ВИКИДИ ЗАБРУДНЮВАЛЬНИХ РЕЧОВИН ВІД СПАЛЮВАННЯ ПОШИРЕНИХ НА РИНКУ УКРАЇНИ ПЕЛЕТ ЯК ПАЛИВА ДЛЯ ПЕЛЕТНОГО КОТЛА З ПАЛЬНИКОМ РЕТОРДНОГО ТИПУ

Анотація

Ця робота виконана з метою оцінювання енергетичних та екологічних характеристик доступних в Україні паливних пелет, використаних у вигляді палива в побутовому водогрійному котлі СЕТ потужністю 25 кВт. Котли СЕТ призначені для теплопостачання житлових будинків, споруд комунально-побутового та промислового призначення, обладнаних системами опалення з природною або примусовою циркуляцією води як теплоносія. Ескізні кресленння та деякі теплогідравлічні характеристики цих котлів представлені в відкритому доступі.

Моделювання спалювання твердого палива виконувалось за допомогою скінчено-елементних CFD-моделей котельного агрегату з подальшим визначенням екологічних і енергетичних характеристик роботи котла в середовищі програмного комплексу ANSYS Student, безкоштовним з 2015 року і призначеним для розв’язання ознайомлювальних і освітніх задач в академічному середовищі.

Проведена верифікація результатів CFD-моделювання на комп’ютерній моделі прототипу котла «СЕТ-25» згідно з паспортними даними, представленими його розробником. Верифікація виконувалась для випадку спалювання пелет з твердих сортів деревини. Показано, що розбіжність результатів не перевищує 2 %. Отже, розроблену модель можна використовувати для моделювання спалювання інших поширених видів пелет: з деревини хвойних порід, рапсу, з пташиного посліду та соломи, а також з донних мулів.

Отримані результати теплотехнічних та екологічних характеристик роботи водогрійного котла, які можуть бути корисними для проектування нових конструкцій водогрійних котлів і під час повіркового розрахунку наявних. Визначено рівень утворення шкідливих речовин під час спалювання в котлі різних типів паливних пелет. Встановлено, що найбільший рівень емісії NO_x, спостерігається під час спалювання пелет з донних мулів (550 ppm), а найменший (180 ppm) — під час спалювання пелет з твердих сортів деревини. Показано, що у разі використання в котлі різних типів паливних пелет забезпечується виконання режимних параметрів роботи котла за умови підвищення добової витрати палива у порівнянні з використанням базового палива — пелет з деревини твердих сортів.