RU2728270C1 - Устройство для сжигания воды в топке котла - Google Patents
Устройство для сжигания воды в топке котла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728270C1 RU2728270C1 RU2019122055A RU2019122055A RU2728270C1 RU 2728270 C1 RU2728270 C1 RU 2728270C1 RU 2019122055 A RU2019122055 A RU 2019122055A RU 2019122055 A RU2019122055 A RU 2019122055A RU 2728270 C1 RU2728270 C1 RU 2728270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- water
- steam generator
- steam
- tube
- Prior art date
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
- B01J7/00—Apparatus for generating gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/02—Preparation of oxygen
- C01B13/0203—Preparation of oxygen from inorganic compounds
- C01B13/0207—Water
-
- 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
- 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
- C01B3/384—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 the catalyst being continuously externally heated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для частичного замещения углеводородного топлива. Устройство для сжигания воды в топке котла содержит камеру нагревания и испарения воды, камеру разложения перегретого пара. Камера испарения воды выполнена в виде парогенератора, размещенного в топке котла, снабженного массивным металлическим катализатором. Камера разложения выполнена в виде тангенциальной вихревой трубы-электрода с дополнительной трубой-электродом по ее центру с отверстиями по боковым стенкам. Конец дополнительной трубы выполнен сплошным. Конец вихревой трубы-электрода представляет собой горелку. Устройство снабжено электрогидравлической камерой с электродами и гидроклапанами на входе и выходе камеры, расположенной перед парогенератором. Технический результат: упрощение устройства, увеличение производительности получения водорода и кислорода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для частичного замещения углеводородного топлива водой в топках котлов и печей.
Известно устройство по способу получения водорода и кислорода из паров воды и кислорода из паров воды, патент RU 2142905 Ермакова В.Г., включающий в себя камеру нагрева воды и получения перегретого пара, камеру разложения перегретого пара на водород и кислород. Последняя представляет собой два электрода, выполненные в виде труб, причем одна труба внутренняя содержит отверстия для входа водорода, соединена с минусом источника высокого напряжения, крепится в другой трубе на изоляторах, а другая труба выполнена сплошной и соединена с плюсом источника высокого напряжения и заземлена, как и плюс источника напряжения.
Недостатком аналога является громоздкость, и разделение водяного пара только электрическим полем.
Известно устройство для получения водорода и кислорода из водяного пара с электрической гравитационной водяной ячейкой. Прототип патент RU 2546149 С01В 3/04 Павлова В.И. В указанном устройстве задействовано дополнительно для разложения пара гравитационное поле.
Устройство, ячейка имеют сложное устройство и низкую надежность из-за множества дисков-электродов, близко расположенных друг к другу, способных засоряться и иметь пробой друг на друга.
Оба устройства имеют низкий процент выхода водорода и кислорода из-за неполной диссоциации водяного пара.
Цель изобретения - упрощение устройства, увеличение производительности получения водорода и кислорода.
Это достигается тем, что в устройстве, содержащем камеру нагревания и испарения воды, камеру разложения перегретого пара, выполненными в виде парогенератора с камерой сгорания и виде электрической гравитационной водородной ячейки, парогенератор размещен в камере сгорания, снабжен массивным, металлическим катализатором, камера разложения выполнена в виде вихревой трубы с дополнительной трубой, размещенной по центру вихревой трубы, снабженной отверстиями для прохождения газа, а конец трубы выполнен в виде горелки, и устройство дополнительно снабжено реактором синтез-газа из природного газа и пара в виде лабиринтного канала, стенки которого снабжены катализатором, электрогидравлической камерой с гидроклапанами на входе и выходе камеры, при этом реактор размещен в топке котла.
Устройство поясняется:
ФИГ 1 - общий вид;
ФИГ 2 - структурная электросхема.
Устройство состоит из электрогидравлической камеры 1 с электродами 2, парогенератора 3 с клапаном-регулятором 4, с массивным металлическим катализатором 5. На входе и выходе камеры 1 размещены гидроклапаны 6. Выход парогенератора 3 соединен паропроводом 7 с вихревой трубой 8 и с реактивом 9. По центру вихревой трубы выполнена дополнительная труба 10 с отверстиями для прохода водорода, а конец ее 11 выполнен сплошным для направления в горелку 12. Реактор 9 выполнен в виде лабиринтного канала 13, стенки которого снабжены катализатором 14, соединен трубопроводом 15 с источником природного газа (не показан), паропроводом 16 с парогенератором 3, трубопроводом 17 с горелкой 18. Устройство содержит источник низкого напряжения 19, блок управления 20, соединенный с клапаном-регулятором 4 и с блоком высокого напряжения 21 и 22. Пламя горелок: 23, 24.
Устройство работает следующим образом.
Очищенная вода, например, после экономайзера или конденсат поступает через обратный гидроклапан 6 в электрогидравлическую камеру 1 с электродами 2, соединенными с источниками высокого напряжения 22 при 15-30 кв.
При подаче импульса тока с источника 22 в жидкости между электродами «проскакивает» искра, по следу искры образуется канал высокой температуры, вода в канале испаряется.
Возникает капитационная полость, электрогидравлический удар, повышение давления в камере 1. Через гидроклапан 6 вода, частично нагретая, тангенциально поступает в частично раскаленный парогенератор 3, закручивается и испаряется, частично диссоциируюсь. Нагрев предварительный парогенератора 3 от горелки 18 за счет основного топлива. Электрогидравлическая камера 1 работает как насос. При подаче импульса тока и напряжения на электроды 2 и образовании кавитационной полости и давления, порция воды попадает в парогенератор 3. При схлапывании кавитационной полости давление в камере 1 резко снижается и через входной гидроклапан 6 поступает новая порция воды. Далее процесс повторяется.
Пар в парогенераторе 3 нагревается. Вначале клапан-регулятор 4 закрыт. При достижении давления пара в парогенераторе 3, соответствующего температуре пара в 500°C, клапан регулятор 4 открывается и пар по паропроводу 7 поступает в тангенциально вихревую трубу 8, закручивается и движется по трубе 8 между электродами - трубами, дополнительно нагреваясь. Высокое напряжение 10-15 кв. между электродами «растаскивает» молекулы H2O на H2 и O2. Этому способствуют и гравитационные силы, возникающие при закручивании пара. Кислород накапливается у положительного электрода трубы 8, а водород у отрицательного электрода у трубы и в трубе 10. Далее H2 и O2 направляются на горелку 12, поджигаются и пламя 23 попадает на пламя 24 горелки 18 на металлический массивный катализатор 5, где непосредственные молекулы H2O дополнительно диссоциируются и увеличивают яркость и величину пламени 23, одновременно обогревают парогенератор 3, металлический катализатор 5, экраны котла. Предварительно, в начале растопки котла, подается топливо по трубопроводу 15 через реактор 9, трубопровод 17 на горелку 18, которая разогревает катализатор 5 и парогенератор 3. Позднее, при нагреве пара, последний подается в реактор 9, в канал 13 с катализаторами 14, где происходит конверсия пара и природного газа, в основном метана СН4 в синтез газ (CH4+H2O=CO+3H2), который направляется в горелку 18. Калорийность синтез-газа не менее чем в два раза выше калорийности природного газа. Имеется опыт сжигания воды, ее паров, в камерах сжигания двигателей внутреннего сгорания путем добавки к основному топливу воды до 20%. При этом теплота, полученная сжиганием смеси, не менее теплоты, полученной от сжигания основного топлива плюс 20%. В указанном случае сжигания воды имеются затруднения с необходимостью подачи воды или ее пара в точном соответствии с изменениями режима работы двигателя и возможен сбой его работы, возможна коррозия тракта двигателя.
Указанных недостатков нет в предлагаемом устройстве. При простоте устройства экономия топлива до 20%.
Claims (2)
1. Устройство для сжигания воды в топке котла, содержащее камеру нагревания и испарения воды, камеру разложения перегретого пара, отличающееся тем, что камера испарения воды выполнена в виде парогенератора, размещенного в топке котла, снабженной массивным металлическим катализатором, камера разложения выполнена в виде тангенциальной вихревой трубы-электрода с дополнительной трубой-электродом по ее центру с отверстиями по боковым стенкам, при этом конец дополнительной трубы выполнен сплошным, а конец вихревой трубы-электрода представляет собой горелку, при этом устройство снабжено электрогидравлической камерой с электродами и гидроклапанами на входе и выходе камеры, расположенной перед парогенератором.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено реактором синтез-газа по конверсии пара воды и природного газа, размещенным в топке и выполненным в виде лабиринтного канала, стенки которого снабжены катализатором.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122055A RU2728270C1 (ru) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Устройство для сжигания воды в топке котла |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122055A RU2728270C1 (ru) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Устройство для сжигания воды в топке котла |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728270C1 true RU2728270C1 (ru) | 2020-07-28 |
Family
ID=72085410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019122055A RU2728270C1 (ru) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Устройство для сжигания воды в топке котла |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728270C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU70895U1 (ru) * | 2007-11-12 | 2008-02-20 | Валерий Дмитриевич Дудышев | Устройство получения водорода из воды |
| US7438734B2 (en) * | 2002-02-15 | 2008-10-21 | General Motors Corporation | Direct water vaporization for fuel processor startup and transients |
| EA011995B1 (ru) * | 2004-12-16 | 2009-06-30 | Х2 Пауэр Системс Лтд. | Реактор для одновременного выделения водорода и кислорода из воды |
| RU134075U1 (ru) * | 2013-06-24 | 2013-11-10 | Валерий Дмитриевич Дудышев | Устройство для термохимического разложения воды и преобразования энергии |
| CN102015526B (zh) * | 2009-03-02 | 2014-07-09 | 松下电器产业株式会社 | 氢生成装置、具备其的燃料电池***以及氢生成装置的运转方法 |
| RU2546149C2 (ru) * | 2013-03-22 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Способ и устройство получения водорода и кислорода из водяного пара с электрической гравитационной водородной ячейкой |
-
2019
- 2019-07-10 RU RU2019122055A patent/RU2728270C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7438734B2 (en) * | 2002-02-15 | 2008-10-21 | General Motors Corporation | Direct water vaporization for fuel processor startup and transients |
| EA011995B1 (ru) * | 2004-12-16 | 2009-06-30 | Х2 Пауэр Системс Лтд. | Реактор для одновременного выделения водорода и кислорода из воды |
| RU70895U1 (ru) * | 2007-11-12 | 2008-02-20 | Валерий Дмитриевич Дудышев | Устройство получения водорода из воды |
| CN102015526B (zh) * | 2009-03-02 | 2014-07-09 | 松下电器产业株式会社 | 氢生成装置、具备其的燃料电池***以及氢生成装置的运转方法 |
| RU2546149C2 (ru) * | 2013-03-22 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Способ и устройство получения водорода и кислорода из водяного пара с электрической гравитационной водородной ячейкой |
| RU134075U1 (ru) * | 2013-06-24 | 2013-11-10 | Валерий Дмитриевич Дудышев | Устройство для термохимического разложения воды и преобразования энергии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2959225T3 (en) | Two-stage vacuum burner | |
| CN113048469A (zh) | 基于熔盐储能的等离子体实时裂解氨燃料的氨锅炉 | |
| RU2427048C2 (ru) | Система сжигания водорода для пароводородного перегрева свежего пара в цикле атомной электрической станции | |
| RU2488903C1 (ru) | Система сжигания водорода в цикле аэс с регулированием температуры водород-кислородного пара | |
| US20180073722A1 (en) | Clean boiler with steam conversion and hydrogen/oxygen pre-blending | |
| RU2371594C1 (ru) | Способ образования пара в парогазогенераторе и устройство для его осуществления | |
| RU2008113706A (ru) | Способ создания водородного энергохимического комплекса и устройство для его реализации | |
| JP2015504034A (ja) | 水素含有気体燃料を製造するための多段法及び熱ガス発生炉設備 | |
| JP5905933B2 (ja) | 廃熱回収装置および廃熱回収方法 | |
| RU2728270C1 (ru) | Устройство для сжигания воды в топке котла | |
| RU2661231C1 (ru) | Способ водородного перегрева пара на аэс | |
| CA2949439C (en) | Implosion reactor tube | |
| JP2004011980A (ja) | 過熱蒸気の発生装置及びその発生方法 | |
| CN102364248A (zh) | 新型低温等离子直流煤粉点火燃烧器 | |
| RU2709237C1 (ru) | Система сжигания водорода для пароводородного перегрева свежего пара в цикле атомной электрической станции с закрученным течением компонентов и с использованием ультравысокотемпературных керамических материалов | |
| US20080223315A1 (en) | System and Method for Zero Emissions, Hydrogen Fueled Steam Generator | |
| RU2142905C1 (ru) | Способ получения водорода и кислорода из воды | |
| RU2711260C1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU2499952C2 (ru) | Парогенератор и способ получения высокотемпературного водяного пара | |
| RU2810591C1 (ru) | Способ получения водородсодержащего топливного газа с электрической плазмохимической и высокотемпературной конверсией метана и устройство для его реализации | |
| RU2758644C1 (ru) | Система сжигания водорода в кислороде в закрученном потоке повышенной безопасности с использованием ультравысокотемпературных керамических материалов для перегрева рабочего тела в паротурбинном цикле атомной электрической станции | |
| CN110145416B (zh) | 一种燃料燃烧后余热的回收装置及余热的回收方法 | |
| RU2735976C1 (ru) | Парогенератор | |
| RU2769172C1 (ru) | Пароплазменное горелочное устройство с внутрицикловой газификацией топлива | |
| RU2800547C1 (ru) | Установка для получения водорода путем термического разложения метана в реакторе с газовым нагревом |