Главный технолог АНО "Водородные Технологические Решения" Рыбаков Б.А. нашёл очень интересную статью: "Особенности использования метано-водородной фракции в качестве топлива котлов электростанций" и написал свои комментарии. Статья была написана М.А. Таймаровым, В.К. Ильиным, Е.Г. Чикляевым, Р.Г. Сунгатуллиным (Казанский государственный энергетический университет).
Комментарий №1: «В данной статье приведены результаты измерения и сравнения скорости горения, температуры на выходе из топки и концентрации оксидов азота в дымовых газах энергетического котла ТГМ-84А производительностью 420 тон пара в час при сжигании водородсодержащего и природного газа.»
Комментарий №2: «В статье отмечается влияние теплоты сгорания топливного газа на температуру в ядре факела»:
Цитата из статьи: «Метано-водородная фракция является побочным газообразным углеводородным продуктом при переработке нефти с получением конечных нефтепродуктов. В связи с перспективной использования метано-водородной фракции как топлива альтернативного природному газу для сжигания в энергетических котлах тепловых электростанций возникла необходимость изучения процессов горения метано-водородной фракции в больших объемах. Перевод печей ОН1000/1 и ОН-1000/2 с сжигания метано-водородной фракции с теплотой сгорания 25,45 МДж/м3 на сжигание состава с теплотой сгорания 18,8 МДж/м3 приводит к снижению температуры в ядре факела в среднем на 100 °С.»
Комментарий № 3: «Увеличение концентрации водорода в топливном газе приводит к увеличению скорости горения».
Цитата из статьи: «Полученные авторами результаты экспериментов по определению концентрации оксидов азота NOx и скорости горения метано-водородной фракции в печи ОН-1000/1 иприродного газа в котле ТГМ-84А в зависимости от теплоты сгорания Qнр показали, чтоувеличение содержания водорода Н2 с 10,05 % (по массе) до 18,36 % приводит к росту скорости горения w на 45 %. Скорость горения природного газа с содержанием метана СН4 98,89 % в котле ТГМ-84А составляет 0,84 м/с, то есть в 2,5 раза ниже скорости горения метано-водородной фракции с содержанием Н2 10,05 %.»
Комментарий №4: «Необходимо отметить, что в статье приводятся данные по массовой концентрации водорода. Учитывая низкое значение плотности водорода речь в данной статье идёт о проведении испытаний по сжиганию газовой смеси с высокой объёмной концентрацией водорода. Для примера, при массовой концентрации водорода в метано-водородной смеси 10% (90% метана), объёмная концентрация водорода будет равна 48%.
При массовой концентрации водорода в метано-водородной смеси 18,8% (81,2% метана), объёмная концентрация водорода будет равна 66%.»
Комментарий № 5: «В таблице 1 статьи приведены данные по химическому составу и характеристикам водородсодержащих газов (ВСГ), таким как плотность и низшая теплота сгорания, которые сжигались в печах Рязанского НПЗ.
Массовая концентрация водорода (Н2) изменяется в диапазоне от 11,04% до 18,36%, а массовая концентрация метана (СН4) – от 3,64% до 44,18%.
Важно отметить, что в составах ВСГ, приведенных в таблице 1, наряду с углеводородами, такими как этан, пропан, бутан, пентан и гексан, присутствует азот (N2) с массовой концентрацией от 4,93% до 19,9%, а также кислород (O2) с массовой концентрацией от 1,35% до 6,18%.»
Комментарий № 6: «В таблице 2 приведены данные по концентрации оксидов азота (NOx) в дымовых газах котла ТГМ-84А при сжигании ВСГ с массовыми концентрациями водорода (Н2) 10,1%, 10,05% и 18,36% и метана 28,3%, 28,27% и 18,28%, а также природного газа (без водорода) с массовой концентрацией метана 98,89%.
α – коэффициент избытка воздуха.
NOx – концентрация оксидов азота в продуктах сгорания, приведённая к одному значению коэффициента избытка воздуха равному 1,4.
Из данной таблицы можно увидеть, что при наличии в топливном газе водорода выбросы NOx снижаются по сравнению с выбросами оксидов азота, образующихся при сжигании природного газа.
С полной версией статьи можете ознакомиться в нашем Телеграмм канале.