RU2701821C1 - Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel - Google Patents

Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2701821C1
RU2701821C1 RU2019106583A RU2019106583A RU2701821C1 RU 2701821 C1 RU2701821 C1 RU 2701821C1 RU 2019106583 A RU2019106583 A RU 2019106583A RU 2019106583 A RU2019106583 A RU 2019106583A RU 2701821 C1 RU2701821 C1 RU 2701821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
fuel
output
input
stages
Prior art date
Application number
RU2019106583A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Амельченко Леонид Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Амельченко Леонид Владимирович filed Critical Амельченко Леонид Владимирович
Priority to RU2019106583A priority Critical patent/RU2701821C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2701821C1 publication Critical patent/RU2701821C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas

Abstract

FIELD: heat power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to heat power industry, which partially uses alternative sources of fuel. Heat and gas plant is made in the form of a single device having a multistep body made in the form of two tubes with one another inserted with a gap forming a process case divided into insulated stages of the process cylinder according to the number of stages of the fuel mixture preparation process, and a fire chamber formed by the inner pipe capacity. At the outlet of the fire chamber there is an element for forming the working flame in the form of a narrowing device, and at the input there is an ignition pulse device, a start-up system including an external heater, a starting burner and a working burner. Plant also includes an injector mixer and pipelines, fuel tanks in the form of separate consumption tanks for water and a hydrocarbon component. Output of the last stage of the process cylinder is connected via a pipeline to the input of the fire chamber. Process cylinder is four-staged. Each stage is made cylindrical with placement on inner surface of stages of longitudinal blades with angle of up to 3° to fire flame axial line or cone-shaped line. First stage corresponds to steam generation stage, second stage is stages of water vapor heating and mixing of components, third stage is stages of components mixing and heating of steam-hydrocarbon mixture to temperature of initial stage of gaseous fuel formation, the fourth stage is the stage of mixture heating to the temperature of hydrogen-containing gaseous fuel production. Output of the first stage is connected to the input of the second stage or to the heater of the hydrocarbon supply tank, the output of the second stage is connected to the first input of the injector mixer, the output of which is connected to the input of the third stage. Output of the third stage is connected to the inlet of the fourth stage, as well as to the burner burner nozzle. Inside cavities of heating stages there arranged are spiral partitions. Apparatus can be used as a catalyst for hydrocarbons in gaseous or liquid or solid phase state. When using gaseous saturated hydrocarbons, they are fed into empty hydrocarbon feed tank with excess pressure. When hydrocarbons are used in solid phase fuel tanks of hydrocarbon component are equipped with heater. Containers are under excessive pressure and equipped with backup containers of consumable components, and inlet to fire chamber is equipped with cover.
EFFECT: increasing efficiency and universality of energy-saving heat and gas plants generating from water (H2O) in combination with catalyst CnHrn+2 hydrogen-containing gas used for generation of heat and accumulation of hydrogen-containing gas fuel, considerable extension of the range of multi-fuel selection of the hydrocarbon component and universality of application possibilities.
1 cl, 5 dwg

Description

Область техники:Field of Technology:

Изобретение относится к теплоэнергетической промышленности частично использующее альтернативные источники топлива и предназначено для увеличения коэффициента полезного действия и универсальности энергосберегающих теплогазогенераторных установок вырабатывающих из воды (H2O) в сочетании с катализатором СпНгп+2 водородсодержащий газ, используемый для выработки тепла и накопление водород-содержащего газового топлива.The invention relates to the heat and power industry, partially using alternative sources of fuel, and is intended to increase the efficiency and versatility of energy-saving heat and gas generating units generated from water (H 2 O) in combination with a SpNgp + 2 catalyst, a hydrogen-containing gas used to generate heat and the accumulation of hydrogen-containing gas fuel.

Уровень техники:The prior art:

Проведенный поиск прототипов в существующем уровне техники показал наличие наиболее близких аналогов:The search for prototypes in the current level of technology showed the presence of the closest analogues:

1. Известен патент на изобретение «Способ получения водородсодержащего газа в турбогенераторной установке» (RU №2269486, 2004 г.).1. Known patent for the invention "A method of producing a hydrogen-containing gas in a turbogenerator" (RU No. 2269486, 2004).

Недостатки конструкции:Design disadvantages:

1.1) Первичное перемешивание в жидкой фазе воды и углеводородного компонента осуществляется при нормальной (20 градусов) температуре компонентов, что не обеспечивает стабильности дисперсного состава смеси, направляемой в дальнейшем на нагрев для получения топлива, с момента прекращения воздействия по перемешиванию (т.е. с момента подачи смеси на нагревание) начинается обратный процесс - происходит расслоение смеси, обусловленное разными плотностями воды и углеводородного компонента. Последнее приводит к неоднородности смеси по дисперсному составу. При последующем нагреве смеси наблюдается также неоднородность ее по температуре. Эти неоднородности сохраняются в конечном продукте - газообразного топлива, направляемого на поджиг факела, вызывают нестабильность горения факела, обусловленное с одной стороны образованием в составе смеси локальных очагов (по составу) не возгараемой смеси, что вызывает срывы поджига и угасание факела (что характерно для тяжелых углеводородных компонентов), с другой стороны образование в составе смеси локальных очагов (по составу) быстрого горения, что вызывает не санкционированные вспышки быстрого горения в пламени факела, возникновение детонационных явлений, что характерно для легких углеводородных компонентов;1.1) The primary mixing in the liquid phase of water and the hydrocarbon component is carried out at normal (20 degrees) temperature of the components, which does not ensure the stability of the dispersed composition of the mixture, which is subsequently sent to heat to obtain fuel, from the moment the mixing effect ceases (i.e., with the moment the mixture is supplied for heating), the reverse process begins - the mixture is stratified due to different densities of water and the hydrocarbon component. The latter leads to heterogeneity of the mixture in disperse composition. Upon subsequent heating of the mixture, its inhomogeneity in temperature is also observed. These inhomogeneities are retained in the final product - gaseous fuel sent to ignite the flare, cause instability of the flare burning, caused on the one hand by the formation in the mixture of local foci (in composition) of the non-flammable mixture, which causes breakdowns of ignition and extinction of the flare (which is typical for heavy hydrocarbon components), on the other hand, the formation of a mixture of local foci (in composition) of rapid burning, which causes unauthorized outbreaks of rapid burning in the flame of a torch, the manifestation of detonation phenomena, which is characteristic of light hydrocarbon components;

1.2) Ступени турбогенераторной установки разделены на отдельные блоки с зазорами между ними (не монолитное исполнение) с подачей атмосферного воздуха из внешней среды в каждую ступень турбинной горелочной системы, что приводит к обдуву внутренних поверхностей охлажденными газами, снижающими эффективность нагрева 2 и 3 ступеней и уменьшенной выработке водородсодержащего газообразного топлива;1.2) The stages of the turbogenerator unit are divided into separate blocks with gaps between them (not a monolithic version) with the supply of atmospheric air from the external environment to each stage of the turbine burner system, which leads to the cooling of the internal surfaces with cooled gases, which reduce the heating efficiency of 2 and 3 stages and reduced generating hydrogen-containing gaseous fuels;

1.3) Подача окислителя (воздуха) в огневую камеру турбогенераторной установки без наддува избыточным давлением не может обеспечить полное сгорание газообразного топлива.1.3) The supply of an oxidizing agent (air) to the combustion chamber of a turbogenerator without pressurization by excessive pressure cannot ensure the complete combustion of gaseous fuels.

2. Известен патент на изобретение «Многостадийный способ получения водородсодержащего газообразного топлива и теплогазогенераторная установка его реализации (способ Аракеляна Г.Г.)» (RU №2478688, 2011 г.).2. The patent for the invention “Multistage method for producing hydrogen-containing gaseous fuel and a gas-generating installation for its implementation (method Arakelyan GG)” (RU No. 2478688, 2011) is known.

Недостатки конструкции:Design disadvantages:

2.1) Корпус, выполненный из цилиндрических труб не имеет возможности для активного теплового обмена (передача тепла от огневого пламени к внутренней поверхности технологических цилиндров для получения водородсодержащего газообразного топлива);2.1) The housing made of cylindrical pipes does not have the ability for active heat exchange (heat transfer from the fire flame to the inner surface of the process cylinders to produce hydrogen-containing gaseous fuel);

2.2) Отсутствует возможность отключения подачи газообразного топлива из 2-й ступени на форсунку горелки запуска в режиме принудительного подогрева по окончании процесса разогрева установки.2.2) There is no possibility of shutting off the supply of gaseous fuel from the 2nd stage to the nozzle of the start-up burner in the forced heating mode at the end of the installation heating process.

3. Известен патент на полезную модель «Теплогазогенераторная установка (установка Аракеляна Г.Г.)» (RU №117145, 2011 г.).3. A patent is known for a utility model “Heat and Gas Generator Unit (G. Arakelyan Installation)” (RU No. 117145, 2011).

Недостатки конструкции:Design disadvantages:

3.1) Корпус, выполненный из цилиндрических труб и сужающим устройством в огневой камере что не достаточно эффективно для активного теплового обмена (передача тепла от огневого пламени к внутренней поверхности технологических цилиндров для получения водородсодержащего газообразного топлива);3.1) A casing made of cylindrical pipes and a constricting device in the fire chamber, which is not effective enough for active heat exchange (heat transfer from the fire flame to the inner surface of the process cylinders to produce hydrogen-containing gaseous fuel);

3.2) Отсутствует возможность отключения подачи газообразного топлива из 2-й ступени на форсунку горелки запуска в режиме принудительного подогрева по окончании процесса разогрева установки.3.2) There is no possibility of shutting off the supply of gaseous fuel from the 2nd stage to the nozzle of the start-up burner in the forced heating mode at the end of the installation heating process.

4. Общие недостатки конструкций патентов по пунктам 1, 2 и 3:4. General disadvantages of patent designs in paragraphs 1, 2 and 3:

4.1) Внутри 2 и 3 ступени теплогазогенераторов конструкция представлена в виде полых цилиндров и не учитывается закон газодинамики течения газов, в следствии чего от точки входа до точки выхода из цилиндрического замкнутого объема движение основного потока газов будет осуществляться по пути наименьшего сопротивления, т.е. в отдаленных участках цилиндра будут оставаться застойные зоны по которым движение газов будет минимальным, в следствии чего снижен КПД установки;4.1) Inside the 2nd and 3rd stages of heat and gas generators, the design is presented in the form of hollow cylinders and the law of gas dynamics of the gas flow is not taken into account, as a result of which the main gas flow moves from the entry point to the exit point from the cylindrical closed volume along the path of least resistance, i.e. in remote areas of the cylinder there will remain stagnant zones along which the gas movement will be minimal, as a result of which the efficiency of the installation is reduced;

4.2) Конструкции теплогазогенераторов предусматривают использование в качестве катализатора углеводородов только в жидком фазовом состоянии (монофазные топливные установки). Конструкция установок не предусматривает использование углеводородов в газообразном (предельные углеводороды: метан, этан, пропан, бутан) и твердом фазовом состояниях. Отсутствует подогрев расходной емкости с углеводородами, в следствии чего, невозможно при нормальной (20°С) температуре использовать в установке тяжелые остатки нефтеперерабатывающих производств находящиеся в твердом фазовом состоянии, сгустках и высоковязкие нефти (битум, гудрон, тяжелый газойль, мазут, экстракты селективной очистки масляных фракций), а при использовании в холодных климатических условиях (до и ниже -40°С) значительно увеличивается вязкость даже дизельного топлива и работа установки становится невозможной и так же потребуется подогрев емкости с водой;4.2) The designs of heat and gas generators provide for the use of hydrocarbons as a catalyst only in the liquid phase state (monophasic fuel plants). The design of the plants does not provide for the use of hydrocarbons in gaseous (saturated hydrocarbons: methane, ethane, propane, butane) and solid phase states. There is no heating of the supply tank with hydrocarbons, as a result, it is impossible at normal (20 ° C) temperature to use heavy residues of oil refining plants in the installation in a solid phase state, clots and high viscosity oils (bitumen, tar, heavy gas oil, fuel oil, selective cleaning extracts oil fractions), and when used in cold climatic conditions (up to and below -40 ° C), the viscosity of even diesel fuel increases significantly and the operation of the installation becomes impossible and the same buoy heating capacity with water;

4.3) Не возможна безостановочная работа теплогазогенераторной установки по причине отсутствия дублирующей системы питания, что требует остановки работы оборудования и дозаправки расходных емкостей.4.3) The non-stop operation of the heat and gas generator plant is not possible due to the lack of a redundant power system, which requires stopping the operation of the equipment and refueling the consumables.

Сущность изобретения:The invention:

Данное устройство предназначено для увеличения коэффициента полезного действия и универсальности энергосберегающих теплогазогенераторных установок вырабатывающих из воды (H2O) в сочетании с катализатором CnHm+2 водородсодержащий газ, используемый для выработки тепла и накопление водородсодержащего газового топлива.This device is designed to increase the efficiency and versatility of energy-saving heat and gas generating plants that produce from water (H 2 O) in combination with a CnHm + 2 catalyst, a hydrogen-containing gas used to generate heat and the accumulation of hydrogen-containing gas fuel.

Техническая задача:Technical Problem:

• устранение недостатков, присущих известному техническому решению,• elimination of the disadvantages inherent in the known technical solution,

• обеспечение стабильности процессов для получения водородсодержащего газообразного топлива,• ensuring the stability of processes for obtaining hydrogen-containing gaseous fuels,

• увеличение коэффициента полезного действия теплогазогенераторной установки за счет активной передача тепла от огневого пламени на стенки корпуса и увеличения давления сжигания газов в огневой камере,• an increase in the efficiency of the heat and gas generator plant due to the active transfer of heat from the fire flame to the walls of the hull and an increase in the pressure of gas combustion in the fire chamber,

• многотопливность установки для обеспечения возможности использования в качестве катализатора углеводородов в разных фазовых состояниях - газообразные, жидкие и твердые, для этого газообразные предельные углеводороды в качестве катализатора подаются вместо воздуха в пустую расходную емкость углеводородов с таким же избыточным давлением, углеводороды в жидкой фазе в дополнительной подготовке не нуждаются, а для углеводородов в твердой фазе топливные емкости углеводородного компонента оснащены подогревателем, чем обеспечивается изменение фазового состояния с твердого на жидкое,• a multi-fuel plant to provide the possibility of using hydrocarbons in various phase states as a catalyst — gaseous, liquid and solid, for this gaseous saturated hydrocarbons are fed instead of air to an empty hydrocarbon flow tank with the same overpressure, hydrocarbons in the liquid phase in an additional they do not need preparation, and for hydrocarbons in the solid phase, the fuel tanks of the hydrocarbon component are equipped with a heater, which ensures Menenius phase state from solid to liquid,

• адаптация использования установки к холодным климатическим условиям (до и ниже минус -40°С),• adaptation of the installation to cold climatic conditions (up to and below minus -40 ° С),

• возможность безостановочной эксплуатации установки,• the possibility of non-stop operation of the installation,

Технический результат - получение однородного фазового состояния смеси в процессе получения топлива для обеспечения стабильности и постоянства горения рабочего факела и горелки запуска, увеличение коэффициента полезного действия, интенсификация режима нагрева корпуса теплогазогенератора для интенсивной выработки водородсодержащего газообразного топлива, многотопливность установки, а также повышенный уровень безопасности получения водородсодержащего топлива, в том числе за счет снижения расхода углеводородного компонента.EFFECT: obtaining a homogeneous phase state of the mixture in the process of obtaining fuel to ensure stability and constancy of combustion of the working torch and start-up burner, increase of efficiency, intensification of the heating mode of the heat and gas generator body for intensive production of hydrogen-containing gaseous fuel, multi-fuel installation, as well as an increased level of safety of production hydrogen-containing fuel, including by reducing the consumption of hydrocarbon component.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается устройством, которым предусмотрена многостадийность процесса получения топлива, каждой стадии которого соответствует наиболее безопасное, стабильное и однородное фазовое состояние компонентов и смеси путем изменения направлений технологических потоков с раздельным вводом углеводородного компонента и воды, перемешивания подогреваемого углеводородного компонента с водяным паром, возможностью использования горючих газов и углеводородов в твердом фазовом состоянии наравне с углеводородами в жидком фазовом состоянии, увеличением КПД установки нагреванием пароуглеводородной смеси с ее движением по спиралевидной траектории внутри ступеней технологического корпуса и дублирующими топливными емкостями.The solution of the technical problem is provided by a device that provides for a multi-stage process for producing fuel, each stage of which corresponds to the safest, most stable and uniform phase state of components and mixtures by changing the directions of technological flows with separate input of the hydrocarbon component and water, mixing the heated hydrocarbon component with water vapor, the possibility of using combustible gases and hydrocarbons in the solid phase state along with by hydrocarbons in a liquid phase state, increasing the efficiency of the installation by heating the steam-hydrocarbon mixture with its movement along a spiral path inside the steps of the technological building and duplicating fuel tanks.

Теплогазогенераторная установка в одном из вариантов может быть выполнена в виде:The heat and gas generator in one of the options can be made in the form of:

• единого четырехступенчатого устройства, имеющего сложный многозвенный корпус;• a single four-stage device having a complex multi-link housing;

• каждая ступень которого выполненная в виде двух вложенных друг в друга труб с зазором, образующим технологический корпус, разделенный на изолированные ступени технологического цилиндра по числу стадий процесса приготовления газообразного топлива и может быть выполнено конусовидной или цилиндрической формы (труба);• each stage of which is made in the form of two pipes inserted into each other with a gap forming the technological case, divided into isolated stages of the technological cylinder according to the number of stages of the process of preparing gaseous fuel and can be made conical or cylindrical in shape (pipe);

• при цилиндрической форме технологического корпуса, на внутренней поверхности размещаются продольные лопасти с углом до 3° к осевой линии движения огневого пламени, чем обеспечивается более активная передача тепла от огневого пламени на стенки корпуса;• with the cylindrical shape of the technological building, longitudinal blades with an angle of up to 3 ° to the axial line of movement of the fire flame are placed on the inner surface, which ensures more active heat transfer from the fire flame to the walls of the housing;

• внутри полостей 2, 3 и 4 ступеней технологического корпуса размещаются спиралевидные перегородки обеспечивающие движение газов от точки входа до точки выхода из цилиндров по спиралевидной траектории, увеличивающая длину пути газового потока внутри цилиндров и КПД каждой ступени;• spiral cavities are placed inside the cavities of the 2nd, 3rd and 4th stages of the technological building, which ensure the movement of gases from the entry point to the exit point from the cylinders along a spiral path, increasing the length of the gas flow path inside the cylinders and the efficiency of each stage;

• устройство снабжено топливными емкостями, выполненными в виде герметичных раздельных расходных емкостей для воды и подогреваемого углеводородного компонента и каждая с дублирующей емкостью для возможности дозаправки основной рабочей емкости без остановки работы установки;• the device is equipped with fuel tanks made in the form of sealed separate consumable tanks for water and a heated hydrocarbon component and each with a backup tank for the possibility of refueling the main working tank without stopping the operation of the installation;

• для стабилизации работы установки, в расходных емкостях поддерживается избыточное давление воздухом;• to stabilize the operation of the installation, overpressure by air is maintained in the supply tanks;

• для осуществления возможности использования в качестве катализатора газообразные предельные углеводороды, подача горючего газа осуществляется вместо воздуха в пустую расходную емкость углеводородов с таким же избыточным давлением;• to implement the possibility of using gaseous saturated hydrocarbons as a catalyst, the supply of combustible gas is carried out instead of air in an empty flow tank of hydrocarbons with the same overpressure;

• углеводороды в жидкой фазе в дополнительной подготовке не нуждаются;• hydrocarbons in the liquid phase do not need additional preparation;

• для углеводородов в твердой фазе топливные емкости углеводородного компонента оснащены подогревателем, чем обеспечивается изменение фазового состояния с твердого на жидкое;• for hydrocarbons in the solid phase, the fuel tanks of the hydrocarbon component are equipped with a heater, which ensures a change in the phase state from solid to liquid;

• расходная емкость для воды через регулирующий кран соединена трубопроводом со входом 1-й ступени технологического цилиндра;• a water supply tank through a control valve is connected by a pipeline to the inlet of the 1st stage of the process cylinder;

• 1-я ступень реализует стадию парообразования и выполнена с независимым источником тепла для стадии запуска установки;• The 1st stage implements the stage of vaporization and is made with an independent heat source for the start-up phase of the installation;

• выход 1-й ступени соединен трубопроводом с подогревателем расходной емкости углеводородов или может через регулирующий кран и трубопровод напрямую быть соединенным со входом 2-й ступени;• the output of the 1st stage is connected by a pipeline to the heater for the flow rate of hydrocarbons or can be directly connected to the entrance of the 2nd stage through a control valve and pipeline;

• 2-я ступень реализует стадию нагревания водяного пара, выход 2-й ступени соединен с первым входом инжектора;• the 2nd stage implements the stage of heating water vapor, the output of the 2nd stage is connected to the first input of the injector;

• расходная емкость углеводородного компонента через регулирующий кран соединена трубопроводом со вторым входом инжектора;• the flow rate of the hydrocarbon component through a control valve is connected by a pipeline to the second inlet of the injector;

• смешивание компонентов осуществляется в инжекторе с раздельным вводом воды в виде пара и подогреваемого углеводородного компонента;• mixing of the components is carried out in the injector with a separate input of water in the form of steam and a heated hydrocarbon component;

• выход инжектора соединен трубопроводом с входом 3-й ступени технологического корпуса;• the injector exit is connected by a pipeline to the input of the 3rd stage of the technological building;

• 3-я ступень реализует стадию перемешивания компонентов и нагревания парогазовой смеси, выход 3-й ступени соединенной трубопроводом с входом 4-й ступени технологического корпуса, а так же через регулирующий кран с форсункой горелки запуска в режиме принудительного подогрева установки;• the 3rd stage implements the stage of mixing the components and heating the vapor-gas mixture, the output of the 3rd stage connected by a pipeline to the inlet of the 4th stage of the technological building, as well as through the control valve with the nozzle of the start-up burner in the forced heating mode;

• 4-я ступень обеспечивает стадию окончательного разогревания и получения газообразного топлива, выход 4-й ступени технологического корпуса соединен трубопроводом с входом огневой камеры, где установлена форсунка рабочей горелки с запальным устройством (искровым импульсным источником зажигания - пьезоэлемент) и форсунка горелки запуска;• The 4th stage provides the stage of the final heating and production of gaseous fuel, the output of the 4th stage of the technological building is connected by a pipeline to the input of the fire chamber, where the nozzle of the working burner is installed with an ignition device (spark pulse ignition source - piezoelectric element) and the nozzle of the start-up burner;

• на вход в огневую камеру для получения генераторного газа совместно с водородсодержащим газообразным топливом, при помощи наддува подается окислитель (воздух, кислород), вход закрывается крышкой позволяющей повысить давление сжигания газов;• at the entrance to the fire chamber for receiving the generator gas together with hydrogen-containing gaseous fuel, an oxidizing agent (air, oxygen) is supplied by means of pressurization, the entrance is closed by a lid allowing to increase the pressure of gas combustion;

• огневую камеру образует емкость внутренней трубы, на выходе огневой камеры используется элемент формирования рабочего факела в виде сужающего устройства.• the fire chamber forms the capacity of the inner pipe; at the output of the fire chamber, an element for forming the working torch in the form of a constricting device is used.

Представленное оборудование увеличивает КПД установки, значительно расширяет линейку многотопливности выбора углеводородного компонента и универсальность возможностей применения, на основании чего можно считать, что представленная работа обладает изобретательским уровнем.The presented equipment increases the efficiency of the installation, significantly expands the range of multi-fuel choice of hydrocarbon component and the versatility of application possibilities, on the basis of which we can assume that the presented work has an inventive step.

Краткое описание чертежей:Brief Description of the Drawings:

На фигуре №1 представлен эскиз технологического цилиндра конусовидной формы. На фигуре №2 представлен эскиз технологического цилиндра цилиндрической формы (труба).The figure No. 1 presents a sketch of a technological cylinder cone-shaped. The figure No. 2 shows a sketch of a cylindrical process cylinder (pipe).

На фигуре №3 представлен разрез четвертой ступени технологического цилиндра конусовидной формы.The figure No. 3 shows a section of the fourth stage of the technological cylinder conical shape.

На фигуре №4 представлен разрез четвертой ступени технологического цилиндра цилиндрической формы (труба).The figure No. 4 shows a section of the fourth stage of the technological cylinder of a cylindrical shape (pipe).

На фигуре №5 представлен эскиз спиралевидной перегородки пластинчатого типаThe figure No. 5 presents a sketch of a spiral septum plate type

Пронумерованы следующие детали:The following details are numbered:

где 1 - расходная емкость для воды; 2 - расходная емкость для углеводородного компонента CnH2n+2; 3 - рабочая горелка; 4 - горелка запуска; 5 - внешний независимый источник-генератор с искровым импульсным устройством зажигания; 6 - устройство турбонаддува; 7 - внешний нагреватель для запуска теплогазогенератора; 8 - смеситель инжекторного типа; 9 - огневая камера; 10 - первая ступень технологического цилиндра; 11 - вторая ступень технологического цилиндра, 12 - третья ступень технологического цилиндра; 13 - четвертая ступень технологического цилиндра; 14 - зона по джига, воспламенения и образования огневого факела; 15 - устройство формирования рабочего факела; 16 - технологический трубопровод подачи воды нагнетанием из расходной емкости (I) в первую ступень (10) технологического цилиндра; 17 - технологический трубопровод подачи углеводородного компонента CnH2n+2 нагнетанием из расходной емкости (2) в смеситель (8) инжекторного типа; 18 - технологический трубопровод подачи пара из первой ступени (10) технологического цилиндра в подогреватель (28) расходной емкости углеводородного компонента CnH2n+2 и на вход второй ступени (11) технологического цилиндра; 19 - технологический трубопровод подачи пара из второй ступени (11) технологического цилиндра в смеситель (8) инжекторного типа; 20 - технологический трубопровод подачи пароуглеводородной смеси из смесителя (8) в третью ступень (12) технологического цилиндра; 21 - технологический трубопровод подачи пароуглеводородной смеси из третьей ступени (12) технологического цилиндра в четвертую ступень (13) технологического цилиндра; 22 - технологический трубопровод подачи пароуглеводородной смеси смеси из третьей ступени (12) технологического цилиндра в горелку запуска (4) (возврат топлива в режиме принудительного разогрева), 23 технологический трубопровод подачи топлива из четвертой ступени (13) технологического цилиндра в рабочую горелку (3) (возврат топлива в штатном режиме саморазогрева); 24 - трубопровод отбора топлива внешнему потребителю; 25 - регулировочный кран; 26 - место загрузки воды в расходную емкость (1); 27 - место загрузки углеводородного топлива в расходную емкость (2); 28 - подогреватель расходной емкости углеводородного компонента CnH2n+2; 29 - крышка огневой камеры; 30 - внутренний цилиндр теплогазогенератора; 31 - наружный цилиндр теплогазогенератора; 32 - спиралевидная перегородка; 33 - продольные лопасти.where 1 is the supply tank for water; 2 - flow rate for the hydrocarbon component C n H 2n + 2 ; 3 - working burner; 4 - start-up burner; 5 - an external independent source-generator with a spark pulsed ignition device; 6 - turbocharging device; 7 - external heater to start the heat and gas generator; 8 - injector type mixer; 9 - fire chamber; 10 - the first stage of the technological cylinder; 11 - the second stage of the technological cylinder, 12 - the third stage of the technological cylinder; 13 - the fourth stage of the technological cylinder; 14 - zone for jigging, ignition and formation of a fire torch; 15 - a device for forming a working torch; 16 - technological pipeline for supplying water by injection from a supply tank (I) into the first stage (10) of the technological cylinder; 17 is a process pipe for supplying a hydrocarbon component C n H 2n + 2 by injection from a supply tank (2) into an injector type mixer (8); 18 - technological pipeline for supplying steam from the first stage (10) of the technological cylinder to the heater (28) of the flow capacity of the hydrocarbon component C n H 2n + 2 and to the input of the second stage (11) of the technological cylinder; 19 is a process pipe for supplying steam from a second stage (11) of a process cylinder to an injector type mixer (8); 20 - a process pipeline for supplying a steam-hydrocarbon mixture from a mixer (8) to the third stage (12) of the process cylinder; 21 is a process pipe for supplying a steam-hydrocarbon mixture from the third stage (12) of the technological cylinder to the fourth stage (13) of the technological cylinder; 22 - technological pipeline for supplying a steam-hydrocarbon mixture from the third stage (12) of the technological cylinder to the start-up burner (4) (returning fuel in forced heating mode), 23 technological pipeline for supplying fuel from the fourth stage (13) of the technological cylinder to the working burner (3) (return of fuel in the normal mode of self-heating); 24 - fuel pipe to an external consumer; 25 - adjusting valve; 26 - the place of loading of water in the supply tank (1); 27 - the place of loading of hydrocarbon fuel in the supply tank (2); 28 - heater flow capacity of the hydrocarbon component C n H 2n + 2 ; 29 - the cover of the fire chamber; 30 - the inner cylinder of the gas generator; 31 - the outer cylinder of the gas generator; 32 - spiral partition; 33 - longitudinal blades.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения:Information confirming the possibility of carrying out the invention:

Описание устройства.Description of the device.

Установка выполнена в виде единого устройства, имеющего сложный многозвенный корпус, включает подогреваемые топливные емкости (1, 2), горелочную систему образующую огневой факел (14), огневую камеру (9), устройство инжекторного типа для перемешивания компонентов (8), запальное импульсное устройство (5), трубопроводы и систему запуска, включающую горелку запуска (4) и рабочую горелку (3).The installation is made in the form of a single device having a complex multi-unit casing, includes heated fuel tanks (1, 2), a burner system forming a flame torch (14), a fire chamber (9), an injection-type device for mixing components (8), an ignition pulse device (5), pipelines and a start-up system including a start-up burner (4) and a working burner (3).

Корпус выполнен единым в виде двух вложенных друг в друга труб (30, 31) с зазором, образующим технологический корпус, разделенный на изолированные ступени технологического корпуса по числу стадий процесса приготовления газообразного топлива и может быть выполнено конусовидной или цилиндрической формы (на внутренней поверхности размещаются дополнительные продольные лопасти 33 с углом до 3° к осевой линии движения огневого пламени, чем обеспечивается увеличение передачи тепла от огневого пламени на стенки корпуса). Внутри полостей 2, 3 и 4 ступеней технологического корпуса размещается спиралевидная перегородка (32) обеспечивающая движение газов от точки входа до точки выхода из цилиндров по спиралевидной траектории, увеличивая таким образом длину пути газовой смеси внутри цилиндров и КПД каждой ступени. Устройство снабжено топливными емкостями, выполненными в виде герметичных раздельных расходных емкостей для воды и подогреваемого углеводородного компонента и каждая с дублирующей емкостью для возможности дозаправки основной рабочей емкости без остановки работы установки. Для стабилизации работы установки, в расходных емкостях поддерживается избыточное давление воздухом. Для осуществления возможности использования в качестве катализатора газообразных предельных углеводородов, подача горючего газа осуществляется вместо воздуха в пустую расходную емкость углеводородов с таким же избыточным давлением, углеводороды в жидкой фазе в дополнительной подготовке не нуждаются, а для углеводородов в твердой фазе топливные емкости углеводородного компонента оснащены подогревателем, чем обеспечивается изменение фазового состояния с твердого на жидкое.The casing is made unified in the form of two tubes (30, 31) inserted into each other with a gap forming the technological casing, divided into insulated steps of the technological casing according to the number of stages of the process of preparing gaseous fuel and can be made conical or cylindrical in shape (additional longitudinal blades 33 with an angle of up to 3 ° to the axial line of movement of the fire flame, thereby increasing the transfer of heat from the fire flame to the walls of the body). Inside the cavities of the 2nd, 3rd and 4th steps of the technological building there is a spiral-shaped partition (32) providing the movement of gases from the entry point to the exit point from the cylinders along a spiral path, thereby increasing the length of the gas mixture path inside the cylinders and the efficiency of each stage. The device is equipped with fuel tanks made in the form of sealed separate consumable tanks for water and a heated hydrocarbon component and each with a backup tank for the possibility of refueling the main working tank without stopping the operation of the installation. To stabilize the operation of the installation, overpressure by air is maintained in the supply tanks. In order to make it possible to use gaseous saturated hydrocarbons as a catalyst, instead of air, combustible gas is supplied to an empty flow tank of hydrocarbons with the same overpressure, hydrocarbons in the liquid phase do not need additional preparation, and for hydrocarbons in the solid phase, the fuel tanks of the hydrocarbon component are equipped with a heater which provides a change in the phase state from solid to liquid.

Технологический корпус разогревается огневым факелом и разделен на герметично изолированные ступени (10, 11, 12, 13) - по числу стадий процесса приготовления топливной смеси, 1-й ступень (10) устройства соответствует стадии парообразования и снабжена внешним источником тепла (7) для осуществления процесса запуска. Выход 1-й ступени соединен трубопроводом (18) с подогревателем расходной емкости углеводородного компонента (28) или может через регулирующий кран (25) и трубопровод напрямую быть соединенным со входом 2-й ступени. 2-я ступень (11) реализует стадию нагревания водяного пара, выход 2-й ступени соединен с первым входом инжектора (8). Расходная емкость углеводородного компонента (2) через регулирующий кран соединена трубопроводом со вторым входом инжектора. Смешивание компонентов осуществляется в инжекторе с раздельным вводом воды в виде пара и подогреваемого углеводородного компонента. Выход инжектора соединен трубопроводом с входом 3-й ступени технологического цилиндра. 3-я ступень (12) реализует стадию перемешивания компонентов и нагревания пароуглеводородной смеси, выход 3-й ступени соединенной трубопроводом с входом 4-й ступени технологического корпуса, а так же через регулирующий кран с форсункой горелки запуска (4) в режиме принудительного подогрева установки. 4-я ступень (13) обеспечивает стадию окончательного разогревания и получения газообразного топлива, выход 4-й ступени технологического цилиндра соединен трубопроводом с входом огневой камеры, где установлена форсунка рабочей горелки (3) с запальным устройством (искровым импульсным источником зажигания) и форсунка горелки запуска. Для стабилизации процессов горения на вход в огневую камеру для получения генераторного газа совместно с водородсодержащим газообразным топливом при помощи наддува повышенным давлением подается окислитель (воздух, кислород), вход закрывается крышкой (29). Огневую камеру образует емкость внутренней трубы (30) с продольными лопастями (33), на выходе огневой камеры установлен элемент формирования рабочего факела (15) в виде сужающего устройства.The technological building is heated by a fire torch and divided into hermetically isolated stages (10, 11, 12, 13) - according to the number of stages of the fuel mixture preparation process, the first stage (10) of the device corresponds to the vaporization stage and is equipped with an external heat source (7) for startup process. The output of the 1st stage is connected by a pipeline (18) to the heater of the flow rate of the hydrocarbon component (28) or, through a control valve (25) and the pipeline, can be directly connected to the input of the 2nd stage. The 2nd stage (11) implements the stage of heating water vapor, the output of the 2nd stage is connected to the first input of the injector (8). The flow rate of the hydrocarbon component (2) through the control valve is connected by a pipe to the second inlet of the injector. The components are mixed in an injector with separate water inlet in the form of steam and a heated hydrocarbon component. The injector exit is connected by a pipeline to the input of the 3rd stage of the process cylinder. The 3rd stage (12) implements the stage of mixing the components and heating the steam-hydrocarbon mixture, the output of the 3rd stage connected by a pipeline to the inlet of the 4th stage of the technological building, and also through the control valve with the nozzle of the start-up burner (4) in the forced heating mode . The 4th stage (13) provides the stage of final heating and production of gaseous fuel, the output of the 4th stage of the technological cylinder is connected by a pipeline to the input of the fire chamber, where the nozzle of the working burner (3) is installed with the ignition device (spark pulse ignition source) and the nozzle of the burner launch. To stabilize the combustion processes, an oxidizer (air, oxygen) is fed to the inlet to the fire chamber to receive generator gas together with hydrogen-containing gaseous fuel by means of pressurization, the inlet is closed by a lid (29). The fire chamber is formed by the capacity of the inner pipe (30) with longitudinal blades (33), at the output of the fire chamber there is an element for forming the working torch (15) in the form of a constricting device.

Описание работы устройства.Description of the operation of the device.

Устройство реализует зависимость Н2О+CnH2n+2=Н2+СО2 в высокотемпературном многостадийном режиме.The device implements the dependence of H 2 O + C n H 2n + 2 = H 2 + CO 2 in high-temperature multi-stage mode.

Компоненты - вода и углеводородный компонент загружают в герметичные сосуды (1, 2) и их подача осуществляется постоянным избыточным давлением для обеспечения их бесперебойной подачи в систему нагнетанием через регулировочные краны (25). Загрузка может осуществляться как периодически по мере расходования компонентов, так и непрерывно.Components - water and a hydrocarbon component are loaded into sealed vessels (1, 2) and their supply is carried out by constant overpressure to ensure their uninterrupted supply to the system by injection through control valves (25). Download can be carried out both periodically as components are consumed, and continuously.

В устройстве используется многостадийность способа получения водородсодержащего газообразного топлива с замкнутым циклом и осуществляется раздельным вводом (17, 19) компонентов воды (1) и углеводородного компонента (2). Нагрев компонентов и смеси в штатном режиме осуществляют с помощью технологического корпуса, имеющего несколько ступеней по числу стадий для реализации способа. При принятом за основу четырех-ступенчатом процессе на первой ступени в штатном режиме саморазогрева воду нагревают до образования перегретого пара с температурой 500-550°С, в режиме запуска с принудительным разогревом - до температуры 450-500°С. Вода подается для нагревания и парообразования в первую ступень (10) для последующей подачи пара на подогрев (23) расходной емкости углеводородного компонента или через регулирующий кран и технологический трубопровод на вторую ступень для разогрева пара. Внутри полостей 2, 3 и 4 ступеней технологического корпуса размещается спиралевидная перегородка обеспечивающая движение газов от точки входа до точки выхода из цилиндров по спиралевидной траектории, устраняя застойные зоны и увеличивая таким образом длину пути газового потока внутри цилиндров и КПД каждой ступени. Образующийся во второй ступени перегретый пар направляют на инжектор (8) для перемешивания с углеводородным компонентом и последующего нагрева пароуглеводородной смеси в третьей ступени (12), после чего смесь уже на этом этапе может представлять возгораемое топливо. Эту смесь используют на этапе запуска системы (22) с принудительным разогревом (7) пароуглеводородной смеси. Затем смесь направляют в четвертую ступень (13) где разогревают до температуры образования водородсодержащего газообразного топлива, которое в штатном режиме саморазогрева направляют на вход системы для сжигания в огневой камере с продольными лопастями на внутренней поверхности повышающими активный теплообмен и нагрев внутренней стенки корпуса технологического корпуса и создания рабочего факела на выходе установки. Наличие турбоподдува окислителем (воздухом, кислородом) дает возможность создания зоны повышенного давления в огневой камере, для чего вход огневой камеры закрывается крышкой, а на выходе огневой камеры установлен элемент сужающего устройства, что в совокупности позволяет получать так называемый генераторный газ с температурой горения смеси 1935°С при практическом отсутствии на выходе экологически вредных компонентов и полном сгорании топлива.The device uses a multi-stage method for producing a hydrogen-containing gaseous fuel with a closed cycle and is carried out by separate input (17, 19) of water components (1) and hydrocarbon component (2). The heating of the components and the mixture in the normal mode is carried out using the technological building, which has several stages in the number of stages for implementing the method. In the four-stage process adopted as the basis, in the first stage in the normal self-heating mode, the water is heated until superheated steam is formed with a temperature of 500-550 ° С, in the start-up mode with forced heating - to a temperature of 450-500 ° С. Water is supplied for heating and vaporization to the first stage (10) for the subsequent supply of steam for heating (23) the flow rate of the hydrocarbon component or through a control valve and process pipe to the second stage for heating the steam. Inside the cavities of the 2nd, 3rd and 4th steps of the technological building there is a spiral-shaped partition providing the movement of gases from the entry point to the exit point from the cylinders along a spiral path, eliminating stagnant zones and thus increasing the path length of the gas flow inside the cylinders and the efficiency of each stage. The superheated steam formed in the second stage is sent to the injector (8) for mixing with the hydrocarbon component and subsequent heating of the steam-hydrocarbon mixture in the third stage (12), after which the mixture may already be combustible fuel at this stage. This mixture is used at the stage of starting the system (22) with forced heating (7) of the steam-hydrocarbon mixture. Then the mixture is sent to the fourth stage (13) where it is heated to the temperature of formation of hydrogen-containing gaseous fuel, which in the normal mode of self-heating is directed to the inlet of the system for burning in a fire chamber with longitudinal blades on the inner surface that increase active heat transfer and heating of the inner wall of the housing of the technological building and create working torch at the outlet of the installation. The presence of a turbo-blower with an oxidizing agent (air, oxygen) makes it possible to create a zone of increased pressure in the fire chamber, for which the input of the fire chamber is closed by a lid, and at the outlet of the fire chamber an element of a constricting device is installed, which together allows obtaining the so-called generator gas with a combustion temperature of the mixture 1935 ° C with a practical absence at the outlet of environmentally harmful components and complete combustion of fuel.

При запуске процесса в режиме принудительного разогрева предварительное нагнетание воды целесообразно выполнять в

Figure 00000001
штатного рабочего объема с избыточным давлением, изменение фазового состояния воды осуществлять нагреванием до образования водяного пара с температурой 450-500°С от внешнего источника тепла (например газовой горелкой) а поджиг водородсодержащего газообразного топлива можно осуществляться от запального факела (той же газовой горелки) или внешнего импульсного устройства искрообразования (пьезоэлемент).When starting the process in forced heating mode, it is advisable to pre-discharge water in
Figure 00000001
full-time working volume with overpressure, change the phase state of water by heating to form water vapor with a temperature of 450-500 ° C from an external heat source (for example, a gas burner) and ignition of a hydrogen-containing gaseous fuel can be carried out from a pilot flame (the same gas burner) or external pulse sparking device (piezoelectric element).

В штатном режиме саморазогрева процессы образования водородсодержащего газообразного топлива могут осуществляться при соотношении воды к углеводородному компоненту от 10,5:1 до 8:1 и смесь нагревают на соответствующих процессу получения водород-содержащего газообразного топлива до температуры 1300-2000°С. Поток вырабатываемого водород-содержащего газообразного топлива направляется на образование огневого факела и может частично направляться на хранение и (или) внешнее потребление.In the normal mode of self-heating, the formation of hydrogen-containing gaseous fuels can be carried out at a ratio of water to hydrocarbon component from 10.5: 1 to 8: 1 and the mixture is heated to 1300-2000 ° C in accordance with the process for producing hydrogen-containing gaseous fuel. The stream of generated hydrogen-containing gaseous fuel is directed to the formation of a fire torch and can partially be directed to storage and (or) external consumption.

Claims (1)

Теплогазогенераторная установка получения и использования водородсодержащего газообразного топлива, выполненная в виде единого устройства, имеющего многоступенчатый корпус, выполненный в виде двух вложенных друг в друга труб с зазором, образующим технологический корпус, разделенный на изолированные ступени технологического цилиндра по числу стадий процесса приготовления топливной смеси, и огневую камеру образованную емкостью внутренней трубы, на выходе которой установлен элемент формирования рабочего факела в виде сужающего устройства, а на входе - запальное импульсное устройство, система запуска, включающая внешний нагреватель, горелку запуска и рабочую горелку, установка также включает инжекторный смеситель и трубопроводы, топливные емкости в виде раздельных расходных емкостей для воды и углеводородного компонента, при этом выход последней ступени технологического цилиндра соединен трубопроводом с входом огневой камеры, отличающаяся тем, что технологический цилиндр выполнен четырехступенчатым, каждая ступень выполнена цилиндрической с размещением на внутренней поверхности ступеней продольных лопастей с углом до 3° к осевой линии движения огневого пламени или конусовидной, при этом первая ступень соответствует стадии парообразования, вторая ступень - стадии нагревания водяного пара и смешивания компонентов, третья ступень - стадии перемешивания компонентов и нагревания пароуглеводородной смеси до температуры начальной стадии образования газообразного топлива, четвертая ступень - стадии разогревания смеси до температуры получения водородсодержащего газообразного топлива, выход первой ступени соединен с входом второй ступени или с подогревателем расходной емкости углеводородов, выход второй ступени соединен с первым входом инжекторного смесителя, выход которого соединен с входом третьей ступени, выход третьей ступени соединен с входом четвертой ступени, а также с форсункой горелки запуска, внутри полостей ступеней нагревания размещаются спиралевидные перегородки, установка выполнена с возможностью использования в качестве катализатора углеводородов в газообразном или жидком, или твердом фазовом состоянии, при этом при использовании газообразных предельных углеводородов, их подают в пустую расходную емкость углеводородов с избыточным давлением, а при использовании углеводородов в твердой фазе топливные емкости углеводородного компонента оснащены подогревателем, емкости находятся под избыточным давлением и снабжены дублирующими емкостями расходных компонентов, а вход в огневую камеру снабжен крышкой.A heat and gas generating unit for the production and use of hydrogen-containing gaseous fuel, made in the form of a single device having a multi-stage body, made in the form of two pipes inserted into each other with a gap forming a technological body, divided into isolated stages of the technological cylinder according to the number of stages of the fuel mixture preparation process, and a fire chamber formed by the capacity of the inner pipe, at the output of which there is an element for forming a working torch in the form of a constricting properties, and at the inlet - an ignition pulse device, a start-up system that includes an external heater, a start-up burner and a working burner, the installation also includes an injection mixer and pipelines, fuel tanks in the form of separate consumable containers for water and a hydrocarbon component, while the output of the last stage of the technological the cylinder is connected by a pipeline to the input of the fire chamber, characterized in that the technological cylinder is made four-stage, each stage is cylindrical with placement on the outside the initial surface of the steps of the longitudinal blades with an angle of up to 3 ° to the axial line of motion of the fire flame or cone-shaped, the first stage corresponds to the stage of vaporization, the second stage to the stage of heating water vapor and mixing the components, the third stage to the stage of mixing the components and heating the steam-hydrocarbon mixture to a temperature the initial stage of the formation of gaseous fuel, the fourth step is the stage of heating the mixture to the temperature of obtaining hydrogen-containing gaseous fuel, the output of the first of the second stage is connected to the input of the second stage or to a heater for the flow rate of hydrocarbons, the output of the second stage is connected to the first input of the injection mixer, the output of which is connected to the input of the third stage, the output of the third stage is connected to the input of the fourth stage, as well as to the nozzle of the start-up burner, inside the cavities spiral steps are placed in the heating stages; the installation is configured to use hydrocarbons as a catalyst in a gaseous or liquid or solid phase state, with when using gaseous saturated hydrocarbons, they are fed into an empty supply tank of hydrocarbons with excess pressure, and when using hydrocarbons in the solid phase, the fuel tanks of the hydrocarbon component are equipped with a heater, the tanks are under excess pressure and equipped with duplicate containers of the consumable components, and the entrance to the fire chamber is equipped with the lid.
RU2019106583A 2019-02-21 2019-02-21 Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel RU2701821C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019106583A RU2701821C1 (en) 2019-02-21 2019-02-21 Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019106583A RU2701821C1 (en) 2019-02-21 2019-02-21 Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2701821C1 true RU2701821C1 (en) 2019-10-01

Family

ID=68171179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019106583A RU2701821C1 (en) 2019-02-21 2019-02-21 Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2701821C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2442216A1 (en) * 1978-11-24 1980-06-20 Texaco Development Corp Prodn. of clean fuel gas and/or power from hydrocarbon fuels - by partial oxidation in free-flow, non-catalytic gas generator
US20050089732A1 (en) * 2002-02-08 2005-04-28 Takashi Aoyama Fuel reforming system and fuel cell system having same
RU2269486C2 (en) * 2004-05-20 2006-02-10 Закрытое акционерное общество Производственно-строительная фирма "Грантстрой" Method of production of hydrogenous gas in a turbine-generator installation
RU117145U1 (en) * 2011-12-22 2012-06-20 Закрытое акционерное общество Производственно-строительная фирма "Грантстрой" HEAT AND GAS-GENERATOR INSTALLATION (INSTALLATION OF ARAKELYAN G.G.)
RU2478688C2 (en) * 2011-12-20 2013-04-10 Закрытое акционерное общество Научно-проектное производственно-строительное объединение "Грантстрой" (ЗАО НППСО "Грантстрой") Multistage method for obtaining hydrogen-bearing gaseous fuel, and heat gas generator plant for its implementation (arakelyan method)
WO2014100887A1 (en) * 2013-07-26 2014-07-03 Partnov Yauheni Viktorovich Method for producing fuel and heat energy therefrom

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2442216A1 (en) * 1978-11-24 1980-06-20 Texaco Development Corp Prodn. of clean fuel gas and/or power from hydrocarbon fuels - by partial oxidation in free-flow, non-catalytic gas generator
US20050089732A1 (en) * 2002-02-08 2005-04-28 Takashi Aoyama Fuel reforming system and fuel cell system having same
RU2269486C2 (en) * 2004-05-20 2006-02-10 Закрытое акционерное общество Производственно-строительная фирма "Грантстрой" Method of production of hydrogenous gas in a turbine-generator installation
RU2478688C2 (en) * 2011-12-20 2013-04-10 Закрытое акционерное общество Научно-проектное производственно-строительное объединение "Грантстрой" (ЗАО НППСО "Грантстрой") Multistage method for obtaining hydrogen-bearing gaseous fuel, and heat gas generator plant for its implementation (arakelyan method)
RU117145U1 (en) * 2011-12-22 2012-06-20 Закрытое акционерное общество Производственно-строительная фирма "Грантстрой" HEAT AND GAS-GENERATOR INSTALLATION (INSTALLATION OF ARAKELYAN G.G.)
WO2014100887A1 (en) * 2013-07-26 2014-07-03 Partnov Yauheni Viktorovich Method for producing fuel and heat energy therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US1828784A (en) Pressure fluid generator
US9194583B2 (en) Mixed fuel vacuum burner-reactor
RU2478688C2 (en) Multistage method for obtaining hydrogen-bearing gaseous fuel, and heat gas generator plant for its implementation (arakelyan method)
KR20180107913A (en) Combustor nozzle
RU2701821C1 (en) Heat and gas plant for production and use of hydrogen-containing gaseous fuel
JP2016156361A (en) Rocket engine and ignition system
JP2002115812A (en) Combustion method and apparatus for water-fossile fuel mixed emulsion
US8839600B2 (en) Igniter for a rocket engine, method for ignition of a rocket engine
RU117145U1 (en) HEAT AND GAS-GENERATOR INSTALLATION (INSTALLATION OF ARAKELYAN G.G.)
RU2542623C1 (en) Operation of oxygen-kerosene liquid rocket engine and rocket engine plant
US9914642B2 (en) Method for producing hydrogen-containing gaseous fuel and thermal gas-generator plant
RU2686138C1 (en) Method for obtaining highly overheated steam and detonation steam generator device (options)
RU192758U1 (en) Device for ignition and stabilization of supersonic combustion
RU2226646C2 (en) Steam generator
FI75593B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ETT UPPVAERMT FLYTANDE DRIVMEDEL AV ETT OXIDATIONSMEDEL, ETT BRAENSLE OCH ETT ICKE BRAENNBART FOERTUNNINGSMEDEL.
EP0698655A1 (en) Method and apparatus for generating fuel gas
Guryanov et al. A study of multifuel bidirectional combustor
RU2538190C1 (en) Power pack of reaction control system of flight vehicle
RU2554126C1 (en) Combined engine unit of rocket pod
RU2684765C1 (en) Method of stabilization of combustion process in its combustion chamber and apparatus for realizing said method
KR20240019256A (en) Apparatus and method for processing purged alcohol-based fuel
Scharlemann et al. Test of a turbo-pump fed miniature rocket engine
RU2489583C1 (en) Energy generator
RU2491433C1 (en) Power generator
RU2504673C1 (en) Energy generator