Эффективность плазменной технологии подготовки твердых топлив к сжиганию
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc22(3)169-178Ключевые слова:
плазменная подготовка к сжиганию, твердое топливо, горючее двухфазное топливо, плазменно-угольная горелка, численное исследование, экспериментАннотация
Выполнен термодинамический анализ, позволивший найти рабочие параметры плазменной технологии подготовки твердых топлив к сжиганию. Кинетические расчеты плазменного воспламенения и устойчивого сжигания пылеугольного факела выполнены с использованием программы PlasmaKinTherm. Получены профили температур, скоростей и концентраций горючего газа и угольных частиц по длине реакционной зоны плазменно-угольной горелки. В экспериментах по плазменной подготовке энергетического угля к сжиганию достигнуто устойчивое воспламенение пылеугольного факела, измерены температура и состав полученного высокореакционного двухкомпонентного топлива, а также определена степень конверсии углерода высокозольного Экибастузского угля. Сопоставление результатов экспериментов и расчетов показало их приемлемое согласие. Показано, что основным продуктом плазменного воспламенения и стабилизации горения угля является высокореакционное двухкомпонентное топливо, а концентрации вредных выбросов – оксидов азота и серы при этом меньше, чем в дымовых газах тепловых электростанций на два порядка.
Библиографические ссылки
(1). Society for Mining, Metallurgy & Exploration (2022) Coal’s Importance to the World. https://www.smenet.org/What-We-Do/Technical-Briefings/Coal-s-Importance-in-the-US-and-Global-Energy-Supp
(2). Kellow G (2019) Peabody: 1-4. https://www.peabodyenergy.com/Peabody/media/MediaLibrary/Industry%20Insights/CERAWeek-2019-Essay.pdf
(3). Future coal (2024) Powering the globe. https://www.worldcoal.org/sustainable-societies/improving-access-energy
(4).Messerle VE, Karpenko EI, Ustimenko AB (2014) Fuel 126: 294-300. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2014.02.047
(5). Messerle VE, Karpenko EI, Ustimenko AB (2013) Fuel Process. Technol. 107: 93-98. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2012.07.001
(6). Gorokhovski MA, Jankoski Z, Lockwood FC, Karpenko EI, Messerle VE, Ustimenko AB (2007) Combustion Science and Technology 179 (10): 2065-2090. https://doi.org/10.1080/00102200701386115
(7). Messerle VE, Ustimenko AB, Tastanbekov AK (2022) Thermophysics and Aeromechanics 29(2): 295-310. https://doi.org/10.1134/S0869864322020135
(8). Kanilo PM, Kazantsev VI, Rasyuk NI, Schuenemann K, Vavriv DM (2003) Fuel 82: 187-193. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(02)00201-6
(9). Rogovaya M. (2024) Journal «Kommersant Science» [Zhurnal Kommersant Nauka]. 3: 22. https://www.kommersant.ru/doc/6559928
(10). Kuznetsov VA, Kumkova II, Lerner AS, Popov VE (2012) J. of Phys.: Conference Ser 406: 012023. https://doi.org/10.1088/1742-6596/406/1/012023
(11). Ma Y, Qi H, Zhang J, Cui P, Zhu Zh, Yinglong Wang Y (2023) J. of Clean. Production 384: 135662. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135662
(12). Popov VE, Subbotin DI, Surov AV, Popov SD, Serba EO, Godina EP, Kiselev AA (2019) J. of Phys.: Conference Ser 1243: 012010. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1243/1/012010
(13). Gorokhovski M, Karpenko EI, Lockwood FC, Messerle VE, Trusov BG, Ustimenko AB (2005) Journal of the Energy Institute 78 (4): 157–171. https://doi.org/10.1179/174602205X68261
(14). Messerle VE, Ustimenko AB (2020) IEEE Transactions on Plasma Science 48(2): 343–349. https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2956847.
(15). Jankoski Z, Lockwood FC, Messerle VE, Karpenko EI, Ustimenko AB (2004) Thermophysics and Aeromechanics 11(3): 461-474.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
