Экспериментальные исследования сжигания биотоплива в кипящем слое

Автор(и)

  • Oleksandr Redko Kharkiv National University of Civil Engineering and Architecture, Ukraine
  • Ihor Redko Харьковский национальный университет городского хозяйства им. А. Н. Бекетова, Ukraine
  • Yurii Pivnenko ООО «ПРОМОЛЮКС СЕРВИС», г. Вишневое, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.32347/2409-2606.2017.23.52-60

Ключові слова:

кипящий слой, топка, древесные отходы, механический недожог, потери теплоты, коэффициент избытка воздуха

Анотація

Представлены результаты экспериментальных исследований показателей потерь теплоты от механического недожога различных видов древесного топлива в топках кипящего слоя. Показано влияние температуры слоя и коэффициента избытка воздуха на величину механического недожога, установлено значительное повышение содержания горючих компонентов в уносе при температуре слоя ниже 750 °C, полнота сгорания топлива возрастает при температуре кипящего слоя выше 800 °C. Определены оптимальные значения коэффициента избытка воздуха (1,4…1,6), обеспечивающие минимальных унос топлива из объёма топки котла, а также значения числа псевдоожижения для различных режимов работы топки. Приведены результаты определения скорости выгорания древесных отходов (щепа, опилки) и гранулированного древесного топлива (пеллеты) в режиме отсутствия теплосъёма. Отмечено, что выгорание гранулированного топлива более продолжительно чем скорость горения неподготовленных древесных отходов. При этом потери теплоты от механической неполноты сгорания для подобного топлива ниже, поскольку прессованное топливо имеет большую плотность и меньшую парусность по сравнению с опилками и щепой.

Біографії авторів

Oleksandr Redko, Kharkiv National University of Civil Engineering and Architecture

профессор

Ihor Redko, Харьковский национальный университет городского хозяйства им. А. Н. Бекетова

доцент

Yurii Pivnenko, ООО «ПРОМОЛЮКС СЕРВИС», г. Вишневое

инженер

Посилання

Karapetov A. E. “Szhiganiye biotopliv v topkakh kipiashchego sloia.” Akademiia energetiki, no.2 (70), 2016, pp. 40-49.

Vares V., Kask Yu., Muyste P., Pikhu T., Soosar S. Spravochnik potrebitelia biotopliva. Izdatelstvo Tallinnskogo tekhnicheskogo universiteta, 2005.

Shemiakin V. N., Karapetov A. E., Krylov S.V. “Opyt prakticheskogo vnedreniia tekhnologii kipiashchego sloia v promyshlennoi i kommunalnoi energetike.” Trudy TsKTI, no. 298, 2009, pp. 57-58.

Shemiakin V. N., Karapetov A. E. “Vnedreniye tekhnologii szhiganiya v kipyashchem sloye kak odin iz putey resheniya vnedreniya mestnykh nizkosortnykh topliv v energetiku strany.” Novosti teplosnabzheniya, no. 9(85), 2009, pp. 20-23.

Baskakov A. P., Mantsev V. V., Raspolov I. V. Kotly i topki s kipyashchim sloyem. Energoatomizlat, 1996.

Puzyrev E. M. Issledovaniye topochnykh protsessov i razrabotka kotlov dlya nizkotemperaturnogo szhiganiya goryuchikh otkhodov i mestnykh topliv. Diss. Polzunov Altai State Technical University, 2003.

Khan A.A., de Jong W., Jansens P.J., Spliethoff H. “Biomass combustion in fluidized bed boilers: Potential problems and remedies.” Fuel Processing Technology, vol. 90, no. 1, 2009, pp. 21-50. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2008.07.012

Li C., Gillum C., Toupin K., Donaldson B. “Biomass boiler energy conversion system analysis with the aid of exergy-based methods.” Energy Conversion and Management, vol. 103, 2015, pp. 665-673. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.07.014

Saidur R., Abdelaziz E.A., Demirbas A., Hossain M.S., Mekhilef S. “A review on biomass as a fuel for boilers.” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, no. 5, 2011, pp. 2262-2289. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.02.015

Davidsson K.O., Åmand L.-E., Steenari B.-M., Elled A.-L., Eskilsson D., Leckner B. “Countermeasures against alkali-related problems during combustion of biomass in a circulating fluidized bed boiler.” Chemical Engineering Science, vol. 63, no. 21, 2008, pp. 5314-5329. https://doi.org/10.1016/j.ces.2008.07.012

Silvennoinen J., Hedman M. “Co-firing of agricultural fuels in a full-scale fluidized bed boiler.” Fuel Processing Technology, vol. 105, 2013, pp. 11-19. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.05.019

Sirisomboon K., Kuprianov V. I., Arromdee P. “Effects of design features on combustion efficiency and emission performance of a biomass-fuelled fluidized-bed combustor.” Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, vol. 49, no. 3, 2010, pp. 270-277. https://doi.org/10.1016/j.cep.2010.02.003

Sun P., Hui S., Gao Z., Zhou Q, Tan H., Zhao Q., Xu T. “Experimental investigation on the combustion and heat transfer characteristics of wide size biomass co-firing in 0.2 MW circulating fluidized bed.” Applied Thermal Engineering, vol. 52, no. 2, 2013, pp. 284-292. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2012.12.009

Strzalka R., Erhart T. G., Eicker U. “Analysis and optimization of a cogeneration system based on biomass combustion.” Applied Thermal Engineering, vol. 50, no. 2, 2013, pp. 1418-1426. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.12.039

Sahu S.G., Chakraborty N., Sarkar P. “Coal–biomass co-combustion: An overview.” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 39, 2014, pp. 575-586. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.106

Litun D. S., Riabov G. A. “Raschet unosa zoly i poter tepla s mekhanicheskim nedozhogom v kipyashchem sloye pri szhiganii biomassy.” Izvestiya rossiyskoy akademii nauk. Energetika, no. 5, 2015, pp 90-102.

Pavlov Yu. G. Issledovaniye prirody mekhanicheskogo nedozhoga topliva v topkakh s kipyashchim sloyem i razrabotka putey uvelicheniya ikh ekonomichnosti. Diss. Moscow, 1987.

Isemin R.L., Kuzmin S.N., Koniakhin V.V., Mikhalev A.V., Zorin A.T., Prokopchik A.P. “Issledovaniye szhiganiya agropellet v kipyashchem sloye.” Voprosy sovremennoi nauki i praktiki, no. 2(12), 2008, pp. 20-24.

Karp I. N., Provalov A. Yu., Pianykh K. E., Yudin A. S. “Issledovanie dinamiki vygoraniia drevesnykh opilok i luzgi podsolnechnika v kipiashchem sloe.” Energotekhnologii i resursosberezhenie, no 3, 2010, pp. 9-13.

Karp I. N., Kolesnik V. V., Orlik V. N., Pianykh K. E., Yudin A. S. “Matematicheskoe modelirovanie protsessa sgoraniia drevesnoi chastitsy.” Energotekhnologii i resursosberezhenie, no 5, 2010, pp. 14-20.

Обкладинка

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-26

Як цитувати

Redko, O., Redko, I., & Pivnenko, Y. (2017). Экспериментальные исследования сжигания биотоплива в кипящем слое. Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання, (23), 52–60. https://doi.org/10.32347/2409-2606.2017.23.52-60

Номер

№ 23 (2017)

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Oleksandr Redko, Ihor Redko, Yurii Pivnenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).