ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СЖИГАНИЯ НА МИКРОФАКЕЛЬНОЙ БИОГАЗОВОЙ ГОРЕЛКЕ С РАЗЛИЧНЫМ УГЛОВЫМ СТАБИЛИЗАТОРОМ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2025-140-5-391-400Ключевые слова:
Биогаз, микрофакельная горелка, стабилизатор пламени, рециркуляция, NOₓ, полнота сгорания, низкокалорийные газыАннотация
В статье представлены результаты экспериментального исследования характеристик горения биогаза в микрофакельной биогазовой горелке, работающей во вращающемся воздушном потоке. Актуальность исследования объясняется необходимостью повышения эффективности и устойчивости систем отопления, использующих низкокалорийное биогазовое топливо. Описана схема опытного стенда, состоящего из установок подачи топлива и воздуха, системы зажигания, а также измерительных приборов. Рассмотрены типы угловых стабилизаторов 45°, 60° и полукруглой формы. Результаты исследования показали, что стабилизаторы полураспада обеспечивают стабильное и полное горение биогаза по повышению турбулентности потока и формированию зоны выраженной рециркуляции. Уточнено, что изменение коэффициента избытка воздуха оказывает более сильное влияние на полноту сгорания и образование оксидов азота: во время использования стабилизатора полуодуговой формы наблюдались более низкие значения no.. Полученные результаты позволяют разработать энергоэффективные и экологически оптимизированные горелки для небольших систем генерации тепла и сельскохозяйственных ферм, работающих на низкокалорийных газах.
Библиографические ссылки
[1] Weiland P. Biogas production: current state and perspectives // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2010. – Vol. 85, № 4. – P. 849–860.
[2] Hosseini S.E., Wahid M.A. Development of biogas combustion in combined heat and power generation // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2014. – Vol. 40. – P. 868–875. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.204
[3] M. Suresh, C.P. Jawahar, Arun Richard. A review on biodiesel production, combustion, performance, and emission characteristics of non-edible oils in variable compression ratio diesel engine using biodiesel and its blends // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – Vol. 92. – P. 38-49. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.048
[4] Хзмалян Д. М., Каган Я. А., Теория горения и топочные устройства. Учебное пособие для студ. вузов. М. : «Энергия», 1976. – С. 174 – 175.
[5] Патент RU2622353. Блок горелки для сжигания низкокалорийных газов/ Скачков Р. А., Менгер К., Гусев М. П., Сердюк К. М., Хан В. К., Опубл. 2017–06–14
[6] Гурьянов А. И., Экспериментальное и теоретическое исследование механизмов горения в ограниченном закрученном потоке/Гурьянов А. И., Пиралишвили Ш. А.// Тепловые процессы в технике. – 2009. – Т. 1 – №5. – С. 170–177.
[7] Патент на изобретение РК №35865. Горелочное устройство для сжигания биогаза//Ануарбеков М.А., Достияров А.М. Опубл. 30.09.2022. – 2021/0481.1.
[8] Ануарбеков М.А., Айдымбаева Ж.А., Саракешова Н.Н. Описание экспериментального стенда и результаты исследования горелочного устройства для сжигания синтетического газа // Вестник ПГУ. – 2023. - №1. – С. 61-73.
[9] Abay Dostiyarov, Maxat Anuarbekov, Nellya Jamankulova, Iliya Iliev. Numerical simulation of the aerodynamic flow of air and the results of the study of a burner device for burning synthetic gas. 2024, 5А.
[10] Ryckebosch E., Drouillon M., Vervaeren H. Techniques for transformation of biogas to biomethane // Biomass and Bioenergy. – 2011. – Vol. 35, № 5. – P. 1633–1645. — DOI: 10.1016/j.biombioe.2011.02.033. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.02.033
[11] Glarborg P., Miller J.A., Ruscic B., Klippenstein S.J. Nitrogen chemistry in combustion: NOx formation and reduction mechanisms // Progress in Energy and Combustion Science. – 2018. – Vol. 67. – P. 31-68.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2025 Максат Ануарбеков, Алмагуль Мергалимова, Махмуда Маханова, Султан Ыбрай
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
