RU2007119734A - Способ двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

1. Способ двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива, заключающийся в том, что предварительно разогревают катализатор, после чего на первой стадии осуществляют частичное каталитическое окисление углеводородного топлива на разогретом катализаторе с получением синтез-газа, содержащего водород и монооксид углерода, который на второй стадии смешивают с дополнительным количеством воздуха, отличающийся тем, что на второй стадии в зоне горения осуществляют пламенное сжигание полученной смеси синтез-газа с воздухом, при этом обеспечивают общий коэффициент избытка воздуха по отношению к стехиометрическому в диапазоне, равном α=0,6÷3.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии все газообразное углеводородное топливо подают в канал частичного каталитического окисления.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь газообразного углеводородного топлива с воздухом, проходящую по каналу частичного каталитического окисления, задают из соотношения топливо/воздух в диапазоне, равном 1:2,8÷1:3.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что синтез-газ, выходящий из канала частичного каталитического окисления, и дополнительный воздух для получения гомогенной горючей смеси подают в зону горения, соответственно, в виде встречных кольцевых коаксиальных струй.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор разогревают за счет тепла от продуктов сгорания, которое происходит за катализатором по ходу движения газов.6. Способ по п.1 отличающийся тем, что катализатор разогревают до температуры 400÷650°С.7. Способ по п.5, отличающийся тем, что для осуществления процесса сгорания производят воспламенени�

Claims (14)

1. Способ двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива, заключающийся в том, что предварительно разогревают катализатор, после чего на первой стадии осуществляют частичное каталитическое окисление углеводородного топлива на разогретом катализаторе с получением синтез-газа, содержащего водород и монооксид углерода, который на второй стадии смешивают с дополнительным количеством воздуха, отличающийся тем, что на второй стадии в зоне горения осуществляют пламенное сжигание полученной смеси синтез-газа с воздухом, при этом обеспечивают общий коэффициент избытка воздуха по отношению к стехиометрическому в диапазоне, равном α=0,6÷3.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии все газообразное углеводородное топливо подают в канал частичного каталитического окисления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь газообразного углеводородного топлива с воздухом, проходящую по каналу частичного каталитического окисления, задают из соотношения топливо/воздух в диапазоне, равном 1:2,8÷1:3.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что синтез-газ, выходящий из канала частичного каталитического окисления, и дополнительный воздух для получения гомогенной горючей смеси подают в зону горения, соответственно, в виде встречных кольцевых коаксиальных струй.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор разогревают за счет тепла от продуктов сгорания, которое происходит за катализатором по ходу движения газов.

6. Способ по п.1 отличающийся тем, что катализатор разогревают до температуры 400÷650°С.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что для осуществления процесса сгорания производят воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом, при этом отношение объема указанной смеси к стехиометрическому объему воздуха выбирают в диапазоне: 1,05÷1,2.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом осуществляют электрической искровой или калильной свечой.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом контролируют с помощью датчика контроля пламени.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что коэффициент избытка воздуха при воспламенении обеспечивают дополнительным количеством воздуха.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение величины генерируемой тепловой мощности обеспечивают изменением количеств газообразного углеводородного топлива и воздуха, подаваемых на первую и вторую стадии сжигания.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют пористый материал, содержащий в качестве активных компонентов родий, никель, платину, палладий, железо, кобальт, рений, рутений или их смеси.

13. Устройство для осуществления способа, содержащее каталитический генератор синтез-газа, отличающееся тем, что дополнительно введены наружная и внутренняя коаксиальные трубы, на последнюю из которых соосно ей установлен стакан с образованием зазора относительно одного конца трубы и кольцевого канала между ними, при этом в зазоре установлен генератор синтез-газа, а в кольцевом канале размещен перфорированный тепловой мост, в начало кольцевого канала, образованного наружной поверхностью стакана и внутренней поверхностью наружной трубы установлены датчик контроля пламени и воспламеняющее устройство, при этом свободный конец наружной трубы установлен выше дна стакана, а на других концах наружной и внутренней труб установлены, соответственно, штуцер подвода дополнительного воздуха и смеситель газообразного углеводородного топлива с воздухом.

14. Устройство по п.13, отличающийся тем, что генератор синтез-газа может быть выполнен радиальным или осевым.