Ученые из ФИЦ угля и углехимии СО РАН изучили зажигание частиц углей десяти разных марок лазерными импульсами и установили значения энергетических порогов для этого процесса. Об этом сообщила пресс-служба Центра НТИ.

Специалисты ФИЦ УУХ СО РАН из консорциума Водородного центра НТИ исследовали 10 марок углей, практически полностью соответствующих генетическому ряду — от бурого до антрацита. Этот ряд представляет различные типы углей, отражая изменения в составе и свойствах, которые происходят в процессе углеобразования. Использование разнообразных образцов позволяет получить более полное понимание о поведении угольного материала при воздействии внешних факторов.

В частности, ученые изучали энергетические марки угля, используемые на тепловых электростанциях. Они ставили перед собой две задачи: изучить начальные стадии воспламенения угольных частиц и определить энергетические пороги их зажигания. Для этого на образцы направляли единичный лазерный импульс продолжительностью 120 мкс и записывали изменение интенсивности излучения пламени в зависимости от времени. Исходя из характера полученных данных об интенсивности излучения пламени угольных частиц во времени, были выделены три этапа процесса зажигания с определенными энергетическими порогами и характерными временными интервалами горения.

«По результатам работы мы с коллегами создали модель, которая описывает химические процессы, протекающие на каждом этапе зажигания», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник ФИЦ угля и углехимии СО РАН Ярослав Крафт.

На традиционных тепловых электростанциях для нагрева пылеугольных котлов применяется мазут, что является дорогостоящей технологией и приводит к увеличению выбросов вредных веществ. Результаты исследований позволят разработать систему без использования мазута для запуска угольного топлива, что поможет сократить негативное воздействие традиционной генерации энергии.

Более того, полученные значения энергетических порогов для возгорания угольных частиц при быстром тепловом нагреве могут быть важны при оценке рисков возникновения пожаров и взрывов на объектах энергетики и в угольных шахтах.