В САФУ разработали конструкцию шахтной топки для сжигания биотоплива и торфа

АРХАНГЕЛЬСК, 25 ноября. /ТАСС/. Сотрудники Северного Арктического федерального университета (САФУ) запатентовали новую конструкцию шахтной топки для сжигания биотоплива, а также кускового и брикетированного торфа без появления несгоревших остатков. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе университета.

"Сотрудники САФУ разработали и запатентовали новую конструкцию шахтной топки для сжигания биотоплива и торфа без появления несгоревших остатков <...>. По прогнозам специалистов, предложенные изменения позволят повысить КПД брутто котла не менее чем на 1,5% за счет уменьшения потерь тепла, снизят эмиссии оксидов азота на 10-20% и оксида углерода на 15-30%", - сказано в сообщении.

Предприятия используют шахтные топки для утилизации мелкодревесных биотоплив - опилок, стружки, щепы. Камеры сгорания с высокой горловиной обеспечивают высыхание влажного топлива перед поступлением в зону горения. Порядок горения в таких топках похож на работу наклонного конвейера, в котором топливо по мере высыхания и изменения структуры само перемещается по решеткам в зоны горения и догорания.

Ученый Лаборатории технологий использования альтернативных источников энергии в Арктической зоне РФ Виктор Любов вместе с аспирантом Ильей Цыпнятовым (кафедра теплотехники и теплоэнергетики ВШЭНиГ) исследовал работу десяти шахтных топок на предприятиях Архангельской области и выявил причины, снижающие эффективность топочных устройств.

Предложенные изменения

Первая причина снижения эффективности была связана со скоплением частиц топлива в нижней части наклонной решетки. Топливные уплотнения мешали движению горючей смеси, нарушали равномерное распределение воздуха, а также приводили к неполноте сгорания. Застой кокса вызывал горение в загрузочной воронке и топливном рукаве.

"К продуктам неполного сгорания торфа относятся углеводороды и монооксид углерода, который является токсичным веществом, влияющим на здоровье человека и окружающую среду. Недогоревшие частички углерода выходят из дымовой трубы, могут оседать на штабелях готовой продукции, снижая ее сортность. При этом предприятие должно осуществлять экологический платеж за вредное воздействие на окружающую среду", - рассказал Виктор Любов.

Чтобы устранить эти недостатки, ученые разработали новую конструкцию шахтной топки.

Вторая причина пониженной эффективности работы топочных камер была связана с тепловыми потерями в зоне подачи топлива за счет "присосов" наружного воздуха. Чтобы решить проблему, в конструкцию внесли изменения для повышения герметичности узла ввода топлива. Это также позволило устранить возможность воспламенения горючих веществ в нижней части топливного рукава и горловине топочного устройства.

В САФУ добавили, что разработка может быть использована при проектировании котельных, работающих на биотопливе, а также кусковом и брикетированном торфе с низкой зольностью (до 10% на сухую массу).