Моделирование и эксперименты по плазменному воспламенению Экибастузского угля в виде пыли
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc22(3)179-186Ключевые слова:
низкосортный уголь, плазменное зажигание, стабилизация горения, высокореактивное двухкомпонентное топливо, плазменно-угольная горелка, кинетическое моделированиеАннотация
Благодаря низкой стоимости угля и его доступности в большинстве регионов мира уголь является удобным источником топлива. Несмотря на неэффективность систем при преобразовании тепловой энергии в электроэнергию, необходимы новые технологии для повышения их эффективности. В отличие от традиционных методов запуска котлов и стабилизации горения плазменное воспламенение и стабилизация горения (ПВСГ) пылеугольного пламени предлагает эффективную и устойчивую альтернативу использованию мазута или газа. Эта технология заключается в нагреве аэросмеси плазмой электрической дуги до тех пор, пока уголь не улетучится, а коксовый остаток частично не газифицируется. В результате низкосортный уголь преобразуется в высокореакционное двухкомпонентное топливо (ВРДТ), состоящее из горючего газа и коксового остатка. Для этих процессов в плазменно-угольной горелке (ПУГ) с использованием Экибастузского угля в виде пыли был проведен кинетический анализ с использованием программы PlasmaKinTherm. Моделирование кинетики ПВСГ пылевидного топлива позволило определить изменения температуры, скорости и концентрации по длине ПУГ. Состав, степень газификации углерода и температура устойчивого пылеугольного пламени были определены с использованием плазменного воспламенения твердого топлива. На основе сравнения экспериментальных и расчетных данных установлено, что результаты являются удовлетворительными.
Библиографические ссылки
(1). Canada, Natural Resources, 6 Oct. (2017) Coal Facts. URL
(2). Statista (2024) Coal energy industry worldwide. URL
(3). Reuters, 3 Aug. (2023) Stanway D, China’s Energy-Security Push Drives up Fossil-Fuel Approvals, Greenpeace Research Shows. URL
(4). Just Energy, 24 Jan. (2023) What’s the Role of Coal Consumption in Energy Production? a href="https://justenergy.com/blog/coal-consumption-in-energy/ ">URL
(5). World Nuclear Association, 16 Nov. (2021) ‘Clean Coal’ Technologies, Carbon Capture & Sequestration. URL
(6). Rao Z, Zhao Y, Huang C, Duan C, He J (2015) In Progress in Energy and Combustion Science 46:1-11. Crossref
(7). Suleymenov KA, Kaspiev AG, Ismailov AD (2020) ЧУ Nazarbayev University Research and Innovation System; AO Samruk-Energo. URL
(8). Bolegenova S, Askarova A, Ospanova S, Zhumagaliyeva S, Makanova A, Aldiyarova A, Nurmukhanova A, Idrissova G (2024) Physical Sciences and Technology 11(1-2). Crossref
(9). Bolegenova S, Askarova A, Slavinskaya N, Ospanova S, Maxutkhanova A, Aldiyarova A, Yerbosynov D (2022) Physical Sciences and Technology 9(3-4):69-82. Crossref
(10). Bolegenova S, Askarova A, Ospanova S , Pilipenko N, Shortanbayeva Z, Aldiyarova A (2023) Rec.Contr.Phys. 86(3):67-76. Crossref
(11). Shen T, Song M, Huang Y, Zhu R, Li Z, Yu Q, Lu P, Wang M (2021) Fuel:306. Crossref
(12). Messerle V, Orynbasar M (2021) Combustion and Plasma Chemistry 19(4):289-298. Crossref
(13). Messerle VE, Mossé AL, Orynbasar MN (2024) J Eng Phys Thermophy 97:116-125. Crossref
(14). Messerle VE, Ustimenko AB (2012) Plasma ignition and combustion of solid fuel. [Plazmennoe vosplamenenie i gorenie tverdogo topliva] Palmarium Academic Publishing, Saarbrucken, Germany. ISBN: 978-3-8473-9845-5
(15). Messerle V, Lavrichshev O, Ustimenko А (2023) Rec. Contr. Phys 85(2):42-48. Crossref
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Как цитировать
