Совместное исследование процессов горения твердотопливных смесей выполнили ученые кафедры теплотехники и гидрогазодинамики Политехнического института СФУ совместно со специалистами лаборатории моделирования тепломассообмена Томского политехнического университета, 22 сентября сообщает пресс-служба СФУ.

Исследование проводилось на основе процессов горения каменных и бурых углей регионов Енисейской Сибири, в том числе с добавлением биомассы, результаты создают задел для решения одновременно двух важных проблем современной теплоэнергетики: ресурсосбережения и экологической безопасности.

Оказаться от использования мазута при растопке угольных котлов можно, применяя высокореакционное твердое топливо, отличающееся от основного используемого топлива более низкой температурой воспламенения, что положительно влияет на интенсификацию зажигания и последующего горения.

Сибирские ученые экспериментально установили условия и характеристики зажигания мелкодисперсных частиц полукокса, древесины, бурого и каменного углей размерами менее 40 мкм; 40–140 мкм; 140–250 мкм; 250–375 мкм и 375–800 мкм и их смесей с разной концентрацией компонентов при лучисто-конвективном нагреве в движении со скоростью 5 м/с с потоком воздуха, разогретого до 500–800 °C.

Также в результате экспериментов было установлено, что добавление высокореакционных компонентов (бурого угля или древесины) к более высококалорийному топливу (каменному углю) на 25–35% снижает длительность индукционного периода.

Были получены аппроксимационные зависимости времени задержки зажигания от температуры разогретого воздуха в широких диапазонах варьирования размеров частиц полукокса, угольной пыли и древесных опилок для вышеперечисленных топливных составов и отдельных компонентов.

Заведующий учебно-научной лабораторией кафедры теплотехники и гидрогазодинамики СФУ Андрей Жуйков напомнил, что «в настоящее время доля выработки тепловой и электрической энергии угольными тепловыми электрическими станциями (ТЭС) в общемировой структуре энергогенерации составляет около 40%. Одной из актуальных задач современной теплоэнергетики является разработка эффективных по экологическим, экономическим и техническим характеристикам систем безмазутной растопки угольных котлов и поддержание последующего процесса горения твердого натурального топлива в переходных режимах».

Полученные исследователями экспериментальные результаты станут основой «для прогнозирования условий и характеристик зажигания топливных смесей, а также для обоснования размеров муфельных предтопков во время проведения опытно-конструкторских работ при проектировании технологического оборудования и расчета теплового режима функционирования перспективных горелочных устройств систем безмазутной растопки угольных котлов», — заключил Андрей Жуйков.