ТПУ: биомасса в топливе повышает его эффективность на 12%

Новый вид шламового биотоплива разработали ученые Томского политехнического университета. Его характеристики горения, параметры распыления и стабильность при хранении в несколько раз лучше, чем у других видов топлива.

Выбросы вредных веществ при сжигании вдвое меньше. Это делает новый вид топлива на 12% эффективнее альтернативных композиционных топлив.

Шламовое топливо состоит из угля, отходов его переработки, а также жидких и твердых промышленных и коммунальных горючих отходов. Его используют в теплоэнергетике на локальных или удаленных объектах энергогенерации.

Комплексный подход к изучению шламовых топлив, учитывающий их эксплуатационные, энергетические, экологические и экономические характеристики, реализован лишь в немногих научных работах. Большинство исследований сосредоточено на анализе влияния добавок на воспламенение топлива и антропогенные выбросы в атмосферу. Но влияние добавок в шламовом топливе на стабильность суспензии и распыление изучено мало.

Цель нашей экспериментальной работы — разработать топливо из угольного шлама и дополнительных горючих компонентов, которое будет превосходить аналоги по ряду показателей, и провести его многокритериальный анализ, — отмечает профессор ТПУ Дмитрий Глушков.

Ученые создали биотопливо на основе угольного шлама с добавлением рисовой шелухи, осадка сточных вод и опилок. Дополнительные биокомпоненты в 2,5 – 4,2 раза повышают седиментационную устойчивость топлива — равномерное распределение и продолжительность нахождения во взвешенном состоянии мелкодисперсных твердых частиц в суспензии. Это важно для хранения и распыления топлива.

Мы создали топливо с высоким содержанием мелкодисперсных капель. Их в два раза больше, чем в аналогичных суспензиях без добавок. Это влияет на эффективность горения и уменьшает вредные выбросы.

Ученый добавил, что эксперименты по сжиганию нашего топлива при 700–900 °С показали: его эффективность на 10–12% выше, чем у аналогов.

Исследования показали, что сжигание шламового топлива позволяет сократить выбросы вредных веществ в атмосферу в 1,5–2 раза.

Исследование проводила команда специалистов Инженерной школы энергетики и Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ с привлечением экспертов теплоэнергетической отрасли.

Результаты исследования опубликованы в журнале Process Safety and Environmental Protection.

31.10.2024