Vortex combustion characteristics of mechanoactivated coal-biomass composite fuels

E3S Web of Conferences, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1051/e3sconf/202564600028
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This experimental study investigates the combustion characteristics of mechanoactivated coal-biomass composite fuels (70% Kuznetsk bituminous coal / 30% sawdust) in a vortex combustion chamber. The setup employed a seven-section muffle combustion chamber with optical access, incorporating a two-stage burner with tangential and snail-type swirlers to ensure stable combustion initiation. Three distinct combustion phases were observed: chamber preheating (100 s), stable operation (reaching 1500°C), and natural cooling. Mechanochemical pretreatment significantly improved fuel performance, demonstrating complete O₂ consumption (minimum residual 1.9 vol%) and 70% burnout within the first meter of the chamber. Composite fuels outperformed raw mixtures, exhibiting higher steady-state temperatures (>1400°C across all regimes), reduced ignition delays, and a 30% reduction in activation energy (from 200 to 60 kJ/mol). The technology achieved stable oil-free ignition, with CO₂ peaking at full O₂ depletion while maintaining CO/H₂ emissions below 3%. These results validate mechanoactivation as an effective method for optimizing coal-biomass co-combustion in industrial boilers. Further research is required to refine temperature regimes, excess air ratios, and particle residence times. The study contributes essential data for advancing sustainable combustion systems utilizing renewable biomass resources.