Электрическое поле существенно влияет на скорость и характер горения твердого топлива. В зависимости от напряженности поля и полярности электродов, может быть достигнут как интенсифицирующий, так и ингибирующий эффект. Зависимость показателей горения от электрического поля может быть использована в пиролизных котлах. Первый этап сжигания топлива в таких котлах осуществляется при недостатке кислорода, что сопровождается выделением окиси углерода и риском его проникновения в помещение. В то же время увеличение содержания кислорода приводит к воспламенению топлива и нарушению пиролиза. В результате эксперимента было установлено, что уменьшение содержания кислорода можно заменить воздействием продольного электрического поля напряженностью от 1 до 7 кВ/см. При таком воздействии происходит угнетение горения (срыв пламени) за счет прекращения протекания цепных реакций деления заряженных радикалов воспламененных веществ. При этом не увеличивается выделение окиси углерода. Техническая реализация электротехнологического способа управления горением осуществлена на промышленном твердотопливном котле малой мощности. Экспериментальный образец этого котла оснащен емкостью для сжигания твердого топлива, выполненной из токопроводящего материала. Над емкостью расположен решетчатый электрод с возможностью его перемещения относительно емкости с помощью управляемого электропривода. При появлении пламени напряжение между емкостью и решетчатым электродом увеличивается, а расстояние между ними уменьшается. Напряженность продольного электрического поля возрастает, что приводит к подавлению пламени и восстановлению пиролизного режима.
The electric field has a significant effect on the speed and character of the combustion of solid fuels. Depending on the field strength and polarity of the electrodes, both an intensifying and an inhibiting effect can be achieved. The dependence of the combustion parameters on an electric field can be used in pyrolysis boilers. The first stage of fuel combustion in such boilers is carried out with insufficient oxygen, which is accompanied by the release of carbon monoxide and the risk of its penetration into the room. At the same time, an increase in the oxygen content leads to fuel ignition and pyrolysis disturbance. As a result of the experiment, it was found that a decrease in the oxygen content can be replaced by the action of a longitudinal electric field with a strength of 1 to 7 kV/cm. With such an effect, combustion is suppressed (there is a flame failure) due to the termination of fission chain reactions of charged radicals of ignited substances. At the same time, the release of carbon monoxide does not increase. The electrotechnological method of combustion control is techinically implemented using an industrial solid fuel boiler of low power. An experimental sample of this boiler is equipped with a box-shaped reservoir for burning solid fuel, made of a conductive material. Above the reservoir, there is a grid electrode able to move relative to the reservoir with the help of a controlled electric drive. When a flame appears, the voltage between the reservoir and the grid electrode increases, and the distance between them decreases. The strength of the longitudinal electric field increases, which leads to the suppression of the flame and the pyrolysis mode restoration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.