べるために使用できます。

微粉炭機の下位部品を統合的に表現した検証済みのデジタル・ツイン

このツールセットのパイロット版では、複数の石炭品質と現実的な多数の条件を用いて、発電所規模の石炭燃焼ボイラーシステムの特性評価を行いました。微粉炭機を構成する複数の下位部品を表現したシミュレーションモデルを統合して、燃焼システムのあらゆる部品間の複雑な相互接続性を調査しました。このアプローチは、非現実的または過度に簡素化した境界条件を用いてしまうリスクを低減します。

類似のプロジェクトから作成した堅牢なモデルがあれば、すでに取り付け済みの機器の「デジタル・ツイン」を開発する基盤となる可能性があります。

このウェビナーで学べる内容:

このツールセットの概要を紹介するほか、以下をはじめとするさまざまな下位構成部品のモデリングにSimcenterを使用する方法を説明します。

• 粉砕機
• 石炭塵 (粉砕燃料) 混合システム
• 燃焼空気混合システム
• 詳細燃焼器
• 溶解炉 (燃焼と放射による熱伝導を発生)
• ボイラーと対流熱伝導の表面
• 空気予熱器

講演者:

• Ignus le Roux氏 (Aerotherm　エンジニアリングサービス担当ディレクター)
• Warwick Ham氏 (Steinmüller Africa　ボイラー処理グループリーダー)
• Ravi Aglave博士 (シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェア、エネルギー&プロセス産業担当ディレクター)