Д. Серікбаев атындағы ШҚТУ сайты

ПЛАЗМАЛЫҚ ОТЫНДЫ АКТИВТЕНДІРУ ЖАҒДАЙЫНДА ҚАРАЖЫРА КЕН ОРЫН КӨМІРІНІҢ ТҰТАНУЫ МЕН КЕЙІНГІ ЖАНУЫНЫҢ ТЕРМОХИМИЯЛЫҚ ҮДЕРІСІН ЭКСПЕРИМЕНТТІК ЗЕРТТЕУ

Авторлар

Аты Тіркелу
Медет Канапинов

Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан техникалық университеті

Евгений Бутаков

В.Е. Кутателадзе атындағы Жылуфизика институты

Гульнур Дуйсембаева

Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан техникалық университеті

Леонид Измайлов

Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан техникалық университеті

Айбар Қизатов

Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан техникалық университеті

Ерхат Даулетханов

Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан техникалық университеті

Журналдың саны:

Том 1, № 2, 2026

Беттер:

93-105

Қаралымдар:

12

Түйін сөздер:

плазменная система воспламенения, сжигание, горение, плазматрон, розжиг, исследование, каменный уголь

Аңдатпа

Ғылыми-зерттеу мақаласында бу қазандықтарында тұтатудың дәстүрлі мазуттық әдісін көмір тозаңынан плазмалық активтеу арқылы тұтандырумен алмастыруға негізделген баламалы технологияның болашағы зор нұсқасын эксперименттік зерттеу нәтижелері келтірілген. Эксперименттер В.Е. Кутателадзе атындағы СО РҒА Жылуфизика институтында «Қаражыра» кен орнынан алынған тас көмірді жағуға арналған зертханалық қондырғыда іске асырылады. Қондырғыны суық күйден тұтандыру бойынша жүргізілген тәжірибелер сериясы көрсеткендей, плазмалық тұтандыру жүйесін (ПСВ) R-90 мкм дисперстілік сипаттамасына ие көмір шаңын ауа ағысымен бірге 6-18 м/с жылдамдықта беру арқылы қолдану шамамен 1000 °C температурасы бар факелдің өзекті қалыптастыруға мүмкіндік береді. Бұл кезде ауаның артықтық коэффиценті 0,7 – 0,5 аралығында болып, ал тұтандыру уақыты шамамен 200 с құрайды. Сонымен бірге, көмір тозаңының шығынын арттыру тұтандыру камерасындағы температураның жоғарылауына алып келетіндігі, соның нәтижесінде жану процессін қарқындатуға және оттық кеңістігінің жедел қызуына ықпал етеді.

License

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Пайдаланылған дереккөздер

  1. Fragkos, P., Dalla Longa, F., Zisarou, E., van der Zwaan, B., Giannousakis, A., & Fattahi, A. (2023). Exploring model-based decarbonization and energy efficiency scenarios with PROMETHEUS and TIAM-ECN. Energies, 16(18), 6421. https://doi.org/10.3390/en16186421
  2. Nakamura, T., Maruyama, A., Masuda, S., & Lloyd, S. (2024). The impact of Russia’s invasion of Ukraine on Germany’s energy choice attitudes among residents in German states with nuclear power plants in commission or decommissioned. Sustainability, 16(5), 1999. https://doi.org/10.3390/su16051999
  3. Gajdzik, B., Wolniak, R., Nagaj, R., Żuromskaitė-Nagaj, B., & Grebski, W. W. (2024). The influence of the global energy crisis on energy efficiency: A comprehensive analysis. Energies, 17(4), 947. https://doi.org/10.3390/en17040947
  4. ASTM International. (2024). Coal standards and gas standards. Retrieved December 5, 2024, from https://store.astm.org/products-services/standards-and-publications/standards/coal-standards-and-gas-standards.html
  5. International Energy Agency. (2023). World Energy Investment 2023. IEA. https://www.iea.org/reports/world-energy-investment-2023
  6. Śladewski, Ł., Wojdan, K., & Świrski, K. (2017). New approach to optimizing combustion in power boilers using software inspired by the immune system integrated with an in-furnace temperature monitoring system. Journal of Power Technologies, 97(4), 308–313.
  7. Pawlak, M. (2016). Performance analysis of power boiler drum water level control systems. Acta Energetica, 4, 81–96. https://doi.org/10.52710/ae.410
  8. Enerdata. (2023). Share of wind and solar in electricity production. Retrieved July 6, 2023, from https://yearbook.enerdata.net/renewables/wind-solar-share-electricity-production.html
  9. Loewen, B. (2022). Coal, green growth and crises: Exploring three European Union policy responses to regional energy transitions. Energy Research & Social Science, 93, 102849. https://doi.org/10.1016/j.erss.2022.102849
  10. Messerle, V. E., Ustimenko, A. B., & Tastanbekov, A. K. (2022). Plasma ignition of solid fuels at thermal power plants. Part 1. Mathematical modeling of plasma-fuel system. Thermophysics and Aeromechanics, 29(2), 295–310. https://doi.org/10.1134/S0869864322020135
  11. Kanilo, P. M., Kazantsev, V. I., Rasyuk, N. I., Schünemann, K., & Vavriv, D. M. (2003). Microwave plasma combustion of coal. Fuel, 82(2), 187–193. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(02)00201-6
  12. Gorokhovski, M., Karpenko, E. I., Lockwood, F. C., Messerle, V. E., Trusov, B. G., & Ustimenko, A. B. (2005). Plasma technologies for solid fuels: Experiment and theory. Journal of the Energy Institute, 78(4), 157–171. https://doi.org/10.1179/174602205X68261
  13. International Energy Agency. (2022). World Energy Outlook 2022. IEA. https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022
  14. Glushkov, D. O., Kuznetsov, G. V., Chebochakova, D. A., Lyakhovskaya, O. E., Shlegel, N. E., Anufriev, I. S., & Shadrin, E. Y. (2018). Experimental study of coal dust ignition characteristics at oil-free start-up of coal-fired boilers. Applied Thermal Engineering, 142, 371–379. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.07.010
  15. Glushkov, D., Matiushenko, A., Nurpeiis, A., & Zhuikov, A. (2021). An experimental investigation into the fuel oil-free start-up of a coal-fired boiler by the main solid fossil fuel with additives of brown coal, biomass and charcoal for ignition enhancement. Fuel Processing Technology, 223, 106986. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2021.106986
  16. Zhao, F., Li, S., Ren, Y., Yao, Q., & Yuan, Y. (2016). Investigation of mechanisms in plasma-assisted ignition of dispersed coal particle streams. Fuel, 186, 518–524. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.08.078
  17. Bolegenova, S., Askarova, A., Georgiev, A., Nugymanova, A., Maximov, V., Bolegenova, S., & Mamedov, B. (2023). The use of plasma technologies to optimize fuel combustion processes and reduce emissions of harmful substances. Energy, 277, 127635. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127635
  18. Yantai Longyuan Power Technology Co., Ltd. (2023). Plasma ignition and combustion stabilization (PICS) technology for pulverized coal-fired boilers. Retrieved December 29, 2023, from https://en.lypower.com/plasma-ignition-and-combustion-stabilization-picstechnology-for-pulverized-coal-fired-boilers-product/
  19. Mączka, T., Pawlak-Kruczek, H., Niedźwiecki, Ł., Ziaja, E., & Chorążyczewski, A. (2020). Plasma assisted combustion as a cost-effective way for balancing of intermittent sources: Techno-economic assessment for 200 MWel power unit. Energies, 13(19), 5056. https://doi.org/10.3390/en13195056
  20. Youssefi, R., Maier, J., & Scheffknecht, G. (2021). Pilot-scale experiences on a plasma ignition system for pulverized fuels. Energies, 14(16), 4726. https://doi.org/10.3390/en14164726

Том 1, № 2, 2026

Kanapinov, М., Butakov, Е., Duysembaeva, G., Izmailov, L., Kizatov, А., & Dauletkhanov, Ye. (2026). EXPERIMENTAL STUDY OF THE THERMOCHEMICAL PROCESS OF IGNITION AND SUBSEQUENT COMBUSTION OF COAL FROM THE KARAZHYRA DEPOSIT UNDER CONDITIONS OF PLASMA FUEL ACTIVATION. EKTU Journal of Engineering Sciences, 1(2), 93-105. https://doi.org/10.51885/3134-8009_JES_2026_2_6