Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое
Экспериментально определено время выгорания частиц древесных опилок и лузги подсолнечника в диапазоне влажности 0,5–25 % и размера частиц 1,0–3,0 мм. Показано, что минимальное время выгорания и максимальная температура горения достигаются при условии естественно-воздушной сушки топлив (Wr = 10–12 %)...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126852 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое / И.Н. Карп, А.Ю. Провалов, К.Е. Пьяных, А.С. Юдин // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 3. — С. 9-13. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126852 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1268522025-02-09T11:32:42Z Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое The Research of Sawdust and Sunflower Husks Burn-out Time Dynamic in Fluidized Bed Карп, И.Н. Провалов, А.Ю. Пьяных, К.Е. Юдин, А.С. Топливо и энергетика Экспериментально определено время выгорания частиц древесных опилок и лузги подсолнечника в диапазоне влажности 0,5–25 % и размера частиц 1,0–3,0 мм. Показано, что минимальное время выгорания и максимальная температура горения достигаются при условии естественно-воздушной сушки топлив (Wr = 10–12 %). Повышенная и пониженная влажность сжигаемого материала приводит к увеличению общего времени выгорания. Увеличение размера частиц приводит к увеличению времени выгорания только за счет выгорания коксового остатка. Результаты исследования могут быть применены при конструировании топок тепловых агрегатов на альтернативных топливах. Експериментально визначено час вигоряння частинок тирси та лузги соняшника у діапазоні вологості 0,5–25 % та розмірів частинок 1,0–3,0 мм. Показано, що найменший час вигоряння та найбільша температура горіння досягаються за умов природно-повітряного сушіння палива (Wr = 10–12 %). Підвищена та знижена вологість матеріалу, що спалюється, призводить до збільшення загального часу вигоряння. Збільшення розміру частинок призводить до збільшення часу вигоряння тільки за рахунок вигоряння коксівного залишку. Результати дослідження можуть бути використані при конструюванні топок теплових агрегатів на альтернативних паливах. The burn-out time of sawdust and sunflower husks particles in a range of humidity 0,5–2,5 % and particles dimensions 1,0–3,0 mm is defined. It is shown, that minimal burn-out time and maximal combustion temperature are reached if fuel is of naturally-air drying (Wr = 10–12 %). Both increased and decreased humidity leads to burn-out time increasing. Particles dimensions increasing leads to burn-out time increasing only on account of coke remainder combustion time. The investigation results can be used at a combustion chambers for alternative fuels engineering. 2010 Article Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое / И.Н. Карп, А.Ю. Провалов, К.Е. Пьяных, А.С. Юдин // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 3. — С. 9-13. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126852 662.612.66.096.5:674.82:631.576.4 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение application/pdf Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Топливо и энергетика Топливо и энергетика |
| spellingShingle |
Топливо и энергетика Топливо и энергетика Карп, И.Н. Провалов, А.Ю. Пьяных, К.Е. Юдин, А.С. Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Экспериментально определено время выгорания частиц древесных опилок и лузги подсолнечника в диапазоне влажности 0,5–25 % и размера частиц 1,0–3,0 мм. Показано, что минимальное время выгорания и максимальная температура горения достигаются при условии естественно-воздушной сушки топлив (Wr = 10–12 %). Повышенная и пониженная влажность сжигаемого материала приводит к увеличению общего времени выгорания. Увеличение размера частиц приводит к увеличению времени выгорания только за счет выгорания коксового остатка. Результаты исследования могут быть применены при конструировании топок тепловых агрегатов на альтернативных топливах. |
| format |
Article |
| author |
Карп, И.Н. Провалов, А.Ю. Пьяных, К.Е. Юдин, А.С. |
| author_facet |
Карп, И.Н. Провалов, А.Ю. Пьяных, К.Е. Юдин, А.С. |
| author_sort |
Карп, И.Н. |
| title |
Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое |
| title_short |
Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое |
| title_full |
Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое |
| title_fullStr |
Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое |
| title_full_unstemmed |
Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое |
| title_sort |
исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Топливо и энергетика |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126852 |
| citation_txt |
Исследование динамики выгорания древесных опилок и лузги подсолнечника в кипящем слое / И.Н. Карп, А.Ю. Провалов, К.Е. Пьяных, А.С. Юдин // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 3. — С. 9-13. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT karpin issledovaniedinamikivygoraniâdrevesnyhopilokiluzgipodsolnečnikavkipâŝemsloe AT provalovaû issledovaniedinamikivygoraniâdrevesnyhopilokiluzgipodsolnečnikavkipâŝemsloe AT pʹânyhke issledovaniedinamikivygoraniâdrevesnyhopilokiluzgipodsolnečnikavkipâŝemsloe AT ûdinas issledovaniedinamikivygoraniâdrevesnyhopilokiluzgipodsolnečnikavkipâŝemsloe AT karpin theresearchofsawdustandsunflowerhusksburnouttimedynamicinfluidizedbed AT provalovaû theresearchofsawdustandsunflowerhusksburnouttimedynamicinfluidizedbed AT pʹânyhke theresearchofsawdustandsunflowerhusksburnouttimedynamicinfluidizedbed AT ûdinas theresearchofsawdustandsunflowerhusksburnouttimedynamicinfluidizedbed |
| first_indexed |
2025-11-25T21:47:16Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:47:16Z |
| _version_ |
1849800514094497792 |
| fulltext |
Îñîáåííîñòè âûãîðàíèÿ òîïëèâíûõ
÷àñòèö ñ âûñîêèì âûõîäîì ëåòó÷èõ. Îñ-
íîâíîé ñîñòàâëÿþùåé ñóõîé ìàññû îðãàíè÷å-
ñêîãî ñûðüÿ ðàñòèòåëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ÿâ-
ëÿåòñÿ öåëëþëîçà (äî 90 % íà ñóõóþ ìàññó ëóç-
ãè, äåðåâà, îïèëîê; áîëåå 90 % íà ñóõóþ ìàññó
âëàæíûõ öåëëþëîçíûõ îòõîäîâ). Öåëëþëîçà
ÿâëÿåòñÿ ïîëèñàõàðèäîì, ìîíîìîëåêóëà êîòîðî-
ãî èìååò õèìè÷åñêóþ ôîðìóëó Ñ6Í10Î5 è ïðåä-
ñòàâëÿåò ñîáîé êîëüöåâóþ ñòðóêòóðó, ïÿòü óã-
ëîâ êîòîðîé çàíÿòû óãëåðîäîì ñ ïðèñîåäèíåí-
íûìè ãðóïïàìè Í, ÎÍ è ÑÍ2, à øåñòîé — ãå-
òåðîàòîìîì êèñëîðîäà [1].
Âûãîðàíèå òîïëèâíîé ÷àñòèöû ïðåäñòàâëÿ-
åò ñîáîé êîìïëåêñ ñëîæíûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ
ÿâëåíèé, êîòîðûé óñëîâíî ðàçäåëÿþò íà ñëå-
äóþùèå ïîñëåäîâàòåëüíûå ïî âðåìåíè îñíîâíûå
ñòàäèè: 1) ïèðîëèç ÷àñòèöû, ñîñòîÿùèé èç ïðî-
ãðåâà è ñóøêè ÷àñòèöû äî âûõîäà ëåòó÷èõ, çà-
òåì îáðàçîâàíèå, âûõîä, âîñïëàìåíåíèå, à òàê-
æå âûãîðàíèå ëåòó÷èõ; 2) âûãîðàíèå êîêñîâîãî
îñòàòêà, âêëþ÷àÿ åãî âîñïëàìåíåíèå. Óêàçàí-
íûå ñòàäèè èìåþò ðàçëè÷íóþ ñêîðîñòü, ïðîäîë-
æèòåëüíîñòü è ñòåïåíü âëèÿíèÿ íà ïðîöåññ ãî-
ðåíèÿ â çàâèñèìîñòè îò òåõíîëîãè÷åñêèõ óñëî-
âèé ïðîöåññà.  îáùåì ñëó÷àå ïîëíîå âðåìÿ
âûãîðàíèÿ òîïëèâíîé ÷àñòèöû ìîæíî ïðåäñòà-
âèòü â âèäå ñóììû äâóõ âðåìåí, ñîîòâåòñòâóþ-
ùèõ âûõîäó è âûãîðàíèþ ëåòó÷èõ è âûãîðàíèþ
êîêñîâîãî îñòàòêà [2].
 õîäå ïèðîëèçà òîïëèâíîé ÷àñòèöû ïðîèñ-
õîäèò ðàçðûâ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé âíóò-
ðè íåå ñ îáðàçîâàíèåì ãàçîîáðàçíûõ è æèäêèõ
(ñìîëû) êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ òåðìè÷åñêîãî ðàç-
ëîæåíèÿ. Â ñîñòàâ ãàçîîáðàçíûõ ïðîäóêòîâ ïè-
ðîëèçà (ëåòó÷èõ) îáû÷íî âõîäèò çíà÷èòåëüíîå
êîëè÷åñòâî ãîðþ÷èõ êîìïîíåíòîâ (CO, CH4,
H2 è äð.). Ëåòó÷èå èãðàþò âàæíóþ ðîëü ïðè
âîñïëàìåíåíèè è íà íà÷àëüíûõ ñòàäèÿõ ãîðåíèÿ
òîïëèâà. ×åì áîëüøå ëåòó÷èõ ñîäåðæèòñÿ â èñ-
õîäíîì òîïëèâå, òåì ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëî-
âèÿõ áûñòðåå ïðîèñõîäèò åãî âîñïëàìåíåíèå è
òåì èíòåíñèâíåå îíî âûãîðàåò. Â òî æå âðåìÿ
âûõîä è ãîðåíèå ëåòó÷èõ, îïåðåæàÿ ãîðåíèå
êîêñîâîãî îñòàòêà, ìîæåò ïðîòèâîäåéñòâîâàòü
äèôôóçèè îêèñëèòåëÿ ê åãî ïîâåðõíîñòè. Ýòî
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 3 9
ÓÄÊ 662.612.66.096.5:674.82:631.576.4
Èññëåäîâàíèå äèíàìèêè âûãîðàíèÿ
äðåâåñíûõ îïèëîê è ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà
â êèïÿùåì ñëîå
Êàðï È.Í.1, Ïðîâàëîâ À.Þ.2, Ïüÿíûõ Ê.Å.1, Þäèí À.Ñ.1
1 Èíñòèòóò ãàçà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
2 Èíñòèòóò óãîëüíûõ ýíåðãîòåõíîëîãèé ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
Ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåíî âðåìÿ âûãîðàíèÿ ÷àñòèö äðåâåñíûõ îïèëîê è ëóçãè
ïîäñîëíå÷íèêà â äèàïàçîíå âëàæíîñòè 0,5–25 % è ðàçìåðà ÷àñòèö 1,0–3,0 ìì. Ïîêàçà-
íî, ÷òî ìèíèìàëüíîå âðåìÿ âûãîðàíèÿ è ìàêñèìàëüíàÿ òåìïåðàòóðà ãîðåíèÿ äîñòèãà-
þòñÿ ïðè óñëîâèè åñòåñòâåííî-âîçäóøíîé ñóøêè òîïëèâ (Wr = 10–12 %). Ïîâûøåííàÿ
è ïîíèæåííàÿ âëàæíîñòü ñæèãàåìîãî ìàòåðèàëà ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ îáùåãî âðåìå-
íè âûãîðàíèÿ. Óâåëè÷åíèå ðàçìåðà ÷àñòèö ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ âðåìåíè âûãîðàíèÿ
òîëüêî çà ñ÷åò âûãîðàíèÿ êîêñîâîãî îñòàòêà. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ìîãóò áûòü ïðè-
ìåíåíû ïðè êîíñòðóèðîâàíèè òîïîê òåïëîâûõ àãðåãàòîâ íà àëüòåðíàòèâíûõ òîïëèâàõ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: âðåìÿ âûãîðàíèÿ, äðåâåñíûå îïèëêè, ëóçãà ïîäñîëíå÷íèêà, âëàæ-
íîñòü, ðàçìåðû ÷àñòèö.
Åêñïåðèìåíòàëüíî âèçíà÷åíî ÷àñ âèãîðÿííÿ ÷àñòèíîê òèðñè òà ëóçãè ñîíÿøíèêà ó ä³à-
ïàçîí³ âîëîãîñò³ 0,5–25 % òà ðîçì³ð³â ÷àñòèíîê 1,0–3,0 ìì. Ïîêàçàíî, ùî íàéìåíøèé
÷àñ âèãîðÿííÿ òà íàéá³ëüøà òåìïåðàòóðà ãîð³ííÿ äîñÿãàþòüñÿ çà óìîâ ïðèðîäíî-ïîâ³ò-
ðÿíîãî ñóø³ííÿ ïàëèâà (Wr = 10–12 %). ϳäâèùåíà òà çíèæåíà âîëîã³ñòü ìàòåð³àëó, ùî
ñïàëþºòüñÿ, ïðèçâîäèòü äî çá³ëüøåííÿ çàãàëüíîãî ÷àñó âèãîðÿííÿ. Çá³ëüøåííÿ ðîçì³ðó
÷àñòèíîê ïðèçâîäèòü äî çá³ëüøåííÿ ÷àñó âèãîðÿííÿ ò³ëüêè çà ðàõóíîê âèãîðÿííÿ êîê-
ñ³âíîãî çàëèøêó. Ðåçóëüòàòè äîñë³äæåííÿ ìîæóòü áóòè âèêîðèñòàí³ ïðè êîíñòðóþâàíí³
òîïîê òåïëîâèõ àãðåãàò³â íà àëüòåðíàòèâíèõ ïàëèâàõ.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ÷àñ âèãîðÿííÿ, òèðñà, ëóçãà ñîíÿøíèêà, âîëîã³ñòü, ðîçì³ðè ÷àñòèíîê.
� Êàðï È.Í., Ïðîâàëîâ À.Þ., Ïüÿíûõ Ê.Å., Þäèí À.Ñ., 2010
îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî èíòåíñèâíîå íàñûùåíèå
ëåòó÷èìè ïðèëåãàþùåé ê ÷àñòèöå ïîãðàíè÷íîé
ïëåíêè âåäåò ê ñîçäàíèþ â íåé ïàðîãàçîâîé
ñìåñè èç ãîðþ÷èõ è îêèñëèòåëÿ. Âûãîðàíèå
ýòîé ñìåñè âûçûâàåò ðåçêîå ñíèæåíèå êîíöåí-
òðàöèè îêèñëèòåëÿ ó ïîâåðõíîñòè ÷àñòèöû, ñëå-
äîâàòåëüíî, êîêñîâûé îñòàòîê ïðàêòè÷åñêè íå
ó÷àñòâóåò â ïðîöåññå âîñïëàìåíåíèÿ è íà÷àëü-
íûõ ñòàäèÿõ ãîðåíèÿ (ãîìîãåííî-ãåòåðîãåííîå
âîñïëàìåíåíèå).
Ñëåäóþùåé, êàê ïðàâèëî, íàèáîëåå ïðîäîë-
æèòåëüíîé ïî âðåìåíè ñòàäèåé ïîñëå âûõîäà è
âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ, ÿâëÿåòñÿ âûãîðàíèå êîêñî-
âîãî îñòàòêà. Äëÿ ýòîé ñòàäèè îñîáóþ ðîëü èãðà-
þò ãåòåðîãåííûå ðåàêöèè, ïðîõîäÿùèå íà ïî-
âåðõíîñòè òîïëèâíîé ÷àñòèöû. Ñîãëàñíî òåîðèè
àêòèâíûõ öåíòðîâ, ðåàêöèÿ èäåò íå íà âñåé äî-
ñòóïíîé ãàçó-ðåàãåíòó ïîâåðõíîñòè, à ëèøü íà åå
îïðåäåëåííûõ ó÷àñòêàõ — àêòèâíûõ öåíòðàõ.
Ïðè ýòîì ïîñëåäîâàòåëüíûìè ýëåìåíòàðíûìè
àêòàìè âçàèìîäåéñòâèÿ ÿâëÿþòñÿ ôèçè÷åñêàÿ è
õèìè÷åñêàÿ àäñîðáöèÿ, ìèãðàöèÿ ïðîìåæóòî÷íî-
ãî êîìïëåêñà, äåñîðáöèÿ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè.
 áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ñòàäèÿ âûãîðàíèÿ
êîêñîâîãî îñòàòêà îïðåäåëÿåò ïîëíîòó óòèëèçà-
öèè òîïëèâà, ýôôåêòèâíîñòü òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà è êîíñòðóêòèâíûå îñîáåííîñòè òîïî÷-
íîé êàìåðû, à òàêæå ðåæèìíûå ïàðàìåòðû òåõ-
íîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà.
Ïîäãîòîâêà òîïëèâ ê èñïûòàíèÿì.
Òîïëèâà äîñòàâëÿëèñü â êàïðîíîâûõ ìåøêàõ,
÷òî ïîçâîëÿëî ñîõðàíÿòü èõ íà÷àëüíûå ðàçìåðû
è èñõîäíóþ âëàæíîñòü ìàòåðèàëà. Èñõîäíûå
îáðàçöû ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà ïðåäñòàâëÿëè ñî-
áîé öåëüíûå ïîëîâèíêè òâåðäîé îáîëî÷êè ñå-
ìå÷êè ðàçìåðîì 10–14 ìì. Äðåâåñíûå îïèëêè
áûëè ïîëó÷åíû ïîñëå ôóãîâêè äðåâåñèíû õâîé-
íûõ ïîðîä. Ðàçìåðû îïèëîê íàõîäèëèñü â ïðå-
äåëàõ 10–25 ìì. Äëÿ âñåõ îáðàçöîâ áûë ïðîâå-
äåí òåõíè÷åñêèé àíàëèç (òàáë.1).
Ïî ðåçóëüòàòàì òåõíè÷åñêîãî àíàëèçà ìîæ-
íî çàêëþ÷èòü, ÷òî âñå îáðàçöû ÿâëÿþòñÿ ìàëî-
çîëüíûìè (Ad = 0,6–2,5 % ) è õàðàêòåðèçóþòñÿ
âûñîêèì âûõîäîì ëåòó÷èõ. Ïðè âûãîðàíèè ñëå-
äóåò îæèäàòü áûñòðîãî âîñïëàìåíåíèÿ ÷àñòèö, à
ïîñëå âûãîðàíèÿ — ïðàêòè÷åñêè ïîëíîãî îòñóò-
ñòâèÿ çîëû.
 çàäà÷ó ýêñïåðèìåíòà âõîäèëî èññëåäîâà-
íèå äèíàìèêè âûãîðàíèÿ ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà
è äðåâåñíûõ îïèëîê ñ âëàæíîñòüþ ÷àñòèö Wr
îò 0 äî 30 % è ðàçìåðîì ÷àñòèö îò 1 äî 3 ìì.
Íà ïåðâîì ýòàïå èñõîäíûå îáðàçöû ëóçãè è
îïèëîê áûëè ïîðåçàíû íà ëàáîðàòîðíîé íîæå-
âîé ìåëüíèöå äëÿ âîëîêíèñòûõ ìàòåðèàëîâ
ÐÌ-120. Ìàòåðèàë, ïîäàâàåìûé ÷åðåç çàãðóçî÷-
íûé áóíêåð, ïîïàäàë â êàìåðó äðîáëåíèÿ, ãäå
èçìåëü÷àëñÿ ïðè ïîïàäàíèè ÷àñòèö ìåæäó íî-
æàìè ðîòîðà è íîæàìè êîðïóñà. Çà îäèí îáî-
ðîò ðîòîðà ïðîèñõîäèò øåñòü öèêëîâ èçìåëü÷å-
íèÿ. Ïðè ýòîì ÷àñòèöû ìàòåðèàëà èñïûòûâàþò
ñäâèãîâûå äåôîðìàöèè, ïîäîáíûå äåôîðìàöè-
ÿì, âîçíèêàþùèì ïðè âîçäåéñòâèè íîæíèö èëè
íîæà ãèëüîòèíû.
Ïðîïóùåííûé ÷åðåç ìåëüíèöó ìàòåðèàë
áûë ïðîñåÿí íà ñòàíäàðòíûõ ëàáîðàòîðíûõ ñè-
òàõ ñ ðàçìåðîì ÿ÷ååê 1,0; 1,6; 2,5 è 3,0 ìì. Òà-
êèì îáðàçîì áûëî ïîëó÷åíî òðè ãðóïïû îáðàç-
öîâ ñ õàðàêòåðíûì ðàçìåðîì ÷àñòèö: 1,0–1,6;
1,6–2,5; 2,5–3,0 ìì. ×àñòü ðàññåÿííîãî ìàòå-
ðèàëà âñåõ ðàçìåðîâ áûëà âûñóøåíà â ñóøèëü-
íîì øêàôó äî âëàæíîñòè 0,5 %. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ
ìàòåðèàëà ñ âëàæíîñòüþ îêîëî 30 % ìàòåðèàë ñ
âëàæíîñòüþ 0,5 % ñìà÷èâàëñÿ âîäîé äî ñîñòîÿ-
íèÿ, ïðè êîòîðîì ìîêðûå ÷àñòèöû ìîãëè ïðîõî-
äèòü ïî òðàêòó ïîäà÷è òîïëèâà â óñòàíîâêó áåç
íàëèïàíèÿ íà ñòåíêè òðàêòà. Âëàæíîñòü ïîäãî-
òîâëåííûõ ýòèì ñïîñîáîì îáðàçöîâ ñîñòàâèëà
Wr = 25 %.
Ïðè ïîäãîòîâêå îáðàçöîâ áûëî ïîëó÷åíî 18
ïðîá ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà è äðåâåñíûõ îïèëîê
ñ âëàæíîñòüþ Wr = 0,5 %; Wr = 10,2 % (äëÿ
ëóçãè); Wr = 12,5 % (äëÿ îïèëîê) è Wr = 25 %.
Âñå ïðîáû äî ýêñïåðèìåíòîâ âî èçáåæàíèå èç-
ìåíåíèÿ âëàæíîñòè õðàíèëèñü â ãåðìåòè÷íî çà-
êðûòûõ ïîëèýòèëåíîâûõ ïàêåòàõ.
Ýêñïåðèìåíòû ïî îïðåäåëåíèþ äèíàìèêè
âûãîðàíèÿ ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà è äðåâåñíûõ
îïèëîê ïðîâîäèëèñü íà ëàáîðàòîðíîé óñòàíîâêå
ÐÑÊ-2Ä, ïðåäíàçíà÷åííîé äëÿ èçó÷åíèÿ äèíà-
ìèêè âûãîðàíèÿ ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ òâåðäîãî
òîïëèâà â êèñëîðîäå âîçäóõà â êèïÿùåì ñëîå
ïðè äàâëåíèè 0,1–2,5 ÌÏà è òåìïåðàòóðå
500–1250 �Ñ.
Îñíîâó óñòàíîâêè ñîñòàâëÿåò âåðòèêàëüíàÿ
òðóá÷àòàÿ ïå÷ü ñ ïîìåùåííûì âíóòðü öèëèíä-
ðè÷åñêèì ðåàêòîðîì, âûïîëíåííûì èç æàðî-
ïðî÷íîé ñòàëè. Âíóòðåííèé äèàìåòð ðåàêòîðà
0,035 ì. Íèæíÿÿ ÷àñòü ðåàêòîðà çàïîëíåíà
èíåðòíîé çàñûïêîé èç îêñèäà ìàãíèÿ è ïðåäíà-
çíà÷åíà äëÿ ïðîãðåâà ïîñòóïàþùåãî ñ íèçó ðå-
àêòîðà ãàçà-ðåàãåíòà. Ñâåðõó çàñûïêè íàõîäèò-
ñÿ ãàçîðàñïðåäåëèòåëüíàÿ ðåøåòêà èç æàðî-
ïðî÷íîé ñòàëè ñ ðàçìåðîì ÿ÷ååê 0,15 ìì. Ïîäà-
÷à ãàçà-ðåàãåíòà (âîçäóõà) îñóùåñòâëÿåòñÿ îò
ðàìïû áàëëîíîâ ÷åðåç ñèñòåìó âåíòèëåé. Ðàñ-
10 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 3
Òàáëèöà 1. Òåõíè÷åñêèé àíàëèç èñõîäíûõ îá-
ðàçöîâ
Îáðàçåö Ad, % Vdaf, % Wr, %
Ëóçãà ïîäñîëíå÷íèêà 2,3–2,5 76,2–77,4 10,0–10,4
Äðåâåñíûå îïèëêè 0,6–0,9 80,1–82,4 12,2–12,5
õîä ãàçà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ðåàêòîð, óñòàíàâ-
ëèâàåòñÿ ðåãóëèðóþùèìè èãîëü÷àòûìè âåíòèëÿ-
ìè, ðàçìåùåííûìè íà âõîäå â ðåàêòîð, à åãî èç-
ìåðåíèå — ðîòàìåòðàìè íà âûõîäå èç ðåàêòîðà.
Èññëåäóåìûå îáðàçöû ïîäàþòñÿ ÷åðåç òðàêò ïî-
äà÷è òîïëèâà, ñîñòîÿùèé èç áóíêåðà è øëþçà.
Çàïèñü äàííûõ íà êîìïüþòåð ïî äèíàìèêå
èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóð â ðåàêòîðå îñóùåñòâëÿåò-
ñÿ íà îñíîâàíèè ïîêàçàíèé ÕÀ-òåðìîïàðû, ðàñ-
ïîëîæåííîé âíóòðè ðåàêòîðà. «Êîðîëåê» òåð-
ìîïàðû íàõîäèòñÿ íà ðàññòîÿíèè 3–5 ìì îò ãà-
çîðàñïðåäåëèòåëüíîé ðåøåòêè, ïîçâîëÿÿ èçìå-
ðÿòü òåìïåðàòóðó ñëîÿ èññëåäóåìîãî ìàòåðèàëà.
Êîìïîíåíòíûé ñîñòàâ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ
ÑÎ, ÑÎ2, Î2 è NOx èçìåðÿåòñÿ ÈÊ-ãàçîàíàëèçà-
òîðîì íåïðåðûâíîãî äåéñòâèÿ «ULTRAMAT-23»
íåìåöêîé ôèðìû Siemens.
 õîäå ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòîâ â ðåàêòî-
ðå óñòàíàâëèâàëàñü òåìïåðàòóðà 900 �Ñ, ðàñõîä
âîçäóõà G = 1,0–1,2 ë/ìèí.
Ïî ðåçóëüòàòàì ïðåäâàðèòåëüíûõ ýêñïåðè-
ìåíòîâ íà õîëîäíîé ìîäåëè, öåëüþ êîòîðûõ
áûëî îïðåäåëåíèå ðàñõîäà âîçäóõà äëÿ ñîçäà-
íèÿ óñëîâèé âèòàíèÿ ëóçãè èëè îïèëîê, áûëî
âûÿâëåíî ñëåäóþùåå. Óâåëè÷åíèå ðàñõîäà âîç-
äóõà íå ïðèâîäèëî ê îæèæåíèþ ÷àñòè÷åê ìàòå-
ðèàëà â ðåàêòîðå äî íåêîòîðîãî ïîðîãîâîãî çíà-
÷åíèÿ: ÷àñòèöû îáðàçîâûâàëè ôèëüòðàöèîííûé
ñëàáî ïîäâèæíûé ñëîé. Ïîñëå äîñòèæåíèÿ êðè-
òè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ ðàñõîäà (ëèíåéíîé ñêîðî-
ñòè) ïðîèñõîäèë èíòåíñèâíûé âûíîñ ÷àñòèö èç
ðåàêòîðà. Ðåçóëüòàòû ýòèõ èññëåäîâàíèé ïðåä-
ñòàâëåíû â òàáë.2.
Òàêèì îáðàçîì, ëóçãà ïîäñîëíå÷íèêà è äðå-
âåñíûå îïèëêè îòíîñÿòñÿ ê ìàòåðèàëàì ãðóïïû
À, êîòîðûå íå ñïîñîáíû ê ïñåâäîîæèæåíèþ â
îòñóòñòâèå ñëîåîáðàçóþùåãî ìàòåðèàëà. Â äàëü-
íåéøèõ îïûòàõ ïî èçó÷åíèþ äèíàìèêè âûãîðà-
íèÿ ÷àñòèö ëóçãè â êà÷åñòâå ñëîåîáðàçóþùåãî
èíåðòíîãî ìàòåðèàëà èñïîëüçîâàëàñü ïðåäâàðè-
òåëüíî îòîææåííàÿ ïðè t = 950 �C çîëà ìåëêîé
ôðàêöèè (d = 0,40–0,63 ìì). Åå èñïîëüçîâàíèå
ïîçâîëèëî îðãàíèçîâàòü èíòåíñèâíîå ïåðåìåøè-
âàíèå ÷àñòèö ëóçãè èëè îïèëîê â ðåàêöèîííîé
çîíå è ñâÿçàííîå ñ ýòèì óñëîâèå ðàâíîìåðíîãî
äîñòóïà êèñëîðîäà âîçäóõà ê òîïëèâíûì ÷àñòè-
öàì. Ïðè òàêîé îðãàíèçàöèè ïðîöåññà óäàëîñü
èçáåæàòü ãðàäèåíòîâ êîíöåíòðàöèè ïðîäóêòîâ
ðåàêöèè ïî ñëîþ, à ñëåäîâàòåëüíî, äèôôóçèîí-
íîãî òîðìîæåíèÿ è íåîäíîçíà÷íîñòè, âîçíèêàþ-
ùåé èç-çà íåêîíòðîëèðóåìîãî óíîñà íåäîãîðåâ-
øåãî ìàòåðèàëà èç ðåàêöèîííîé çîíû èç-çà îò-
ñóòñòâèÿ â íåì çîëû.
Ïðè ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåíòîâ ðàñõîä âîç-
äóõà âûáèðàëñÿ, èñõîäÿ èç óñëîâèÿ ïñåâäîîæè-
æåíèÿ óêàçàííûõ ôðàêöèé ÷àñòèö çîëû, à êî-
ëè÷åñòâî ëóçãè èëè îïèëîê â îäíîé çàñûïêå —
ïî óñëîâèþ îòñóòñòâèÿ äèôôóçèîííîãî òîðìî-
æåíèÿ (óðîâåíü êèñëîðîäà â ïðîäóêòàõ ñãîðà-
íèÿ íå ìåíåå 4 %).
Ýêñïåðèìåíò ïðîâîäèëñÿ ñëåäóþùèì îáðà-
çîì. Ðåàêòîð ðàçîãðåâàëñÿ äî çàäàííîé òåìïå-
ðàòóðû (t = 900 �Ñ), è óñòàíàâëèâàëñÿ òðåáóå-
ìûé ðàñõîä ãàçà-ðåàãåíòà (G = 1,0–1,2 ë/ìèí).
Çàòåì â ðåàêòîð ÷åðåç òðàêò ïîäà÷è òîïëèâà çà-
ñûïàëàñü ñìåñü, ñîñòîÿùàÿ èç 0,1 ã ëóçãè èëè
îïèëîê è 1,0 ã çîëû. Ïîïàäàÿ â ðåàêòîð, ñìåñü
âîñïëàìåíÿëàñü, ïîâûøàÿ òåìïåðàòóðó ñëîÿ.
Ïðè ïðîâåäåíèè èçìåðåíèé îáåñïå÷èâàëèñü íå-
ïðåðûâíûé êîíòðîëü è çàïèñü äàííûõ â âèäå
çàâèñèìîñòåé òåìïåðàòóðû îò âðåìåíè âíóòðè
ðåàêòîðà t = f(�) (äèíàìè÷åñêèå êðèâûå) è
ôèêñèðîâàëèñü ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ êîìïî-
íåíòíîãî ñîñòàâà îòõîäÿùèõ ãàçîâ CO, CO2, O2
è NOõ. Ïîñëå ñíèæåíèÿ òåìïåðàòóðû äî èñõîä-
íîãî çíà÷åíèÿ ðåãèñòðàöèÿ äàííûõ ïðåêðàùà-
ëàñü, âûãîðåâøèé îáðàçåö ÷åðåç öèêëîí âûâî-
äèëñÿ èç óñòàíîâêè.
Äëÿ ïîëó÷åíèÿ äèíàìè÷åñêîé êðèâîé âûãî-
ðàíèÿ íà êàæäîì îáðàçöå ïðîâîäèëîñü íå ìåíåå
òðåõ îïûòîâ.
Òèïè÷íàÿ äèíàìè÷åñêàÿ êðèâàÿ âûãîðàíèÿ
t = f(�) äèñêðåòíîé íàâåñêè ëóçãè ïîäñîëíå÷-
íèêà äëÿ óñëîâèé åñòåñòâåííîé âëàæíîñòè è
ìàêñèìàëüíîãî ðàçìåðà ÷àñòèö ïðè àòìîñôåð-
íîì äàâëåíèè è òåìïåðàòóðå 900 �C ïðåäñòàâ-
ëåíà íà ðèñ.1. Â ñîïîñòàâèòåëüíûõ ýêñïåðè-
ìåíòàõ ìàññà íàâåñêè ëóçãè (m = 0,1 ã) îñòàâà-
ëàñü ïîñòîÿííîé.
Èç ðèñ.1 âèäíî, ÷òî äèíàìè÷åñêàÿ êðèâàÿ
ïî òåìïåðàòóðå èìååò äâà îòëè÷èòåëüíûõ ýêñ-
òðåìàëüíûõ ó÷àñòêà (ïèêà): ïåðâûé ñîîòâåòñò-
âóåò âûãîðàíèþ ëåòó÷èõ, âòîðîé — âûãîðàíèþ
êîêñîâîãî îñòàòêà. Ïåðâûé ïèê, ñ ìåíüøèì èí-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 3 11
Òàáëèöà 2. Ñêîðîñòü óíîñà ëóçãè è îïèëîê â
çàâèñèìîñòè îò äèàìåòðà ÷àñòèö
Ïðîöåññ d = 1,0–1,6 ìì d = 2,5–3,0 ìì
Äðåâåñíûå îïèëêè
Ïñåâäîîæèæåíèå 0,3–0,4 ì/ñ 0,5–0,8 ì/ñ
Âûíîñ 0,6–0,8 ì/ñ 0,9–1,5 ì/ñ
Ëóçãà ïîäñîëíå÷íèêà
Ïñåâäîîæèæåíèå 0,3–0,5 ì/ñ 0,5–0,7 ì/ñ
Âûíîñ 0,8–0,9 ì/ñ 0,9–1,2 ì/ñ
Ðèñ.1. Äèíàìèêà âûãîðàíèÿ ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà (d = 2,5–
3,0 ìì, W = 10,5 %).
òåðâàëîì âðåìåíè, èìååò ÿðêî âûðàæåííûé
ìàêñèìóì, âåëè÷èíà êîòîðîãî ðåçêî ñíèæàåòñÿ è
âûõîäèò íà ïëàâíî ñïàäàþùóþ âåòâü, ñîîòâåòñò-
âóþùóþ âûãîðàíèþ êîêñîâîãî îñòàòêà. Âòîðîé
ïèê ðåàëèçóåòñÿ â òå÷åíèå áîëåå äëèòåëüíîãî âðå-
ìåííîãî èíòåðâàëà. Ýòîò ïèê ñòàíîâèòñÿ çàìåò-
íûì ïðè ðàçìåðå ÷àñòèö áîëåå 1,6 ìì. Óñëîâíî
òî÷êà ïåðåãèáà êðèâîé ìîæåò áûòü âûáðàíà äëÿ
ðàçãðàíè÷åíèÿ îêîí÷àíèÿ ñòàäèè âûãîðàíèÿ ëåòó-
÷èõ è íà÷àëà âûãîðàíèÿ êîêñîâîãî îñòàòêà.
Óâåëè÷åíèå ðàçìåðà ÷àñòèö ëóçãè ïðè îäè-
íàêîâîé âëàæíîñòè îáðàçöîâ ñëàáî âëèÿåò íà
àìïëèòóäó è ïðîäîëæèòåëüíîñòü ïåðâîãî ïèêà,
òî åñòü âûõîäà ëåòó÷èõ, à âåëè÷èíà ïèêà, êîòî-
ðûé ñîîòâåòñòâóåò âûãîðàíèþ êîêñîâîãî îñòàòêà,
è åãî ïðîäîëæèòåëüíîñòü âîçðàñòàþò, óâåëè÷è-
âàÿ òåì ñàìûì îáùåå âðåìÿ âûãîðàíèÿ îáðàçöà.
Íàèëó÷øèå ïîêàçàòåëè âûãîðàíèÿ (ìàêñè-
ìàëüíûå âñïëåñêè òåìïåðàòóð è ìèíèìàëüíàÿ
ïðîäîëæèòåëüíîñòü èìïóëüñîâ) áûëè ïîëó÷åíû
ïðè âëàæíîñòè Wr = 10,5 %. Ñ óìåíüøåíèåì
âëàæíîñòè ïðîöåññ ãîðåíèÿ çàìåòíî óõóäøàëñÿ.
Âñïëåñêè òåìïåðàòóð ó îáðàçöîâ ñ Wr = 0,5 %
áûëè íà 10–20 �Ñ íèæå, ÷åì ó îáðàçöîâ ñ Wr =
10,2 %. Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü äâóìÿ ïðè÷èíà-
ìè. Ïåðâàÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïðè ïîïàäà-
íèè ÷àñòèöû òîïëèâà â çîíó ñ âûñîêîé òåìïåðà-
òóðîé ïðîèñõîäèò èíòåíñèâíîå èñïàðåíèå âëà-
ãè, íàõîäÿùåéñÿ â ïîðàõ. Ïîðû ïîä âîçäåéñò-
âèåì âûñîêîãî äàâëåíèÿ îáðàçîâàâøåãîñÿ ïàðà
ðàçðóøàþòñÿ, óâåëè÷èâàÿ ðåàãèðóþùóþ ïî-
âåðõíîñòü è ñîîòâåòñòâåííî ñêîðîñòü ðåàêöèè.
Äðóãîé ïðè÷èíîé óëó÷øåíèÿ ãîðåíèÿ ìî-
æåò áûòü ïîâûøåíèå ñêîðîñòè ãîðåíèÿ ÑÎ — îä-
íîãî èç ïåðâè÷íûõ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè ãåòåðîãåí-
íîãî ãîðåíèÿ â ïðèñóòñòâèè âîäÿíîãî ïàðà. Ìåõà-
íèçì ýòîãî ïðîöåññà ïîäðîáíî ðàññìîòðåí â òåî-
ðèè öåïíûõ ðåàêöèé [3], êîòîðûé çàêëþ÷àåòñÿ â
ñíèæåíèè ýíåðãèè àêòèâàöèè ñòàäèé ãîðåíèÿ,
ïðîõîäÿùèõ ñ ó÷àñòèåì ðàäèêàëîâ Í è ÎÍ. Ïî-
âûøåíèå ñêîðîñòè ãîðåíèÿ «âëàæíîãî» ÑÎ ïî
ñðàâíåíèþ ñ «ñóõèì» íà 2–3 ïîðÿäêà ïåðåâîäèò
çîíó ãîìîãåííîãî ãîðåíèÿ èç îáúåìà ñëîÿ â îêðå-
ñòíîñòè ÷àñòèö, ÷òî ïîâûøàåò åå òåìïåðàòóðó è â
öåëîì óâåëè÷èâàåò ñêîðîñòü ãîðåíèÿ. Âåëè÷èíó
âêëàäà êàæäîãî èç ýòèõ ïðîöåññîâ îïðåäåëèòü çà-
òðóäíèòåëüíî, íî â ëþáîì ñëó÷àå îáà ýòè ôàêòî-
ðà ïðèâîäÿò ê óëó÷øåíèþ ãîðåíèÿ.
Ïîâûøåííàÿ âëàæíîñòü ÷àñòèö (Wr = 25 %)
ïðèâîäèëà ê òîìó, ÷òî çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü òåï-
ëîòû, âûäåëèâøåéñÿ ïðè ãîðåíèè ëåòó÷èõ, ðàñ-
õîäîâàëàñü íà èñïàðåíèå âëàãè. Ìàêñèìóì ïèêà
âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ ñíèæàëñÿ íà 20–30 �Ñ, à
ñóììàðíîå âðåìÿ âûãîðàíèÿ íàâåñêè óâåëè÷èâà-
ëîñü íà 8–12 ñ.
Âðåìÿ âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ ïðè âëàæíîñòè
ìàòåðèàëà 0,5–10,2 % íàõîäèëîñü â ïðåäåëàõ
6–8 ñ. Âðåìÿ âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ ïðè âëàæíî-
ñòè 25 % îïðåäåëèòü çàòðóäíèòåëüíî èç-çà ñëèÿ-
íèÿ ïèêîâ âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ è êîêñîâîãî
îñòàòêà. Îáùåå âðåìÿ âûãîðàíèÿ äèñêðåòíîé
çàñûïêè äëÿ âñåõ îáðàçöîâ ëóçãè íàõîäèëîñü â
ïðåäåëàõ 44–72 ñ.
Ñîñòàâ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ ëóçãè: ÑÎ =
3,5–5,2 %; ÑÎ2 = 14,8–16,5 %; Î2 = 3,8–4,6 %;
NOõ = 235–250 ìã/íì3.
Òèïè÷íàÿ äèíàìè÷åñêàÿ êðèâàÿ âûãîðàíèÿ
t = f(�) íàâåñêè äðåâåñíûõ îïèëîê ïðè èñõîä-
íîé âëàæíîñòè è ðàçìåðå ÷àñòèö 2,5–3,0 ìì
ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ.2.
Îïûòû, ïðîâîäèìûå ñ îïèëêàìè, ïîçâîëèëè
çàêëþ÷èòü ñëåäóþùåå. Êàê è â ñëó÷àå ñ ëóçãîé,
ïðîöåññ ãîðåíèÿ âûñóøåííûõ äî Wr = 0,5 %
÷àñòèö îïèëîê áûë õóæå, ÷åì ó îïèëîê ñ âëàæ-
íîñòüþ Wr = 12,5 %. Ìàêñèìóì ïèêà âûãîðàíèÿ
ëåòó÷èõ ó ñóõèõ îïèëîê áûë íà 20–25 �Ñ íèæå,
÷åì ó îïèëîê ñ âëàæíîñòüþ Wr = 12,5 %.
Óâåëè÷åíèå âëàæíîñòè ìàòåðèàëà äî 25 %
òàêæå îòðèöàòåëüíî ñêàçûâàëîñü íà ïðîöåññå ãî-
ðåíèÿ. Ðàñõîä òåïëîòû íà èñïàðåíèå âëàãè â ìî-
ìåíò âáðàñûâàíèÿ çàñûïêè â ðåàêòîð ïðèâîäèë ê
îõëàæäåíèþ ñëîÿ íà 20–35 �Ñ. Îáùåå âðåìÿ âû-
ãîðàíèÿ âëàæíûõ îïèëîê óâåëè÷èâàëîñü íà
15–25 ñ ïî ñðàâíåíèþ ñî âðåìåíåì âûãîðàíèÿ
îïèëîê, èìåþùèõ âëàæíîñòü Wr = 12,5 %.
Ïèê, ñîîòâåòñòâóþùèé âûãîðàíèþ êîêñîâî-
ãî îñòàòêà, ìåíåå âûðàæåí, ÷åì ó ëóçãè, è ñòà-
íîâèòñÿ çàìåòåí ëèøü ïðè ðàçìåðå ÷àñòèö
2,5–3,0 ìì, ÷òî, ïî-âèäèìîìó, ñëåäóåò îáúÿñ-
íèòü ìåíüøåé ïëîòíîñòüþ äðåâåñèíû ïî ñðàâíå-
íèþ ñ ëóçãîé è, ñëåäîâàòåëüíî, áîëåå áûñòðûì
âûäåëåíèåì âëàãè è ëåòó÷èõ èç òåëà ÷àñòèöû.
Îáùåå âðåìÿ âûãîðàíèÿ îáðàçöîâ äðåâåñ-
íûõ îïèëîê â çàâèñèìîñòè îò âëàæíîñòè è ðàç-
ìåðà ÷àñòèö íàõîäèëîñü â ïðåäåëàõ 24–60 ñ.
Ñîñòàâ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ îïèëîê ìàëî îò-
ëè÷àëñÿ îò ñîñòàâà ïðè ñãîðàíèè ëóçãè: ÑÎ =
4,1–5,0 %; ÑÎ2 = 15,3–17,8 %; Î2 = 3,6–4,2 %;
NOõ = 230–250 ìã/íì3.
Îáîáùåííûå ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïðè-
âåäåíû íà ðèñ.3. Ïîëó÷åííûå äàííûå ìîãóò
áûòü èñïîëüçîâàíû ïðè ïðîåêòèðîâàíèè òîïî÷-
íûõ óñòðîéñòâ òåïëîâûõ àãðåãàòîâ (ïå÷åé, êîò-
ëîâ), äëÿ êîòîðûõ îäíèì èç îïðåäåëÿþùèõ ïà-
12 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 3
Ðèñ.2. Äèíàìèêà âûãîðàíèÿ äðåâåñíûõ îïèëîê (d = 2,5–3,0
ìì, W = 12,5 %).
ðàìåòðîâ ÿâëÿåòñÿ âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ ÷àñòèö
òîïëèâà â òîïî÷íîì îáúåìå.  ÷àñòíîñòè, èñ-
ïîëüçîâàíèå ýòèõ äàííûõ ïîìîæåò ðåøèòü âî-
ïðîñ î íåîáõîäèìîñòè óñòàíîâîê â òîïî÷íîì
îáúåìå ðåöèðêóëÿöèîííîãî êîíòóðà, óñòðîéñòâà
èëè öèêëîííîãî ïðåäòîïêà.
Âûâîäû
Ïîëó÷åíû äèíàìè÷åñêèå êðèâûå òåìïåðàòó-
ðû ïðè âûãîðàíèè äèñêðåòíûõ íàâåñîê ëóçãè
ïîäñîëíå÷íèêà è äðåâåñíûõ îïèëîê â êèñëîðîäå
âîçäóõà ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè è òåìïåðà-
òóðå 900 �Ñ.
Îöåíåíî õàðàêòåðíîå âðåìÿ ñòàäèé âûõîäà
è âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ, à òàêæå âûãîðàíèÿ êîêñî-
âîãî îñòàòêà ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà è äðåâåñíûõ
îïèëîê. Òàê, âðåìÿ âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ ëóçãè
ïîäñîëíå÷íèêà ñîñòàâëÿåò 6–8 ñ. Òî÷íîå âðåìÿ
âûãîðàíèÿ ëåòó÷èõ äðåâåñíûõ îïèëîê óñòàíî-
âèòü íå óäàëîñü. Îáùåå âðåìÿ âûãîðàíèÿ ëóçãè
ïîäñîëíå÷íèêà â çàâèñèìîñòè îò âëàæíîñòè ñî-
ñòàâëÿåò 44–72 ñ. Îáùåå âðåìÿ âûãîðàíèÿ äðå-
âåñíûõ îïèëîê ñîñòàâëÿåò 24–60 ñ.
Íàèëó÷øèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ãîðåíèÿ
(ìèíèìàëüíîå âðåìÿ âûãîðàíèÿ, äîñòèæåíèå
ìàêñèìàëüíîé òåìïåðàòóðû ãîðåíèÿ) îáëàäàþò
ëóçãà è îïèëêè åñòåñòâåííî-âîçäóøíîé ñóøêè
(Wr = 10–12 %).
Ïîâûøåííàÿ âëàæíîñòü ñæèãàåìîãî ìàòåðèàëà
ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó îõëàæäåíèþ ñëîÿ è óâå-
ëè÷åíèþ íà 30–40 % îáùåãî âðåìåíè âûãîðàíèÿ.
Óâåëè÷åíèå ðàçìåðà ÷àñòèö ïðèâîäèò ê óâå-
ëè÷åíèþ âðåìåíè âûãîðàíèÿ òîëüêî çà ñ÷åò âû-
ãîðàíèÿ êîêñîâîãî îñòàòêà.
Äîìèíèðóþùèì ïðîöåññîì, âíîñÿùèì îñ-
íîâíîé âêëàä â ïîëíîå âðåìÿ âûãîðàíèÿ ÷àñòèö
ëóçãè è îïèëîê, ÿâëÿåòñÿ ïðîöåññ âûãîðàíèÿ
êîêñîâîãî îñòàòêà. Â ñâÿçè ñ ýòèì äëÿ îïðåäå-
ëåíèÿ îïòèìàëüíûõ ðåæèìîâ èõ ñæèãàíèÿ â
ïðîìûøëåííûõ àïïàðàòàõ ïðåäñòàâëÿåòñÿ öåëå-
ñîîáðàçíûì èññëåäîâàíèå èìåííî ñòàäèè âûãî-
ðàíèÿ êîêñîâîãî îñòàòêà è ñâÿçàííûõ ñ íèì õà-
ðàêòåðèñòèê ïðîöåññà.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Êàìíåâà À.È., Ïëàòîíîâ Â.Â. Òåîðåòè÷åñêèå îñíî-
âû õèìè÷åñêîé òåõíîëîãèè ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ.
— Ì. : Õèìèÿ, 1990. — 288 ñ.
2. Ãîëîâèíà Å.Ñ. Âûñîêîòåìïåðàòóðíîå ãîðåíèå è ãà-
çèôèêàöèÿ óãëåðîäà. — Ì. : Ýíåðãîàòîìèçäàò,
1983. — 173 ñ.
3. Ïîìåðàíöåâ Â.Â., Àðåôüåâ Ê.Ì., Àõìåäîâ Ë.Á. è
äð. Îñíîâû ïðàêòè÷åñêîé òåîðèè ãîðåíèÿ. — Ë. :
Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1986. — 312 ñ.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 01.04.10
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 3 13
The Research of Sawdust and Sunflower Husks Burn-out Time
Dynamic in Fluidized Bed
Karp I.N.1, Provalov A.Y.2, Pyanych K.E.1, Yudin A.S.1
1 The Gas Institute of NASU, Kiev
2 Institute of Coal Energy and Technology of NASU, Kiev
The burn-out time of sawdust and sunflower husks particles in a range of humidity
0,5–2,5 % and particles dimensions 1,0–3,0 mm is defined. It is shown, that minimal
burn-out time and maximal combustion temperature are reached if fuel is of naturally-air
drying (Wr = 10–12 %). Both increased and decreased humidity leads to burn-out time
increasing. Particles dimensions increasing leads to burn-out time increasing only on ac-
count of coke remainder combustion time. The investigation results can be used at a com-
bustion chambers for alternative fuels engineering.
Key words: burn-out time, sawdust, sunflower husks, humidity, particles dimensions.
Received April 1, 2010
Ðèñ.3. Çàâèñèìîñòü âðåìåíè âûãîðàíèÿ ëóçãè ïîäñîëíå÷íèêà
(à) è äðåâåñíûõ îïèëîê (á) îò âëàæíîñòè è äèàìåòðà ÷àñòèö,
ìì: 1 — 1,30; 2 — 2,05; 3 — 2,75.
|