#h2nti_новости

Ученые исследовали процесс зажигания углей для технологии безмазутного розжига топлива на ТЭЦ

Ученые из#nbsp;ФИЦ угля и#nbsp;углехимии#nbsp;СО РАН исследовали зажигание частиц углей десяти разных марок лазерными импульсами и#nbsp;установили значения энергетических порогов для этого процесса. Полученные результаты в#nbsp;перспективе помогут разработать систему безмазутного розжига топлива на#nbsp;ТЭЦ, благодаря которой можно будет снижать вредные выбросы в#nbsp;атмосферу.
ФИЦ УУХ#nbsp;СО РАН входит в#nbsp;консорциум Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на#nbsp;базе Института катализа#nbsp;СО РАН. Специалисты центра и#nbsp;их#nbsp;партнеры проводят фундаментальные и#nbsp;прикладные исследования для внедрения методов получения и#nbsp;применения чистого водорода, а#nbsp;также в#nbsp;области зеленой энергетики.
Специалисты ФИЦ УУХ#nbsp;СО РАН из#nbsp;консорциума Водородного центра НТИ исследовали 10 марок углей, практически полностью соответствующих генетическому ряду#nbsp;— от#nbsp;бурого до#nbsp;антрацита. Этот ряд обозначает их#nbsp;разновидности, отражая степень изменения состава и#nbsp;свойств, которые достигаются при углеобразовании. Использование широкого набора образцов позволяет получить более полное представление о#nbsp;поведении угольного вещества под внешними воздействиями.
В#nbsp;частности, ученые изучали энергетические марки, которые используют на#nbsp;ТЭЦ. У#nbsp;них было две задачи#nbsp;— исследовать начальные этапы зажигания частиц углей и#nbsp;установить энергетические пороги их#nbsp;зажигания. На#nbsp;образцы направляли одиночный импульс лазера длительностью 120 мкс и#nbsp;регистрировали интенсивность излучения пламен в#nbsp;зависимости от#nbsp;времени. По#nbsp;характеру зарегистрированных зависимостей интенсивности излучения пламен частиц углей от#nbsp;времени выделили три этапа зажигания с#nbsp;характерными энергетическими порогами и#nbsp;характерными временными интервалами горения.
«Мы#nbsp;полагали, что во#nbsp;время воздействия лазерного импульса образующиеся пламя и#nbsp;продукты термического разложения экранируют поверхность образца, и#nbsp;этот эффект был зарегистрирован. Также нам удалось определить долю поглощенной энергии импульса лазера пламенем. Зная эту долю, мы#nbsp;установили истинные значения энергетических порогов, необходимых для зажигания частиц углей различных марок. Еще мы#nbsp;экспериментально показали, как происходит первичное зажигание микровыступов на#nbsp;поверхности частиц углей. По#nbsp;результатам работы мы#nbsp;с#nbsp;коллегами создали модель, которая описывает химические процессы, протекающие на#nbsp;каждом этапе зажигания»,#nbsp;— рассказывает один из#nbsp;авторов исследования, научный сотрудник ФИЦ угля и#nbsp;углехимии#nbsp;СО РАН Ярослав Крафт.
На#nbsp;традиционных ТЭЦ для нагрева пылеугольных котлов используют мазут#nbsp;— это дорогостоящая технология, которая увеличивает вредные выбросы. Полученные учеными ФИЦ УУХ#nbsp;СО РАН результаты в#nbsp;перспективе дадут возможность разработки системы безмазутного розжига угольного топлива, что поможет снизить вред от#nbsp;традиционной генерации.
«У#nbsp;нас есть прототип котла на#nbsp;кипящем слое угля, и#nbsp;в#nbsp;этот слой мы#nbsp;направляем лазер и#nbsp;инициируем стационарное горение без использования дополнительных соединений. Технически препятствий для масштабирования технологии для использования на#nbsp;средних ТЭЦ нет, нужна отработка технологии», —#nbsp;отмечает ученый.
Кроме того, установленные энергетические пороги зажигания частиц углей в#nbsp;условиях быстрого теплового нагрева можно использовать при оценке пожаро- и#nbsp;взрывоопасности теплоэнергетических объектов и#nbsp;угольных шахт.
2024-05-13 17:31 Разработки Консорциум и проекты НТИ