Research of the operation efficiency of vegetable biomass-operated solid fuel boiler

Abstract

Об’єктом дослідження слугує процес забезпечення рівномірного розподілу палива по поверхні горіння топкової камери твердопаливного котла, що працює на біомасі. Рівномірний розподіл палива по поверхні горіння є одним з важливих важелів усунення явищ його хімічного та механічного недоспалювання, що підвищує ефективність роботи котельного обладнання. Однією з проблем дослідження даного питання є відсутність достатньої теоретичної бази і практичного досвіду щодо процесу хіміко-термічної конверсії рослинної біомаси в інші види енергії. Запропоновано підхід, в основу якого покладена гіпотеза про можливість підвищити ефективність роботи котельного обладнання на рослинній біомасі шляхом встановлення інтенсивного і якісного процесу горіння, забезпечивши рівномірний розподіл палива по поверхні горіння. А також виявити закономірності та зазначити методи оптимізації структури конструкцій котельного обладнання шляхом його адаптації до рослинної сировини. Реалізація такого підходу здійснювалася шляхом проведення багатофакторного експерименту. Під час експерименту визначалася залежність коефіцієнту нерівномірності розподілу палива по площині горіння від висоти розташування сопла навантажувача, кута нахилу регулювальної плити навантажувача до поверхні дзеркала горіння і масової подачі палива. В результаті дослідження отримано практичні результати, представлено математичні залежності коефіцієнту нерівномірності розподілу палива по поверхні горіння від зазначених змінних факторів у вигляді поліному другого порядку. Отримані результати досліджень дозволять підвищити ефективність процесу виробництва теплоти з низькосортних твердих палив рослинного походження в котельних установках, сприятимуть їх більш широкому використанню, та підвищенню екологічної складової самого процесу. Результати дослідження цікаві як для виробників котельного обладнання на рослинній сировині, так і для його користувачів, що мають за мету спалювати наявну в господарстві біомасу для задоволення потреб в енергії.