Способ сжигания топлива

Способ сжигания топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА путем его смещения с водяным паром, подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с образованием продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, часть продуктов сгорания направляют в реактор и подогрев в нем осуществляют солнечной энергией.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3409321/24-06 (22) 30.12.81 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) P. Б. Ахмедов и М. А. Берченко (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (53) 662.61 (088.8) (56) 1. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. М.-Л., «Энергия», 1967, с. 287.

2. Патент США № 4144015, кл. F 23 С 5/00, опублик. 1979.

„„SU„„1084553 А у у F 24 J 3/02; F 23 С 11/00 (54) (57) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА путем его смешения с водяным паром, подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с .образованием продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, часть продуктов сгорания направляют в реактор и подогрев в нем осуществляют солнечной энергией.

1084553

Составитель Э. Языков

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 1967/32

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на электростанциях с совместным использованием солнечной энергии и энергии от сжигания топлива.

Известен способ сжигания топлива пу5 тем подачи топлива и окислителя в зону горения и получения продуктов сгорания (1).

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ сжигания топлива путем его смешения с водяным паром, 10 подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с образованием продуктов сгорания (2).

Недостатком известных способов является низкая экономичность.

Цель изобретения — повышение эконом ич н ости.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу сжигания топлива путем его смешения с водяным паром, подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с образованием продуктов сгорания, часть продук- 20 тов сгорания направляют в реактор и подогрев в нем осуществляют солнечной энергией.

На чертеже схематично показана станция, на которой может быть осуществлен предлагаемый способ.

Станция содержит гелиореакторы 1 и тепловую электростанцию 2.

При работе станции топливо и водяной пар подают в гелиореакторы 1, где смесь нагревается. При этом протекает следую- З0 щая реакция:

СН, + Н,О = ЗН, + СО

В результате этой реакции метан перерабатывается на водород и окись углерода, которые затем направляют на тепловую электростанцию 2 для сжигания. В резуль- 35 тате сгорания водорода и окиси углерода образуются продукты сгорания — углекислый газ и вода. Затем часть продуктов сгорания вновь направляется в гелиореактор 1, где смешивается,с исходным топливом.

Смесь нагревается в гелиореакторе 1. При этом протекают следующие химические реакции:

СОг + СН4 — — 2СО + 2Нг

ЗНгО + ЗСН4 = 3CO + 9Нг

После переработки метана с продукта- 45 ми сгорания в гелиореакторе 1 полученные продукты, водород и окись углерода, направляют на тепловую станцию 2 для сжигания.

Пример. Смесь из 16 г метана, занимающего объем 22,4 л при нормальных условиях и 18 г водяного пара нагревают в присутствии катализатора (металлического никеля с добавками окиси магния или окиси алюминия) в гелиореакторе солнечной станции..

Плотность сконцентрированной солнечной радиации обеспечивает температуру в фокальной плоскости гелиоприемника-гелиореактора порядка 800 †9 С. Реактор изготовлен из жаропрочной стали, содержащей 25 /p хрома и 20 /p никеля. Процесс проводят при атмосферном давлении по схеме

СН +Н О=ЗН +СО

Состав равновесной смеси после проведения процесса характеризуется следующим соотношением компонентов, P/p. СН4 0,6;

НгО 0,6; СО 24,7; Нг 74,1.

Полученную смесь, содержащую 22,13 л окиси углерода и 66,39 л водорода (объем приведен к нормальным условиям) подают в опытную камеру сгорания и сжигают по схеме

СО + 0,5 Ог =- СОг

ЗНг + 1,5 Ог = ЗНгО

При сжигании окиси углерода выделяется тепло (279,6 кДж). При сжигании водорода 716,7 кДж. Общее количество выделенной тепловой энергии 996 кДж.

Затем продукты сжигания — углекислый газ и водяной пар направляют в гелиореактор для повторной переработки с метаном по схеме

СОг + СН4 = 2СО + 2Нг

ЗНгО + ЗСН4 = ЗСО + 9Нг

Плотность сконцентрированного солнечного излучения обеспечивает в этом случае температуру, в фокальной плоскости гелиореактора порядка 1100 С. При этой температуре вместе с углекислым газом и водяным паром подают метан в количестве

63,23 г„занимающий объем 88,52 л при нормальных условиях. Процесс проводят при атмосферном давлении. В результате переработки состав равновеской смеси соответствовал следующему соотношению компонентов, /p . СН4 0,95; СОг 0,65; СО 36,7;

Нг 61,4; НгО 0,3.

Полученную смесь снова направляют в камеру сгорания и сжигают

5СО + 2,5 Ог = 5СО

11Нг + 5,5 Ог = 11НгО

При сжигании продуктов переработки водорода и окиси углерода выделяется тепло в количестве 4024 кДж.

Реализация предлагаемого способа позволяет существенно повысить экономичность сжигания топлива.