Перспективи залучення відходів олійноекстракційних заводів України для виробництва теплової та електричної енергії

Анотація

Паливні відходи олійноекстракційних заводів – лушпиння соняшника (ЛС) – доцільно використовувати для заміни викопного палива в промислових та комунальних енергетичних котлах.  Удосконалення існуючих та створення нових котельних апаратів для спалювання ЛС має ґрунтуватися на розумінні закономірностей термічної переробки такого палива. Мета цієї роботи – визначення структурних особливостей та закономірностей горіння ЛС в камерах згоряння котельних апаратів. У камерах згоряння нагрівання паливних частинок відбувається при швидкостях нагріву ~500 °С/с та температурах процесу до 900 °С. ЛС містить близько 30 % – 48 % целюлози, 34 % – 38 % геміцелюлози та 17 % – 26 % лігніну. Залежно від структури відрізняється і елементний склад палива, і кількісний та якісний склад летких, і, як наслідок, теплота згоряння. В різних зразках ЛС вміст вуглецю варіюється в діапазоні 40 % – 55 % на робочу масу, сірки – 0,05 % – 0,2 %, хлору – 0,05 % – 0,3 %, золи – 3 % – 9 % та вологи – 5 % – 10 %, теплота згоряння – 15–21 МДж/кг. При термічному розкладанні ЛС при швидкісному нагріві до температур 500 °С – 900 °С утворюються леткі та твердий коксозольний залишок (КЗ) (до 20 % – 30 % вихідної маси), який має низьку реакційну здатність і високу міцність. Динамічні криві виходу летких мають дві принципово різні ділянки. Перша з них відповідає виділенню і вигоранню летких, друга – вигорянню КЗ. Отримано емпіричні залежності тривалості стадії вигоряння ЛС для температур 500 °С – 900 °С та 700 °С – 900 °С. Вигоряння КЗ є домінуючим процесом термічного розкладання ЛС, який визначає повноту утилізації палива, конструктивні особливості камери згоряння, ефективність і режимні параметри технологічного процесу. Завищені значення втрат теплоти з механічним недопалом при горінні ЛС в котельних апаратах пов’язані з вигорянням низькореакційного КЗ. Цей етап рекомендується проводити при температурах 850 °С – 900 °С.