Исследования горения композитного топлива из угля и опилок

Abstract

Актуальность. В последнее десятилетие все актуальнее становится проблема необходимости утилизации на существующих тепловых станциях больших объемов как непроектных каменных углей и углеотходов, так и отходов деревообрабатывающей промышленности. Необходимость решения этих задач расширила исследовательскую область вопросов горения дисперсных горючих материалов, определив важность изучения совместного сжигания низкометаморфизованных энергетических углей, углеотходов и отходов деревопереработки, с целью рациональной утилизации промышленных отходов. Цель. Исследование горения композитного топлива из угля и опилок на основе экспериментальной методики и методологии анализа видеофайлов воспламенения аэровзвеси в виде графической визуализации процесса горения. Методы. На основе методики исследования горения аэровзвеси и методологии анализа видеофайлов воспламенения аэровзвеси в виде графической визуализации процесса горения изучается горение композитного топлива из угля и опилок. Результаты и выводы. Проведено изучение горения аэровзвеси композитного топлива из длиннопламенного угля Кузнецкого месторождения и древесных (сосна) опилок при их раздельном измельчении и совместном сжигании. Получена графическая визуализация интенсивности взрывного горения аэровзвеси угля и опилок в реакционном объеме от времени протекания процесса. Установлено, что исследуемый топливный состав может иметь достаточное и даже несколько избыточное количество летучих компонентов, что заставляет систему топливо-окислитель реагировать в процессе горения образованием второго пика горения. Установлено, что наиболее эффективное использование в топливном композите следующее соотношение компонентов: уголь - 70 %, опилки - 30 %. Эффективный коэффициент избытка топлива определяется как α=1

Relevance. In the last decade, the problem of the necessity of utilizing large volumes of both non-design coal and coal waste, as well as waste of the wood processing industry at existing thermal power plants has become increasingly urgent. The solution of this problem expanded the research area of dispersed combustible materials combustion issues, making the study of joint combustion of low-metamorphosed power coals, coal waste and wood processing waste, as requirements for rational utilization of industrial waste. Aim. To study the composite fuel combustion from coal and sawdust based on the experimental technique and methodology for analyzing video files of air suspension ignition in the form of graphical visualization of combustion. Methods. Based on the methodology for studying the combustion of air suspension and the methodology for analyzing video files of air suspension ignition in the form of graphical visualization of combustion, the combustion of composite fuel from coal and sawdust is studied. Results and conclusions. The authors have studied the combustion of composite fuel air suspension from long-flame coal of Kuznetsk deposit and wood (pine) sawdust during their separate grinding and joint combustion. They obtained the graphic visualization of intensity of explosive combustion of coal air suspension and sawdust in reaction volume from time of process flow. It was found that the studied fuel composition can have sufficient and even slightly excessive quantity of volatile components, which makes fuel-oxidizer system react during combustion by forming the second combustion peak. It was found that the most effective use in fuel composite is the following ratio of components: coal - 70%, sawdust - 30%. Effective coefficient of excess fuel is defined as α=1