Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-106-112

Ключевые слова: coal, carbonizate, partial gasification, combustion, thermogravimetric analysis, resource saving, power plant fuel, уголь, карбонизат, частичная газификация, сжигание, термогравиметрический анализ, ресурсосбережение, энергетическое топливо

Аннотация: Вовлечение высококалорийного топлива, такого как карбонизированный уголь, в топливно-энергетический баланс страны может благотворно повлиять на общее ресурсосбережение ископаемого твердого топлива при производстве тепловой и электрической энергии. С этой целью проведен сравнительный анализ, включающий в себя определение основных характеристик горения бородинского угля и карбонизата, полученного при частичной газификации бородинского бурого угля при температурах 700…800 С в реакторе периодического действия. Для этого установлен теплотехнический и элементный состав топлив, выполнена качественная оценка поверхностей топливных частиц с использованием метода растровой электронной микроскопии. С помощью метода термогравиметрического анализа получены следующие параметры угля и буроугольного карбонизата: температура зажигания и выгорания коксового остатка, максимальная скорость реакции при горении, скорость изменения массы на разных этапах горения, интервалы экзотермических и эндотермических реакций, максимальная интенсивность теплового потока. Отмечено влияние выхода летучих веществ на процесс горения при нагреве. Доказано, что температура зажигания угольного карбонизата на 30% выше, чем у угля, температура выгорания больше на 25%, при этом удельная теплота сгорания карбонизата в 1,8 раза больше теплоты сгорания угля. Проведенная оценка свойств карбонизата продемонстрировала возможность его использования на объектах теплоэнергетики в качестве добавочного энергетического топлива. The involvement of high-calorific fuel, such as carbonized coal, in the country’s fuel and energy balance can have a beneficial effect on the overall saving of solid fossil fuel resources in the production of heat and electricity. To this end, a comparative analysis was carried out, including determination of the main combustion characteristics of Borodino coal and carbonizate obtained by partially gasifying Borodino brown coal at temperatures of 700-800 С in a batch reactor. To do so, the thermal and elemental composition of fuels was determined, and a qualitative assessment of fuel particle surfaces was carried out using the scanning electron microscopy method. Using the thermogravimetric analysis method, the following parameters of coal and lignite carbonizate were determined: the coke residue ignition and burnout temperature, the maximum combustion reaction rate, the mass variation rate at different combustion stages, the exothermic and endothermic reactions intervals, and the maximum heat flux intensity. The effect the release of volatiles has on the combustion process in the course of heating has been noted. It has been shown that the coal carbonizate ignition temperature is by 30% higher than that of coal; the burnout temperature is by 25% higher, whereas the carbonizate specific heating value is 1.8 times higher than that of coal. The accomplished assessment of carbonizate properties has demonstrated the possibility of its use at thermal power facilities as supplementary power plant fuel.

Журнал: Вестник Московского энергетического института. Вестник МЭИ

Выпуск журнала: №1

Номера страниц: 106-112

ISSN журнала: 19936982

Место издания: Москва

Издатель: Национальный исследовательский университет "МЭИ"

• Жуйков Андрей Владимирович (Сибирский федеральный университет)
• Матюшенко Анатолий Иванович (Сибирский федеральный университет)
• Логинов Дмитрий Александрович (ООО «Уголь-инжиниринг»)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК