Измерение температуры в малой окрестности частицы древесной биомассы в период её термической подготовки и зажигания

1.

Томский
Политехнический
Университет
Измерение температуры в малой окрестности частицы
древесной биомассы в период её термической
подготовки и зажигания
Подразделение: Инженерная школа энергетики
Отделение: НОЦ И.Н. Бутакова
Направление: 13.04.01 Теплоэнергетика и теплотехника
Томск 2021
Выполнили:
Тамашевич М.С.
Замалтдинов Р.Р.
Костарева Ж.А.

2.

Актуальность
Доля вырабатываемой электроэнергии на
различных электростанциях

3.

4.

Цель работы
Установить значение температур в пограничном слое
древесной частицы при её термическом разложении

5.

Схема установки
1
2
3
4
- Печь
– Блок управления печью
– Державка с 8 термопарами
– Трубка газоанализатора
5
6
7
8
- Топливо
– Система охлаждения
– Система фильтров
- Газоанализатор

6.

Оборудование
Блок управления печью
Печь

7.

Газоанализатор
Система очистки
крупнодисперсных частиц

8.

Исследуемое топливо – кедровый куб со сторонами 3,5 мм
Сухое топливо
Влажное топливо (45%)

9.

Методика проведения эксперимента
Вертикальное
Расположение
волокон
Горизонтальное
Расположение
волокон
Диагональное
Расположение
волокон

10.

Результаты
Распределение температур для каждого положения древесной частицы
Горизонтальные сухие
Вертикальные сухие
610
600
590
580
570
560
550
540
530
520
510
0
20
40
60
Ряд1
Ряд5
Диагональные сухие
610
600
590
580
570
560
550
540
530
520
510
120
640
620
600
580
560
540
520
500
80
100
0
50
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд1
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд1
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд6
Ряд7
Ряд8
Ряд5
Ряд6
Ряд7
Ряд8
Ряд5
Ряд6
Ряд7
Ряд8
Влажные вертикально
100
150
0
20
40
Влажные горизонтально
60
80
100
120
100
120
Влажные диагонально
660
640
610
620
620
590
600
570
580
550
560
530
540
600
580
560
540
520
500
510
0
20
40
60
80
100
120
0
20
40
60
80
100
520
120
0
20
40
60
80
Ряд1
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд1
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд1
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд5
Ряд6
Ряд7
Ряд8
Ряд5
Ряд6
Ряд7
Ряд8
Ряд5
Ряд6
Ряд7
Ряд8

11.

Распределение температур для каждой термопары (сух. топливо)
Термопара 1
630
620
610
600
590
580
570
560
550
-10
Термопара 2
Термапара 3
600
620
600
590
600
580
580
560
560
540
540
520
540
520
500
530
500
580
570
560
550
40
90
В
Г
140
0
Д
50
100
В
Термопара 5
Г
150
600
580
560
540
520
500
50
Ряд1
100
Ряд2
0
Д
150
Ряд3
50
100
В
Г
150
595
600
590
595
585
590
580
575
570
565
565
560
В
Г
150
Д
Д
585
570
100
Г
150
Термопара 8
575
50
100
Д
580
0
50
В
Термапара 7
590
585
580
575
570
565
560
555
550
545
0
0
Термопара 6
620
Термопара 4
560
0
50
В
100
Г
Д
150
0
50
В
100
Г
150
Д

12.

Распределение температур для каждой термопары (вл. топливо)
Термопара 1
Термопара 2
630
Термопара 3
610
600
590
580
570
560
550
540
530
520
510
620
610
600
590
580
570
560
550
0
20
40
В
60
80
Г
100
120
620
610
600
590
580
570
560
550
540
530
0
20
Д
40
В
Термопара 5
60
80
Г
100
120
640
620
600
580
560
540
520
500
20
40
В
60
Г
620
600
580
560
540
520
500
0
Д
80
Д
100
120
50
В
100
Г
20
40
В
60
Г
80
100
Д
120
20
40
60
В
80
Г
100
120
Д
Термопара 8
610
605
600
595
590
585
580
575
570
565
560
555
0
0
Д
Термопара 7
600
595
590
585
580
575
570
565
560
555
550
0
640
Термопара 6
660
Термопара 4
605
600
595
590
585
580
575
570
565
0
50
В
100
Г
Д
560
0
20
40
В
60
Г
80
Д
100
120

13.

Вывод
Установлены нелинейные и немонотонные зависимости распределения
температуры. Это связано с тем, что на процесс горения оказывают влияние не только
термохимические процессы взаимодействия горючего с окислителем, но и
естественная и вынужденная конвекции.
Также было выявлено, что максимальные значения температуры были достигнуты
при использовании влажного топлива. Это обусловлено вдувом водяных паров в
пограничный слой.