Технодоктрина - новая молодёжная промышленная политика Технодоктрина, ноябрь 2014 | Page 310

308

с кинематической вязкостью композитного топлива –
макс. 45 мм2/с);
• не требует предварительного нагрева до высоких
температур перед распылением;
• не требуется высокая пропускная способность
(большие внутренние диаметры) трубопроводов, регулирующей и запорной арматуры, распылительной форсунки,
фильтров тонкой очистки.
При сжигании жидкого топлива процессу горения
предшествует испарение горючего вещества с поверхности капель, далее начинается процесс горения гомогенной смеси паров топлива в воздухе. Скорость горения
жидкого топлива определяется скоростью его испарения
с поверхности капель. Основное требование при подготовке жидкого топлива к сжиганию – обеспечение дисперсности распыляемой смеси. Распыленные частицы
(размером несколько микрон) прогреваются, воспламеняются и сгорают значительно быстрее во фронте факела, чем крупные частицы размером сотни микрон.
При комбинированном исполнении СВЧ горелок наряду с композитными топливами могут сжигаться пищевые
отходы, растительные жиры, дизельное топливо, мазут,
природный газ, биогаз и др. топлива. Основные характеристики «модельного» композитного топлива, сжигаемого в плазме СВЧ горелок для определения возможностей
установки:
• теплота сгорания ~ 12–15 (±10%) МДж/кг;
• вязкость < 45 мм2/с;
• количество механических примесей < 0,2 масс. %;
• размер механических примесей < 150 мкм;
• обводнённость – 25–30 масс. %;
• зольность < 0,19 масс. %;
При исследовании горения композитных топлив и
гидротоплив отмечено незначительное замедление воспламенения топливных смесей при подаче «холодного»
воздуха температурой 10–20оC по сравнению с подачей
предварительно нагретого воздуха температурой 50–80
о
C. Удельный расход электроэнергии на воспламенение
составляет 0,09–0,10 кВт×ч/кг.
Можно отметить, что основой СВЧ-плазменной технологии является повышение реакционной способности
и эффективности сжигания композитной смеси как следствие физико-химических превращений горючих компонентов и окислителя. Они представляют совокупность
следующих процессов: нагрев воздушно-жидкостной
смеси до температуры деструкции; деструкцию твёрдых
частиц биомассы с выделением летучих; газофазные реакции летучих и окислителя; нагрев зольного остатка и
горение с газовой фазой. Этапы горения композитного
топлива представлены на рис. 2–6.

Рис. 2. Поджиг СВЧ-свечи.

Рис. 3. Начальная стадия горения (поджиг композитного топлива).

Рис. 4. Развитие стадии горения (воспламенение композитного топлива).

Рис. 5. Горение композитного топлива

Рис. 6. Завершение реакции горения композитного топлива.
Основные преимущества СВЧ-плазменного сжигания
перед традиционным факельным следующие:
• дисперсия углеводных остатков биомассы за счёт
эффекта газификации в зоне СВЧ-плазмы;
• увеличение скоростей реакции окисления и газификации композитных составов;
• снижение механического недожога;
• снижение уровней выбросов с ды