Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова НАН Беларуси предлагает потребителям технологию двухстадийного сжигания твердых биотоплив в кипящем слое в рамках коммерческого соглашения с технической поддержкой, оборудование для сжигания твердых биотоплив на основе производственного соглашения.

Разработка технологий и котельного оборудования с топками кипящего слоя считается одним из наиболее перспективных направлений в современной теплоэнергетике. Кипящий слой, представляющий собой хаотично циркулируемую смесь твердого топлива и инертных негорючих материалов, обеспечивает устойчивое горение в достаточно узком стабильном и регулируемом диапазоне температур.

Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова НАН Беларуси разработал технологию двухстадийного сжигания твердых биотоплив в кипящем слое, которая совмещает слоевое сжигание топлива с вихревым дожиганием мелких фракций и газообразных горючих продуктов в надслоевом пространстве.

Технология позволяет максимально использовать энергетический потенциал топлива и при этом минимизировать образование вредных газообразных выбросов. Регулировка технологических параметров позволяет сжигать практически любые материалы органического происхождения, включая бытовые отходы.

Технология позволяет реализовать топочный процесс с более высоким тепловым напряжением топочного объема, значительно уменьшить коэффициент избытка воздуха, повысить КПД котла и снизить концентрацию монооксида углерода в отходящих газах по сравнению с прямоточными топками слоевого сжигания.

Способ двухстадийного сжигания с вихревой организацией надслоевого пространства твердых биотоплив позволяет значительно уменьшить коэффициент избытка воздуха (до α = 1,15-1,25) и снизить концентрацию монооксида углерода (СО) в отходящих газах по сравнению с прямоточными топками слоевого сжигания без закрутки потока.

Оптимизированы геометрические параметры топки (относительный диаметр пережима dout/D, живое сечение сопел), режимы работы топки (мощность, соотношение донного и тангенциального дутья), при которых концентрация оксидов азота не превышает 500 мг/нм3, а монооксида углерода 50÷500 мг/нм3 (при α =1,2).

Характеристики технологии:

коэффициент избытка воздуха	1,15-1,25
КПД	до 92 %
снижение металлоемкости	на 20…30 %

Основными достоинствами разработанной технологии являются:
- качественное вихревое смесеобразование летучих продуктов неполного горения с вторичным воздухом, подаваемым тангенциально в надслоевое пространство;
- значительное снижение уноса мелких частиц вследствие действия центробежной силы;
- заметное уменьшение надслоевого пространства и, следовательно, габаритов топки.

Область применения: топочная техника.

Институт предлагает партнерам:
* в рамках коммерческого соглашения с технической поддержкой приобретение технологии двухстадийного сжигания твердых биотоплив в кипящем слое;
* в рамках производственного соглашения изготовление оборудования для сжигания твердых биотоплив.

Технология двухстадийного сжигания твердых биотоплив может быть использована при создании котлов малой и средней мощности (≤ 9,0 МВт) для сжигания твердых биотоплив (древесные и бытовые отходы, фрезерный торф, пеллеты из сельскохозяйственных отходов, подстилочно-пометная масса, активный ил) повышенной влажности (до 55-60 %).

Содержание СО и NOx в отходящих газах значительно ниже требований нормативных документов.

Создан прототип циклонно-слоевой топки. Водогрейный котел мощностью 2 МВт успешно эксплуатируется в Брестском ЖКХ.

Работающий прототип топки представлен в рамках «Белорусского промышленного форума-2018».

Патент РБ на полезную модель № 7853 от 2011.12.30;
Патент РБ на полезную модель № 8360 от 2012.06.30;
Патент РБ на полезную модель № 10824 от 2015.10.30;
Патент РБ на полезную модель №11136 от 2016.08.30.

Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси - крупнейшее в республике научное учреждение, занимающееся решением фундаментальных и прикладных проблем тепломассопереноса, гидрогазодинамики, энергетики, теплотехники, химической физики, физики горения и взрыва, нанотехнологий, а также созданием энергоэффективных и экологически безопасных технологий и техники, аппаратов и приборов для энергетики и машиностроения, агропромышленного комплекса и стройиндустрии, медицины, химической, электронной, радиотехнической, пищевой промышленности, космической отрасли.

Основные направления научно-технической деятельности:
- процессы тепло- и массообмена в капиллярно-пористых телах, дисперсных системах, реологических и турбулентных средах, неравновесных течениях, низкотемпературной плазме и при взаимодействии излучения с веществом;
- динамика, перенос и элементарные процессы в системах с химическими и фазовыми превращениями;
- физическая кинетика, теплообмен и транспортные процессы на микро- и наномасштабах;
- энергоэффективные тепломассообменные технологии, техника и аппараты;
- процессы переноса, теплообмен в биологических системах и сложных молекулах;
- физические и конструкционные свойства веществ, материалов и поверхностей при внутреннем структурировании и экстремальных воздействиях;
- механика жидкостей, газов и плазмы;
- механика и реология вязкоупругих сред при сдвиговых, температурных, электромагнитных воздействиях;
- численные методы и пакеты программ для численного моделирования физико-химических и теплообменных процессов;
- каталитические технологии и оборудование для получения водорода, синтез-, эндо- и экзо- газов, синтетических и смесевых топлив;
- технологии и оборудование для процессов получения нано- и микро- структур и материалов;
- плазменные, плазмохимические и химические методы очистки и утилизации отходов.

Институт осуществляет научное, научно-организационное и научно-производственное взаимодействие с академическими и отраслевыми НИИ, вузами, КБ, объединениями и предприятиями Беларуси, России, Украины, Казахстана, Молдовы, Узбекистана, Литвы, Латвии, КНР, США, Индии, Германии, Польши, Чехии, Израиля, Бразилии, Италии, Франции и других стран.

Потребители, заинтересованные в приобретении технологии двухстадийного сжигания твердых биотоплив в кипящем слое на основе коммерческого соглашения с технической поддержкой.

Партнеры, заинтересованные в приобретении оборудования для сжигания твердых биотоплив на основе производственного соглашения.