RU2260157C1 - Heat supply method and device - Google Patents
Heat supply method and device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260157C1 RU2260157C1 RU2003137068/03A RU2003137068A RU2260157C1 RU 2260157 C1 RU2260157 C1 RU 2260157C1 RU 2003137068/03 A RU2003137068/03 A RU 2003137068/03A RU 2003137068 A RU2003137068 A RU 2003137068A RU 2260157 C1 RU2260157 C1 RU 2260157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- chemisorbent
- solution
- reaction
- product
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретения относятся к теплоэнергетике и предназначены для использования в системах теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.The invention relates to a power system and is intended for use in heating systems of residential, public and industrial buildings and structures.
Известен традиционный способ теплоснабжения [1], в котором тепло первичного источника передают теплоносителю - воде, затем теплоноситель транспортируют по подающим (так называемым прямым) трубопроводам к потребителю и после передачи тепла потребителю возвращают отработанный теплоноситель по так называемым обратным трубопроводам к первичному источнику тепла.There is a traditional method of heat supply [1], in which the heat of the primary source is transferred to the heat carrier - water, then the heat carrier is transported through the supply (so-called direct) pipelines to the consumer, and after heat transfer to the consumer, the spent heat carrier is returned through the so-called return pipelines to the primary heat source.
Известно традиционное устройство для осуществления этого способа - система теплоснабжения, включающая первичный источник тепла (теплогенерирующее устройство), тепловые сети и оборудование теплоснабжения потребителей (локальные сети теплопотребления) [1].A traditional device for implementing this method is known — a heat supply system including a primary heat source (heat generating device), heat networks and consumer heat supply equipment (local heat consumption networks) [1].
Указанные способ и устройство для его осуществления имеют общий недостаток - низкую эффективность использования тепловой энергии первичного источника тепла.The specified method and device for its implementation have a common drawback - low efficiency of use of thermal energy of the primary heat source.
Наиболее близким к заявляемому изобретению, относящемуся к способу теплоснабжения, является способ, основанный на использовании химической энергии связей (скрытой теплоты) обратимых хемотермических реакций [2]. В этом способе многократно осуществляют процесс, включающий последовательно транспортирование (подачу) потребителю двух веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции (химического тепла), выделение тепла для потребления путем проведения прямой экзотермической химической реакции превращения этих веществ в одно вещество, транспортирование (отвод) этого вещества к первичному источнику тепловой энергии и обратное его превращение путем проведения обратной эндотермической химической реакции в два исходных вещества с аккумулированием в них в химической форме (в виде скрытой теплоты химической реакции) тепловой энергии первичного источника тепла.Closest to the claimed invention relating to a method of heat supply, is a method based on the use of chemical bond energy (latent heat) of reversible chemothermal reactions [2]. In this method, a process is carried out repeatedly, including sequentially transporting (supplying) to the consumer two substances carrying the latent heat of the chemical reaction (chemical heat), generating heat for consumption by conducting a direct exothermic chemical reaction, converting these substances into one substance, transporting (removing) this substance to the primary source of thermal energy and its reverse transformation by conducting a reverse endothermic chemical reaction into two starting materials from the accumulator iem them in chemical form (as latent heat of chemical reaction) the primary heat source of thermal energy.
В отличие от традиционного, в основу этого способа положен принцип обратимого превращения тепловой энергии первичного источника физического тепла в химическую форму и из химической в тепловую (у потребителя). По существу, здесь вместо традиционного однокомпонентного носителя физического тепла (теплоносителя) имеют дело с двухкомпонентным носителем, состоящим из двух отдельных веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции (аккумулированного тепла в химической форме), взаимодействие которых приводит к выделению тепловой энергии в физической форме, и получаемым из этих двух веществ - продуктом экзотермической реакции. Транспортирование тепла к потребителю в химической форме имеет очевидное преимущество перед описанным выше традиционным транспортированием тепла в физической форме. Это дает возможность использовать вещества-носители тепла с большими удельными параметрами переноса тепловой энергии, например объемной плотности энергии носителей, что, соответственно, дает сокращение количества используемых веществ для передачи единицы тепловой энергии по сравнению с традиционной системой теплопередачи при равных условиях.Unlike the traditional one, this method is based on the principle of the reversible conversion of the thermal energy of a primary source of physical heat into a chemical form and from chemical to heat (from the consumer). Essentially, instead of the traditional one-component carrier of physical heat (heat carrier), they are dealing with a two-component carrier consisting of two separate substances-carriers of the latent heat of a chemical reaction (accumulated heat in chemical form), the interaction of which leads to the release of thermal energy in physical form, and obtained from these two substances - the product of an exothermic reaction. The transportation of heat to the consumer in chemical form has an obvious advantage over the traditional transportation of heat in physical form described above. This makes it possible to use heat-carrier substances with large specific parameters of thermal energy transfer, for example, bulk energy density of carriers, which, accordingly, makes it possible to reduce the amount of substances used to transfer a unit of thermal energy compared to a traditional heat transfer system under equal conditions.
Однако рассматриваемому способу присущ ряд недостатков, связанных с видом используемых веществ, условиями, при которых идут прямые и обратные реакции, и особенностями применения его в составе систем теплоснабжения. Предложенная в данном способе обратимая хемотермическая реакция "конверсия и синтез метана", а также другие альтернативные реакции-аналоги осуществимы только при относительно высоких температурах (температурах теплоносителя первичного источника тепла от 700 до 1200 К), что существенно превышает уровень температур рабочих тел первичных источников тепловой энергии существующих систем теплоснабжения. Поэтому практическое применение такого способа требует существенной реконструкции этих систем.However, the method under consideration has a number of disadvantages associated with the type of substances used, the conditions under which direct and reverse reactions occur, and the peculiarities of its use in the composition of heat supply systems. The reversible chemothermal reaction "methane conversion and synthesis" proposed in this method, as well as other alternative analog reactions, are feasible only at relatively high temperatures (temperatures of the primary heat source coolant from 700 to 1200 K), which significantly exceeds the temperature level of the working bodies of the primary heat sources energy of existing heat supply systems. Therefore, the practical application of this method requires a significant reconstruction of these systems.
Использование этого способа не только потребует мощного первичного источника тепла, но и приведет к добавлению большого количества физического тепла в вещества-носители скрытой теплоты химической реакции и, как следствие, - к существенным потерям тепла в окружающую среду при транспортировании этих веществ.Using this method will not only require a powerful primary heat source, but will also lead to the addition of a large amount of physical heat to the carriers of the latent heat of the chemical reaction and, as a result, to significant heat losses to the environment during transportation of these substances.
Кроме того, многие из реакций в подобных хемотермических способах ведутся в реакторах в присутствии катализаторов, которые имеют высокую стоимость и небольшой срок службы, а продукты предложенных реакций либо токсичны (например: СО, CH4, Cl2, H2SO4), либо высокореакционны или пожаро- и взрывоопасны (СО, Н2, CH4). Ряд таких продуктов вызывает сильную коррозию металлов (например, Н2SO4), хрупкость сварных швов (например, Н2) и другие явления, затрудняющие эксплуатацию систем теплоснабжения. Поэтому предложенные в данном способе вещества-носители скрытой теплоты химической реакции, с точки зрения практического применения, безопасности, экологии (особенно при аварийных ситуациях) и экономической целесообразности, не пригодны для функционирования в существующих системах теплоснабжения жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ).In addition, many of the reactions in such chemothermal processes are carried out in reactors in the presence of catalysts that have a high cost and short life, and the products of the proposed reactions are either toxic (for example: CO, CH 4 , Cl 2 , H 2 SO 4 ), or highly reactive or fire and explosive (СО, Н 2 , CH 4 ). A number of such products cause severe corrosion of metals (for example, H 2 SO 4 ), brittleness of welds (for example, H 2 ) and other phenomena that impede the operation of heat supply systems. Therefore, the carriers of the latent heat of a chemical reaction proposed in this method, from the point of view of practical application, safety, ecology (especially in emergency situations) and economic feasibility, are not suitable for functioning in existing heat supply systems of housing and communal services.
Наиболее близким к заявляемому устройству для осуществления способа является система теплоснабжения, описанная в [3] (прототип устройства). Система включает первичный источник тепла, например теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) или котельную, с устройством отбора тепловой энергии, по меньшей мере один тепловой пункт с тепло-обменными устройствами для систем теплопотребления, например отопления и горячего водоснабжения, и системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя между первичным источником тепла и тепловым пунктом.Closest to the claimed device for implementing the method is the heat supply system described in [3] (prototype device). The system includes a primary heat source, such as a heat and power plant (CHP) or a boiler room, with a heat energy extraction device, at least one heat point with heat exchange devices for heat consumption systems, such as heating and hot water supply, and a system for direct and reverse transportation of the heat carrier between the primary heat source and heat point.
Это устройство относится к традиционным системам теплоснабжения и обладает соответствующими недостатками. К ним относятся: высокий уровень потерь тепла в тепловых сетях при транспортировании теплоносителя, несмотря на дорогостоящие мероприятия по теплоизоляции труб и тепловых сетей в целом; низкая эффективность использования потребителем тепловой энергии, генерируемой в первичном источнике и передаваемой по тепловым сетям; сложная с ограниченными возможностями система регулирования передаваемой тепловой мощности при изменении температуры окружающей среды и тепловых нагрузок, предусматривающая изменение как расходных параметров теплоносителя (воды или пара), так и его термодинамических параметров (температуры, давления), недостатки которой особенно проявляются при необходимости компенсации пиковых тепловых нагрузок и в аварийных ситуациях.This device belongs to traditional heating systems and has corresponding disadvantages. These include: a high level of heat loss in heating networks during transportation of the coolant, despite the costly measures for thermal insulation of pipes and heating networks in general; low efficiency of consumer use of thermal energy generated in the primary source and transmitted through heating networks; a system of regulating the transmitted heat capacity with disabilities with changing environmental temperature and heat loads, providing for a change in both the flow rate parameters of the coolant (water or steam) and its thermodynamic parameters (temperature, pressure), the disadvantages of which are especially evident when it is necessary to compensate for the peak loads and in emergency situations.
Предлагаемыми изобретениями решается задача повышения эффективности использования тепловой энергии при теплоснабжении.The proposed inventions solve the problem of increasing the efficiency of use of thermal energy in heat supply.
Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении предлагаемых изобретений, является экономия тепловой энергии (расхода топлива), которая может выражаться в уменьшении расхода тепла первичного источника при одновременном сохранении количества тепла, передаваемого потребителю, либо в увеличении количества тепла, передаваемого потребителю, при одновременном сохранении расхода тепла первичного источника. Кроме того, в конкретных формах выполнения предлагаемые способ и устройство обеспечивают получение еще нескольких технических результатов, дополнительно расширяющих функциональные возможности предлагаемой системы теплоснабжения. К ним относятся: снижение требований к уровню теплоизоляции тепловых сетей, включая возможность наземной прокладки не теплоизолированных труб для подачи теплоносителей и возврата их к первичному источнику; возможности аккумулирования тепловой энергии; обеспечение регулирования передаваемой тепловой мощности только за счет изменения расходов теплоносителей; возможности применения низкопотенциальных первичных источников тепловой энергии для теплоснабжения с нормативным уровнем параметров теплоносителя в локальных системах потребления; создание комбинированных систем подачи теплоносителей к потребителям, в том числе удаленным от тепловых сетей.The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention is to save thermal energy (fuel consumption), which can be expressed in a decrease in heat consumption of the primary source while maintaining the amount of heat transferred to the consumer, or in an increase in the amount of heat transferred to the consumer, while maintaining the heat consumption of the primary source. In addition, in specific forms of execution, the proposed method and device provide several more technical results, further expanding the functionality of the proposed heating system. These include: reducing the requirements for the level of thermal insulation of heating networks, including the possibility of ground laying of non-insulated pipes for supplying coolants and returning them to the primary source; thermal energy storage capabilities; ensuring the regulation of the transmitted heat capacity only by changing the flow rates of the coolants; the possibility of using low-grade primary sources of thermal energy for heat supply with a standard level of heat carrier parameters in local consumption systems; creation of combined systems for supplying coolants to consumers, including those remote from heating networks.
Для получения указанных технических результатов в способе теплоснабжения, в котором многократно осуществляют процесс, включающий последовательно транспортирование потребителю двух веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции, выделение тепла для потребления путем проведения прямой экзотермической химической реакции превращения этих веществ в одно вещество-продукт прямой реакции, транспортирование этого вещества к первичному источнику тепловой энергии и обратное его превращение путем проведения обратной эндотермической химической реакции в два исходных вещества с аккумулированием в них в химической форме тепловой энергии первичного источника тепла, в качестве веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции берут газообразный или жидкий хемосорбат и раствор по меньшей мере одного хемосорбента в воде или органическом растворителе с концентрацией, при которой температура затвердевания раствора меньше минимальной температуры окружающей среды, причем остаточное после передачи для потребления физическое тепло получаемого в результате прямой реакции продукта хемосорбции рекуперируют путем осуществления теплообмена между ним и поступающими на прямую реакцию хемосорбатом и раствором хемосорбента, а физическое тепло восстановленных в результате обратной реакции хемосорбата и раствора хемосорбента рекуперируют путем осуществления теплообмена между ними и поступающим на обратную реакцию продуктом хемосорбции.To obtain the indicated technical results in a heat supply method, in which a process is carried out repeatedly, including sequentially transporting to a consumer two carriers of latent heat of a chemical reaction, generating heat for consumption by conducting a direct exothermic chemical reaction converting these substances into a single direct reaction product, transporting of this substance to the primary source of thermal energy and its reverse transformation by conducting reverse endothermic chemical reaction into two starting materials with the accumulation in them in the chemical form of the thermal energy of the primary heat source, gaseous or liquid chemisorbate and a solution of at least one chemisorbent in water or an organic solvent with a concentration at which the solidification temperature of the solution is less than the minimum ambient temperature, and the residual physical heat resulting from direct heat transfer after transfer to consumption tion chemisorption product is recovered by heat exchange between it and the incoming line to the reaction solution and hemosorbatom chemisorbent and the sensible heat of the reverse reaction hemosorbata chemisorbent solution and recovered as a result of being recovered by heat exchange between incoming and opposite reaction on the product of chemisorption.
Кроме этого, в качестве раствора хемосорбента можно использовать водный раствор вещества из класса алканоламинов, например моноэтаноламина (МЭА), а в качестве хемосорбата можно использовать диоксид углерода.In addition, an aqueous solution of a substance from the class of alkanolamines, for example monoethanolamine (MEA), can be used as a chemisorbent solution, and carbon dioxide can be used as a chemosorbate.
К раствору хемосорбента можно добавить по меньшей мере один ингибитор коррозии и по крайней мере одно из веществ, предотвращающее прохождение побочных реакций хемосорбента.At least one corrosion inhibitor and at least one of the substances preventing the occurrence of adverse reactions of the chemisorbent can be added to the chemisorbent solution.
Обратную реакцию можно проводить при пониженном давлении, поддерживая его уровень, в зависимости от температуры первичного источника тепла, в пределах 0,01-0,2 МПа, а прямую реакцию проводят при повышенном давлении в пределах 0,1-2,0 МПа, обеспечивая повышенную степень насыщения хемосорбента (α=0,4 и выше) и поддерживая температуру в пределах 363-393 К (90-120°С) с помощью регулирования уровня давления.The reverse reaction can be carried out under reduced pressure, maintaining its level, depending on the temperature of the primary heat source, in the range of 0.01-0.2 MPa, and the direct reaction is carried out under increased pressure in the range of 0.1-2.0 MPa, providing increased saturation of chemisorbent (α = 0.4 and higher) and maintaining the temperature within 363-393 K (90-120 ° C) by adjusting the pressure level.
Для реализации предлагаемого способа в устройстве системы теплоснабжения, включающем первичный источник тепла, например теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) или котельную, с устройством отбора тепловой энергии, по меньшей мере один тепловой пункт с теплообменными устройствами для систем теплопотребления, например отопления и горячего водоснабжения, и системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя между первичным источником тепла и тепловым пунктом, системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя выполнены с возможностью раздельного прямого транспортирования двух веществ - хемосорбата и раствора хемосорбента и обратного транспортирования одного вещества - продукта хемосорбции, первичный источник тепла снабжен по меньшей мере одним десорбером, подключенным к устройству отбора тепловой энергии от первичного источника тепла, и по меньшей мере одним теплообменником-рекуператором, а тепловой пункт снабжен по меньшей мере одним абсорбером, подключенным для передачи тепла к теплообменным устройствам теплового пункта, и по меньшей мере одним теплообменником-рекуператором, причем два входа и выход абсорбера соединены через этот теплообменник-рекуператор соответственно с двумя выходами системы прямого транспортирования хемосорбата и раствора хемосорбента и входом системы обратного транспортирования продукта хемосорбции, а вход и два выхода десорбера соединены через соответствующий теплообменник-рекуператор соответственно с выходом системы обратного транспортирования продукта хемосорбции и двумя входами системы прямого транспортирования хемосорбата и раствора хемосорбента.To implement the proposed method in a device of a heat supply system including a primary heat source, for example a heat and power plant (CHP) or a boiler room, with a heat energy extraction device, at least one heat point with heat exchangers for heat consumption systems, such as heating and hot water supply, and a direct system and reverse transport of the coolant between the primary heat source and the heat point, systems of direct and reverse transport of the coolant are made with possible with the possibility of separate direct transportation of two substances - chemisorbate and a chemisorbent solution and the reverse transportation of one substance - a chemisorption product, the primary heat source is equipped with at least one stripper connected to the heat energy extraction device from the primary heat source, and at least one heat exchanger-recuperator, and the heat station is equipped with at least one absorber connected to transfer heat to the heat exchange devices of the heat station, and at least one heat exchange a recuperator, and the two inlets and outlets of the absorber are connected through this heat exchanger-recuperator respectively to the two outlets of the direct transport system of chemisorbate and the chemisorbent solution and the inlet of the reverse transport system of the chemisorption product, and the inlet and two outlets of the desorber are connected through the corresponding heat exchanger-recuperator respectively to the outlet systems for the reverse transportation of the chemisorption product and two inputs of the direct transportation system for chemisorbate and a solution of chemisorbent.
Кроме этого, устройство системы теплоснабжения может быть дополнительно снабжено по меньшей мере одним устройством фильтрации раствора хемосорбента и по меньшей мере одним устройством регенерации побочных продуктов и может быть дополнительно снабжено по меньшей мере тремя емкостями - хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции, предназначенными для хранения этих веществ и подпитки ими системы, каждая из которых подсоединена к системе через смонтированные на емкости устройства дозированного перепуска вещества из системы в емкость и подачи его из емкости в систему.In addition, the heat supply system device can be further equipped with at least one chemosorbent solution filtering device and at least one by-product regeneration device and can be additionally equipped with at least three containers - chemosorbate, chemisorbent solution and chemisorption product designed to store these substances and their feeding systems, each of which is connected to the system through the devices of metered transfer of substances from the system mounted on the tank we into the tank and supply it from the tank to the system.
Кроме этого, в устройстве системы теплоснабжения системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя могут включать, соответственно, два непрерывных трубопровода для подачи хемосорбата и раствора хемосорбента и один непрерывный трубопровод для отвода продукта хемосорбции и могут включать мобильные средства доставки хемосорбата и раствора хемосорбента к абсорберу теплового пункта и продукта хемосорбции к десорберу первичного источника тепла, например авто- или железнодорожные цистерны.In addition, in the device of the heat supply system, the systems of direct and reverse transportation of the coolant may include, respectively, two continuous pipelines for supplying chemisorbate and a chemisorbent solution and one continuous pipeline for discharging the chemisorption product and may include mobile means for delivering chemisorbate and chemisorbent solution to the absorber of the heat point and a chemisorption product to a stripper of a primary heat source, for example, car or railway tanks.
В качестве первичного источника тепла можно использовать источник низкопотенциального тепла, при этом устройство системы теплоснабжения дополнительно снабжено устройствами регулирования давления в абсорбере (абсорберах) и десорбере (десорберах).A source of low potential heat can be used as the primary heat source, while the heat supply system device is additionally equipped with pressure control devices in the absorber (s) and desorber (s).
Одним из основных отличительных признаков предлагаемого способа теплоснабжения является то, что в качестве веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции берут газообразный или жидкий хемосорбат и раствор по меньшей мере одного хемосорбента в воде или органическом растворителе с концентрацией, при которой температура затвердевания раствора меньше минимальной температуры окружающей среды, причем остаточное после передачи для потребления физическое тепло получаемого в результате прямой реакции продукта хемосорбции (хемоабсорбции) рекуперируют путем осуществления теплообмена между ним и поступающими на прямую реакцию хемосорбатом и раствором хемосорбента, а физическое тепло восстановленных в результате обратной реакции хемосорбата и раствора хемосорбента рекуперируют путем осуществления теплообмена между ними и поступающим на обратную реакцию продуктом хемосорбции.One of the main distinguishing features of the proposed heat supply method is that gaseous or liquid chemisorbate and a solution of at least one chemisorbent in water or an organic solvent with a concentration at which the solidification temperature of the solution is less than the minimum ambient temperature are taken as carriers of the latent heat of the chemical reaction. environment, and the residual after the transfer for consumption of physical heat obtained as a result of a direct reaction of the chemisorption product (chemoabso btsii) is recovered by heat exchange between it and the incoming line to the reaction solution and hemosorbatom chemisorbent and the sensible heat recovered as a result of the reverse reaction hemosorbata chemisorbent solution and is recovered by heat exchange between incoming and opposite reaction on the product of chemisorption.
По существу, в предлагаемом способе реализуется обратимая реакция "хемосорбция-хемодесорбция", а именно: прямая химическая реакция взаимодействия раствора хемосорбента с хемосорбатом (хемосорбция) с образованием нового продукта (продукта хемосорбции), которая сопровождается выделением тепловой энергии (экзотермическая реакция), и обратная реакция термического разложения продукта хемосорбции (эндотермическая реакция) с подводом физического тепла от первичного источника с получением исходных веществ (хемосорбата и раствора хемосорбента) с последующим их разделением и раздельным отводом.Essentially, in the proposed method, a reversible chemisorption-chemisorption reaction is realized, namely: a direct chemical reaction between a chemisorbent solution and chemisorbate (chemisorption) to form a new product (chemisorption product), which is accompanied by the release of thermal energy (exothermic reaction), and the reverse the reaction of thermal decomposition of the chemisorption product (endothermic reaction) with the supply of physical heat from the primary source to obtain the starting materials (chemisorbate and chemisorbate solution Ta) and their subsequent separation and separate tap.
Важно отметить, что указанные выше продукт хемосорбции и исходный (восстановленный в результате десорбции) раствор хемосорбента между собой могут отличатся только степенью насыщения хемосорбатом. Степень насыщения хемосорбента в результате проведения химической реакции между его раствором и хемосорбатом характеризуется параметром, определяющим мольное соотношение хемосорбата и хемосорбента "α", с размерностью [моль хемосорбата/моль хемосорбента]. В предлагаемом решении исходный раствор хемосорбента может характеризоваться значением степени насыщения от αи=0 до некоторого значения оси αи>0. Продукт хемосорбции характеризуется степенью насыщения αп, причем αп>αи. В процессе проведения прямой реакции значение параметра α изменяется от αи до αп. При проведении обратной реакции значение этого параметра меняется от αп до αи. Конкретные значения αи и αп определяются требованиями конкретной системы теплоснабжения, такими как: тип и параметры теплогенерирующего оборудования первичного источника, требованиями потребителя к параметрам получаемой тепловой энергии, используемым потребителем оборудованием и др. Установление начальных значений показателей степени насыщения или их регулирование в процессе работ системы теплоснабжения производится регулированием значений расходов как теплоносителей в первичном источнике и в системе потребления тепловой энергии, так и расходов компонент в системе передачи тепла (раствора хемосорбента, хемосорбата и продукта хемосорбции), а также установлением соответствующих термодинамических режимов в аппаратах для проведения хемосорбции и хемодесорбции (давлений и температур).It is important to note that the aforementioned chemisorption product and the initial (restored as a result of desorption) chemisorbent solution among themselves can differ only in the degree of saturation with chemisorbate. The degree of saturation of chemisorbent as a result of a chemical reaction between its solution and chemisorbate is characterized by a parameter that determines the molar ratio of chemisorbate to chemisorbent "α", with the dimension [mol of chemisorbate / mol of chemisorbent]. In the proposed solution, the initial chemisorbent solution can be characterized by the degree of saturation from α and = 0 to a certain value of the α axis and > 0. The chemisorption product is characterized by the degree of saturation α p , with α p > α and . In the process of the forward reaction parameter value α varies from α to α and n. When conducting a reverse reaction, the value of this parameter varies from α p to α and . The specific values of α and α p are determined by the requirements of a specific heat supply system, such as: type and parameters of the heat-generating equipment of the primary source, consumer requirements for the parameters of the received heat energy, equipment used by the consumer, etc. Establishment of initial values of saturation degree indicators or their regulation during the work heat supply systems is regulated by the values of flow rates as heat carriers in the primary source and in the heat energy consumption system and the costs of the components in the heat transfer system (chemisorbent solution, chemisorbate and chemisorption product), as well as the establishment of appropriate thermodynamic regimes in apparatus for chemisorption and chemisorption (pressure and temperature).
Существует широкий класс рассматриваемых веществ (хемосорбентов, хемосорбатов), реакции между которыми идут при температурах, соответствующих температурам в оборудовании первичных источников и потребителей действующих систем теплоснабжения и существенно меньших, чем в прототипе способа. В связи с этим они могут естественным образом использоваться в существующих системах теплоснабжения, включая тепловые сети используемого типа. При этом эффективность системы теплоснабжения будет повышена за счет большего количества переносимой тепловой энергии, складывающегося из скрытой теплоты химических реакций и физического тепла компонентов переноса тепловой энергии (раствора хемосорбента и хемосорбата). При этом прирост количества переносимого тепла будет как раз равен скрытой теплоте химических реакций, а тепловые потери, связанные с потерей физического тепла, в тепловых сетях в окружающую среду будут эквивалентны тепловым потерям в существующих системах теплоснабжения и даже меньше указанных, поскольку будут меньше расходы компонент, переносящих тепловую энергию, и, соответственно, меньше диаметры труб тепловых сетей и поверхности теплопередачи. По сравнению с хемотермическими методами в предлагаемом решении уровень тепловых потерь при передаче тепловой энергии при равных прочих условиях будет существенно меньше в силу меньших температур транспортируемых компонент. Это характеризует более высокий уровень эффективности работы предлагаемой системы теплоснабжения и является положительным эффектом с точки зрения достижения указанного технического результата.There is a wide class of substances under consideration (chemisorbents, chemosorbates), the reactions between which occur at temperatures corresponding to the temperatures in the equipment of primary sources and consumers of existing heat supply systems and significantly less than in the prototype method. In this regard, they can naturally be used in existing heating systems, including the type of heating network. At the same time, the efficiency of the heat supply system will be increased due to the greater amount of transferred heat energy, consisting of the latent heat of chemical reactions and the physical heat of the components of heat energy transfer (a solution of chemisorbent and chemisorbate). In this case, the increase in the amount of heat transferred will be exactly equal to the latent heat of chemical reactions, and the heat losses associated with the loss of physical heat in heat networks to the environment will be equivalent to heat losses in existing heat supply systems and even less than these, since there will be less component costs, transferring thermal energy, and, accordingly, smaller diameters of pipes of heat networks and heat transfer surface. Compared with chemothermal methods, in the proposed solution, the level of heat loss during the transfer of heat energy under other conditions being equal will be significantly lower due to lower temperatures of the transported components. This characterizes a higher level of efficiency of the proposed heat supply system and is a positive effect in terms of achieving the specified technical result.
Предлагаемый способ обеспечивает минимизацию уровня тепловых потерь в окружающую среду, что является техническим решением, непосредственно обеспечивающим фактическую экономию затрачиваемых на теплоснабжение топливно-энергетических ресурсов. Выбирая в качестве веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции и, соответственно, продукта реакции вещества с низкой температурой замерзания (затвердевания), открывается возможность их передачи по трубопроводам с температурой, близкой или даже равной температуре окружающей среды, это обеспечивается применением рекуперации тепловой энергии в физической форме между веществами прямой и обратной реакции (хемосорбции и хемодесорбции) и получаемыми продуктами этих реакций. Очевидно, при проведении прямой реакции хемосорбции выделяющаяся тепловая энергия сосредоточена в виде физического тепла продукта хемосорбции. Передавая часть физического тепла продукта хемосорбции в локальные системы отопления и горячего водоснабжения, у продукта хемосорбции остается еще значительный запас физического тепла, определяемый уровнем его температуры на выходе из устройства передачи тепла теплового пункта системы локального теплоснабжения, что аналогично обратному потоку теплоносителя (воды) в существующих системах теплоснабжения. Аналогично, при хемодесобции на выходе восстановленные компоненты также выходят со значительным запасом физического тепла, характеризуемого уровнем температуры, при которой осуществляется хемодесорбция. Рекуперация тепловой энергии между веществами, получаемыми по прямой и обратной химическими реакциями, и, соответственно, веществами, поступающими на прямую и обратную реакции, обеспечивает предварительный подогрев последних и соответствующее охлаждение первых перед их поступлением в трубопроводы тепловой сети. Указанное, с одной стороны, обеспечивает повышение эффективности проводимых реакций за счет предварительного подогрева компонентов и, с другой стороны, низкие температуры транспортируемых в тепловых сетях веществ, обеспечивающие низкий уровень тепловых потерь в трубах. Проведение рекуперации физического тепла между веществами, участвующими в реакции, и продуктами реакции особенно важно при низких температурах окружающей среды для повышения эффективности тепловыделения при реакции хемосорбции и сокращения затрат энергии при хемодесорбции продукта хемосорбции и разделении компонентов (веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции).The proposed method minimizes the level of heat loss to the environment, which is a technical solution that directly provides the actual savings spent on heat supply of fuel and energy resources. By choosing as carriers the latent heat of a chemical reaction and, accordingly, a reaction product of a substance with a low freezing (solidification) temperature, it is possible to transfer them through pipelines with a temperature close to or even equal to the ambient temperature, this is ensured by the use of heat recovery in physical form between substances of direct and reverse reactions (chemisorption and chemodesorption) and the resulting products of these reactions. Obviously, during the direct chemisorption reaction, the released heat energy is concentrated in the form of physical heat of the chemisorption product. Transferring part of the physical heat of the chemisorption product to local heating and hot water supply systems, the chemisorption product still has a significant supply of physical heat, determined by its temperature level at the outlet of the heat transfer device of the heat point of the local heat supply system, which is similar to the return flow of heat carrier (water) in existing heat supply systems. Similarly, during chemodesorption at the outlet, the reduced components also leave with a significant supply of physical heat, characterized by the level of temperature at which chemodesorption occurs. The recovery of thermal energy between substances obtained by direct and reverse chemical reactions, and, accordingly, substances fed to the direct and reverse reactions, provides for the preheating of the latter and the corresponding cooling of the former before they enter the pipelines of the heat network. The indicated, on the one hand, provides an increase in the efficiency of the reactions due to preheating of the components and, on the other hand, low temperatures of substances transported in the heat networks, which ensure a low level of heat losses in the pipes. The recovery of physical heat between the substances involved in the reaction and the reaction products is especially important at low ambient temperatures in order to increase the efficiency of heat release during the chemisorption reaction and reduce energy costs during chemodesorption of the chemisorption product and separation of components (carriers of the latent heat of the chemical reaction).
Для реализации способа в диапазоне температур окружающей среды от +10°С до -60°С, который охватывает возможные температурные диапазоны отопительного сезона в различных регионах, предложены рекуперативные схемы теплообмена между реактантами (хемосорбатом, раствором хемосорбента и продуктом хемосорбции). В результате организованной данным образом рекуперации тепла достигаются два положительных, с точки зрения получения указанного технического результата, эффекта: во-первых, даже при очень низких температурах окружающей среды не снижается количество тепла, передаваемого для потребления, и не требуется дополнительное тепло первичного источника для реализации процесса хемодесорбции, а во-вторых, уменьшается уровень тепловых потерь при транспортировании веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции и вещества-продукта хемосорбции.To implement the method in the range of ambient temperatures from + 10 ° С to -60 ° С, which covers the possible temperature ranges of the heating season in different regions, regenerative heat transfer schemes between reactants (chemosorbate, chemisorbent solution and chemisorption product) are proposed. As a result of heat recovery organized in this way, two positive effects are achieved from the point of view of obtaining the indicated technical result: firstly, even at very low ambient temperatures, the amount of heat transferred for consumption does not decrease, and additional heat of the primary source is not required for implementation the chemodesorption process, and secondly, the level of heat loss during transportation of carriers of the latent heat of the chemical reaction and the chemosorb product substance decreases ii.
Таким образом, выбор хемосорбата и раствора хемосорбента в качестве веществ-носителей химической теплоты и реализация предложенных схем рекуперации тепла позволяют, в совокупности, во всем возможном диапазоне температур окружающей среды достичь указанного технического результата за счет следующих преимуществ предлагаемого способа по сравнению с прототипом: меньшие потери тепла при его передаче потребителю (транспортировании теплоносителей), меньшие, при прочих равных условиях, затраты тепла первичного источника на теплоснабжение и отсутствие необходимости в модернизации существующих теплогенерирующих систем.Thus, the choice of chemisorbate and a solution of chemisorbent as substances carriers of chemical heat and the implementation of the proposed heat recovery schemes allow, together, in the entire possible range of ambient temperatures to achieve the specified technical result due to the following advantages of the proposed method compared to the prototype: less loss heat during its transfer to the consumer (transportation of coolants), lower, ceteris paribus, lower costs of heat of the primary source for heat supply and lack of need for modernization of existing heat-generating systems.
Известно, что температура затвердевания (замерзания) раствора зависит от концентрации растворенного компонента. Поэтому концентрация хемосорбента в растворе должна быть такой, при которой температура затвердевания раствора хемосорбента (хемосорбентов) меньше минимальной температуры окружающей среды в течение отопительного сезона в регионе, где реализуется предложенный способ. Для хемосорбатов указанное ограничение менее существенно, так как, как правило, значение температуры их замерзания достаточно низкое, а газообразные хемосорбаты (например, из класса так называемых кислых газов) к тому же могут транспортироваться и в жидком виде.It is known that the solidification (freezing) temperature of a solution depends on the concentration of the dissolved component. Therefore, the concentration of chemisorbent in the solution should be such that the solidification temperature of the chemisorbent solution (chemisorbents) is less than the minimum ambient temperature during the heating season in the region where the proposed method is implemented. For chemosorbates, this limitation is less significant, since, as a rule, the temperature of their freezing is quite low, and gaseous chemosorbates (for example, from the class of so-called acid gases) can also be transported in liquid form.
Признаки способа "газообразный" и "жидкий" хемосорбат выражены в альтернативной форме, так как являются техническими эквивалентами. При осуществлении способа в любом случае достигается один и тот же технический результат. То же самое относится к признакам "раствор хемосорбента в воде" и " раствор хемосорбента в органическом растворителе". Различные сочетания предложенных веществ могут приводить лишь к количественному изменению (как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения) достигаемого технического результата. Выбор тех или иных веществ определяется в каждом случае реализации способа конкретными условиями (климатические условия, требуемая теплопроизводительность, мощность первичного источника тепла и т.п.) и, в значительной степени, экономическими соображениями (потребное количество веществ, масштабы их производства, стоимость).The features of the method of "gaseous" and "liquid" chemosorbate are expressed in alternative form, as they are technical equivalents. When implementing the method, in any case, the same technical result is achieved. The same applies to the characteristics “chemisorbent solution in water” and “chemisorbent solution in organic solvent”. Various combinations of the proposed substances can only lead to a quantitative change (both upward and downward) of the achieved technical result. The choice of certain substances is determined in each case of the method implementation by specific conditions (climatic conditions, required heat production, power of the primary heat source, etc.) and, to a large extent, by economic considerations (required amount of substances, scale of their production, cost).
Таким образом, перечисленные выше отличительные признаки предлагаемого способа являются существенными, и их совокупность позволяет достичь указанного технического результата.Thus, the above distinguishing features of the proposed method are significant, and their combination allows you to achieve the specified technical result.
В частном случае в качестве раствора хемосорбента может быть использован водный раствор вещества из класса алканоламинов, например моноэтаноламина (МЭА) с химической формулой NH2CH2CH2OH. Водный раствор МЭА с концентрацией 45%(масс.) затвердевает при температуре 217 К (-56°С), а при концентрации 60% - при 186 К (-87°С) [4], что меньше минимально возможной температуры окружающей среды, определяемой отечественными нормами эксплуатации систем теплоснабжения.In the particular case, an aqueous solution of a substance from the class of alkanolamines, for example, monoethanolamine (MEA) with the chemical formula NH 2 CH 2 CH 2 OH, can be used as a chemisorbent solution. The MEA aqueous solution with a concentration of 45% (mass.) Hardens at a temperature of 217 K (-56 ° C), and at a concentration of 60% at 186 K (-87 ° C) [4], which is less than the minimum possible ambient temperature, determined by domestic standards of operation of heat supply systems.
В качестве хемосорбата может быть использован диоксид углерода (CO2). При хемосорбции двуокись углерода реагирует с водным раствором моноэтаноламина (МЭА) с образованием замещенной карбоаминовой кислоты и выделением тепла:As chemisorbate, carbon dioxide (CO 2 ) can be used. During chemisorption, carbon dioxide reacts with an aqueous solution of monoethanolamine (MEA) with the formation of substituted carboamic acid and heat:
В водном растворе МЭА мгновенно устанавливается равновесие:In an aqueous MEA solution, an equilibrium is instantly established:
RNH2+H+=RNH3 +,RNH 2 + H + = RNH 3 + ,
в результате образуется продукт хемосорбции - карбамат моноэтаноламмония:as a result, a chemisorption product is formed - monoethanolammonium carbamate:
RNHCOO-+RNH3 -=RNHCOORNH3.RNHCOO - + RNH 3 - = RNHCOORNH 3 .
Выделение тепла при хемосорбции (хемоабсорбции) в расчете на карбамат моноэтаноламмония составляет 73-81,5 кДж/моль при степени насыщения (или, в данном случае, - карбонизации) α, равной 0,5-0,1 соответственно [4]. Это позволяет обеспечить потребителя горячей водой с температурой, соответствующей принятым, например, в России нормам - 343-353 К (70-80°С). При атмосферном давлении реакция хемодесорбции идет в диапазоне температур 373-423 К (100-150°С).The heat release during chemisorption (chemoabsorption) per monoethanolammonium carbamate is 73–81.5 kJ / mol with a degree of saturation (or, in this case, carbonization) α of 0.5–0.1, respectively [4]. This allows us to provide the consumer with hot water with a temperature corresponding to the standards adopted, for example, in Russia - 343-353 K (70-80 ° C). At atmospheric pressure, the chemodesorption reaction occurs in the temperature range 373-423 K (100-150 ° C).
К раствору хемосорбента может быть добавлен по крайней мере один ингибитор коррозии и по крайней мере одно из веществ, предотвращающее прохождение побочных реакций хемосорбента. Это позволяет продлить срок службы трубопроводов и оборудования. В сочетании с раствором моноэтаноламина в качестве хемосорбента в качестве ингибитора можно выбрать родственный ему продукт, например триэтаноламин. Добавки веществ, предотвращающих прохождение побочных реакций с выпадением нерастворимых осадков, обеспечивают стабильность свойств хемосорбента при использовании недостаточно очищенных хемосорбента и хемосорбата, случайных отклонений в температурных режимах проведения реакций, а также при попадании в оборудование и магистрали посторонних веществ, например кислорода в составе воздуха или загрязнений со стенок труб и оборудования.At least one corrosion inhibitor and at least one of the substances that prevent the occurrence of adverse reactions of the chemisorbent can be added to the chemisorbent solution. This allows you to extend the life of pipelines and equipment. In combination with a solution of monoethanolamine as a chemisorbent, a related product, for example triethanolamine, can be chosen as an inhibitor. Additives to prevent the occurrence of adverse reactions with insoluble precipitation ensure the stability of the properties of the chemisorbent when using insufficiently purified chemisorbent and chemisorbate, random deviations in the temperature conditions of the reactions, and also when foreign substances get into the equipment and line, for example, oxygen in the air or pollution from the walls of pipes and equipment.
Проведение прямой (хемособция) и обратной (хемодесорбция) реакций может быть осуществлено с хемосорбентом и продуктом хемосорбции с большими степенями насыщения (αи=4 и выше; αп=5 и выше), чем в общем случае реализации способа, при этом обратную реакцию проводят при пониженном давлений, поддерживая его уровень в пределах 0,01-0,2 МПа, а прямую реакцию проводят при повышенном давлении в пределах 0,1-2,0 МПа. Это позволяет использовать при теплоснабжении в качестве первичного источника тепла источник низкопотенциального тепла с температурой теплоносителя 323-353 К (50-80°С), например геотермальные воды, низкопотенциальные стоки и др., и получать потребителем тепловую энергию высокого качества с температурами в системах отопления и горячего водоснабжения, соответствующими нормативным требованиям. Температура проведения прямой реакции для обеспечения работы систем отопления и горячего водоснабжения может поддерживается регулированием уровня давления проведения реакции в указанных пределах.The direct (chemisorption) and reverse (chemodesorption) reactions can be carried out with a chemisorbent and a chemisorption product with large degrees of saturation (α and = 4 and higher; α p = 5 and higher) than in the general case of the method, with the opposite reaction carried out under reduced pressure, maintaining its level in the range of 0.01-0.2 MPa, and a direct reaction is carried out at elevated pressure in the range of 0.1-2.0 MPa. This makes it possible to use a source of low-grade heat with a coolant temperature of 323-353 K (50-80 ° C), for example, geothermal water, low-grade drains, etc., as a primary heat source for heat supply, and to obtain high-quality thermal energy with temperatures in heating systems by the consumer and hot water, compliant with regulatory requirements. The temperature of the direct reaction to ensure the operation of heating systems and hot water can be maintained by controlling the pressure level of the reaction within the specified limits.
При реализации этого способа достигается новый технический результат, заключающийся, по существу, в реализации рабочего процесса своеобразного теплового насоса с расширением функциональных возможностей системы теплоснабжения.When implementing this method, a new technical result is achieved, consisting essentially in the implementation of the work process of a kind of heat pump with the expansion of the functionality of the heat supply system.
Поскольку предлагаемое устройство реализует способ, в котором в качестве реактантов обратимой химической реакции участвуют двухкомпонентный теплоноситель, состоящий из хемосорбата и раствора хемосорбента - двух веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции, и вещество-продукт хемосорбции, то для выделения тепла и последующего восстановления компонентов необходимо обеспечение раздельной подачи компонентов на хемосорбцию и отвод продукта хемосорбции на десорбцию. Абсорбер (абсорберы) предназначен (предназначены) для осуществления процесса хемосорбции по предлагаемому способу. Подключение его к теплообменным устройствам теплового пункта необходимо для передачи выделившегося при хемосорбции тепла в системы теплопотребления, например отопления и горячего водоснабжения. Десорбер (десорберы) предназначен (предназначены) для осуществления процесса хемодесорбции по предлагаемому способу. Для подвода тепловой энергии к продукту хемосорбции для нагревания его до температур, при которых эффективно реализуется хемодесорбция, десорбер (десорберы) соединен (соединены) с устройством отбора тепловой энергии от первичного источника тепла. Теплообменники-рекуператоры, подключенные описанным образом к абсорберу, десорберу и системам подачи и раздельного отвода реактантов, предназначены для осуществления теплообмена между реактантами по схемам, присущим предлагаемому способу. Количество абсорберов, десорберов и теплообменников-рекуператоров, как и тепловых пунктов, определяется конкретными типом первичного источника тепла (теплогенерирующего оборудования), его мощностью, видом и условиями работы системы (уровнями и режимами потребления тепла, пиковьми нагрузками и т.п.).Since the proposed device implements a method in which two-component heat carrier consisting of chemisorbate and a chemisorbent solution — two carriers of the latent heat of the chemical reaction and a chemisorption product — are involved as reversible chemical reaction reactants, it is necessary to ensure heat generation and subsequent recovery of components separate supply of components for chemisorption and removal of the chemisorption product for desorption. The absorber (absorbers) is intended (intended) for the implementation of the chemisorption process according to the proposed method. Its connection to the heat exchangers of the heat point is necessary for transferring the heat released during chemisorption to heat consumption systems, for example, heating and hot water supply. Desorber (desorbers) is intended (intended) for the implementation of the process of chemodesorption according to the proposed method. To supply thermal energy to the chemisorption product to heat it to temperatures at which chemodesorption is effectively realized, the desorber (s) is connected (connected) to a device for collecting thermal energy from a primary heat source. Recuperator heat exchangers connected in the described manner to an absorber, stripper, and systems for supplying and separately removing reactants are intended for exchanging heat between reactants according to the schemes inherent in the proposed method. The number of absorbers, strippers, and heat exchanger-recuperators, as well as heat points, is determined by the specific type of primary heat source (heat-generating equipment), its capacity, type and operating conditions of the system (levels and modes of heat consumption, peak loads, etc.).
Степень рекуперации тепла (эффективность теплообмена) теплообменниками-рекуператорами определяется конкретным конструктивным исполнением устройства и финансовыми затратами, влияющими на срок окупаемости системы теплоснабжения. Габаритно-массовые и, как следствие, стоимостные показатели теплообменников-рекуператоров существенно зависят от реализуемой ими степени рекуперации тепла. Так, расчеты для пластинчатого теплообменника-рекуператора в системе рекуперации тепла абсорбера показали, что обеспечение разности температур более 10 градусов между вводимым в него для нагрева холодным жидким компонентом (водного раствора МЭА) и выводимым из него после охлаждения горячим жидким компонентом (карбонизированного водного раствора МЭА) достигается на теплообменнике серийной комплектации. Однако при необходимости уменьшения разницы указанных температур, например, с 5,0 до 3,5 градусов масса (металлоемкость) сердечника теплообменника-рекуператора увеличивается почти на 25%, а при дальнейшем уменьшении этой разницы от 3,5 до 1,0 градуса - увеличивается практически в 6 раз. Указанное выше накладывает на степень рекуперации некоторое ограничение "сверху". Существует также ограничение "снизу", которое связано с необходимостью разделения хемосорбата и хемосорбента и, с этой целью, некоторого их охлаждения на выходе из десорбера путем рекуперации тепла. Это также необходимо для минимизации тепловых потерь при транспортировке хемосорбата. Достижение заявленного технического результата обеспечивается независимо от степени рекуперации. Так, при высокой степени рекуперации, для частного случая применения в качестве хемосорбента МЭА объемная плотность передаваемой в тепловую сеть тепловой энергии составляет 540 МДж/м3, тепловая энергия сосредоточена только в химической форме и ее передача осуществляется теплоносителями с температурой окружающей среды. После преобразования в абсорбере скрытой теплоты химической реакции раствора хемосорбента и хемосорбата в физическое тепло продукта хемосорбции большая его часть в количестве 306 МДж/м3 передается в потребительские сети горячего водоснабжения и отопления, а оставшееся физическое тепло продукта хемосорбции в количестве 234 МДж/м3 направляется на рекуперацию для окончательного его охлаждения перед выводом в обратный трубопровод. Данное количество тепла постоянно циркулирует в теплообменнике-рекуператоре и используется для подогрева входящих в абсорбер раствора хемосорбента и хемосорбата. Это практически полностью исключает потери тепловой энергии в окружающую среду и соответствующие затраты на теплоизоляцию тепловых сетей. Так, степень рекуперации тепловой энергии, обеспечивающая разницу между температурами транспортируемых продуктов и температурой окружающей среды до 5-10 градусов, позволяет уменьшить тепловые потери в системе теплоснабжения практически на порядок по сравнению с прототипом. Таким образом, эффективность передачи потребителю тепловой энергии (отношение количества тепла, получаемого потребителем, к количеству тепла, передаваемого в тепловую сеть от источника тепла) составляет 57%. При малой степени рекуперации и использовании тепловых сетей с теплоизолированными трубами объемная плотность запасенной тепловой энергии составляет 1090 МДж/м3 (550 МДж/м3 в физической и 540 МДж/м3 в химической формах), передаваемая потребителю - 516 МДж/м3 и тепловые потери в сетях - 21 МДж/м3. Эффективность передачи тепловой энергии составляет 47%. В этом в случае в силу высокого значения объемной плотности запасенной носителями тепловой энергии передача потребителю одинакового количества тепла может осуществляться по трубам в два раза меньшего сечения. Сравнение показывает, что при высоком уровне рекуперации эффективность передачи тепловой энергии больше. Вместе с тем, при любом уровне рекуперации эффективность передачи тепла термохимическим методом выше, чем в существующих тепловых системах, где она составляет 38%: от первичного источника тепла в тепловую сеть передается теплоноситель (вода) с объемной плотностью 550 МДж/м3, потери тепла при транспортировке составляют 21 МДж/м3, потребителю передается 210 МДж/м3 и возвращается по обратному трубопроводу 330 МДж/м3. Таким образом, выбор рациональной степени рекуперации тепла в рамках достижения технического результата должен учитывать условия реализации предлагаемой системы теплоснабжения и быть основан на сопоставлении соответствующих затрат и реализуемого уровня эффективности.The degree of heat recovery (heat exchange efficiency) by heat exchangers-recuperators is determined by the specific design of the device and the financial costs that affect the payback period of the heat supply system. The overall mass and, as a result, cost indicators of heat exchangers-recuperators substantially depend on the degree of heat recovery realized by them. Thus, calculations for a plate heat exchanger-heat exchanger in the absorber heat recovery system showed that ensuring a temperature difference of more than 10 degrees between the cold liquid component (MEA aqueous solution) introduced into it for heating and the hot liquid component (carbonized MEA aqueous solution) removed from it after cooling ) is achieved on a standard heat exchanger. However, if it is necessary to reduce the difference in these temperatures, for example, from 5.0 to 3.5 degrees, the mass (metal consumption) of the core of the heat exchanger-recuperator increases by almost 25%, and with a further decrease in this difference from 3.5 to 1.0 degrees, it increases almost 6 times. The above imposes a certain “top” restriction on the degree of recovery. There is also a “bottom” limitation, which is associated with the need to separate chemisorbate and chemisorbent and, for this purpose, to cool them somewhat at the outlet of the stripper by heat recovery. It is also necessary to minimize heat loss during transport of chemisorbate. Achieving the claimed technical result is ensured regardless of the degree of recovery. So, with a high degree of recovery, for a special case of using MEA as a chemisorbent, the bulk density of heat energy transferred to the heat network is 540 MJ / m 3 , heat energy is concentrated only in chemical form and its transfer is carried out by heat carriers with ambient temperature. After converting the chemical reaction solution of chemisorbent and chemisorbate in the latent heat absorber into the physical heat of the chemisorption product, most of it in the amount of 306 MJ / m 3 is transferred to the consumer hot water and heating networks, and the remaining physical heat of the chemisorption product in the amount of 234 MJ / m 3 on recovery for its final cooling before a conclusion to the return pipeline. This amount of heat is constantly circulated in the heat exchanger-recuperator and is used to heat the chemisorbent and chemisorbate solutions included in the absorber. This almost completely eliminates the loss of thermal energy into the environment and the corresponding costs of thermal insulation of heating networks. So, the degree of heat energy recovery, which provides a difference between the temperatures of the transported products and the ambient temperature up to 5-10 degrees, can reduce heat loss in the heat supply system by almost an order of magnitude compared to the prototype. Thus, the efficiency of transferring thermal energy to the consumer (the ratio of the amount of heat received by the consumer to the amount of heat transferred to the heat network from the heat source) is 57%. With a small degree of recovery and use of heat networks with heat-insulated pipes, the bulk density of the stored heat energy is 1090 MJ / m 3 (550 MJ / m 3 in physical and 540 MJ / m 3 in chemical forms), transmitted to the consumer - 516 MJ / m 3 and heat losses in networks - 21 MJ / m 3 . The heat transfer efficiency is 47%. In this case, due to the high value of the bulk density of the thermal energy stored by the carriers, the transfer of the same amount of heat to the consumer can be carried out through pipes of half the cross section. The comparison shows that with a high level of recovery, the transfer efficiency of thermal energy is greater. At the same time, at any level of recovery, the efficiency of heat transfer by the thermochemical method is higher than in existing thermal systems, where it is 38%: heat carrier (water) with a bulk density of 550 MJ / m 3 , heat loss is transferred from the primary heat source to the heat network during transportation they amount to 21 MJ / m 3 , 210 MJ / m 3 are transferred to the consumer and 330 MJ / m 3 are returned via the return pipe. Thus, the choice of a rational degree of heat recovery in the framework of achieving a technical result should take into account the conditions for the implementation of the proposed heat supply system and be based on a comparison of the corresponding costs and the realized level of efficiency.
Совокупность перечисленных выше отличительных признаков устройства позволяет реализовать предлагаемый способ с достижением указанного технического результата - экономии тепловой энергии (топлива).The combination of the above distinctive features of the device allows you to implement the proposed method with the achievement of the specified technical result - saving heat energy (fuel).
В устройство системы теплоснабжения может быть дополнено введено оборудование полной или частичной фильтрации раствора хемосорбента и/или продукта хемосорбции с отделением твердых частиц и оборудование регенерации побочных продуктов, которое размещается, например, в составе оборудования десорбции у первичного источника энергии. Включение емкостей хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции в состав устройства теплоснабжения существенно расширяет ее функциональные возможности: упрощение пуско-наладочных работ, возможность оперативной перенастройки устройства на работу в различных режимах (с различным количеством абсорберов и десорберов), регулирование устройства для установления требуемых режимов хемосорбции и хемодесорбции. Кроме того, емкости одновременно выполняют роль аккумуляторов тепловой энергии (накопителей исходных веществ и продукта реакции), что позволяет легко компенсировать (снять) пиковые тепловые нагрузки. Для этого достаточно включить дополнительную подачу веществ из этих емкостей и, при необходимости, подключить требуемое количество абсорберов, десорберов и теплообменников. Количество емкостей, как и количество абсорберов, десорберов и теплообменников, определяется условиями работы системы: уровнями и режимами потребления тепла, пиковыми нагрузками и т.п.Equipment for complete or partial filtration of a chemisorbent solution and / or a chemisorption product with separation of solid particles and by-product regeneration equipment, which is located, for example, as part of the desorption equipment at the primary energy source, can be supplemented in the device of the heat supply system. The inclusion of chemosorbate containers, a chemisorbent solution and a chemisorption product in the heat supply device significantly expands its functionality: simplifying commissioning, the ability to quickly reconfigure the device to work in various modes (with a different number of absorbers and strippers), adjusting the device to establish the required chemisorption modes and chemodesorption. In addition, the tanks simultaneously serve as thermal energy accumulators (accumulators of the starting materials and reaction product), which makes it easy to compensate (remove) peak thermal loads. To do this, just turn on the additional supply of substances from these containers and, if necessary, connect the required number of absorbers, strippers and heat exchangers. The number of capacities, as well as the number of absorbers, strippers and heat exchangers, is determined by the operating conditions of the system: levels and modes of heat consumption, peak loads, etc.
Включение в системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя соответственно двух непрерывных трубопроводов для подачи хемосорбата и раствора хемосорбента и одного непрерывного трубопровода для отвода продукта хемосорбции является предпочтительным, преимущественно, для городских условий. При этом теплообменники-рекуператоры позволяют, при необходимости, достичь эффекта "холодных" труб - равенства (или весьма малого отличия, например на 1-5 градусов) температур транспортируемых веществ и окружающей среды, минимизировав тем самым тепловые потери и затраты на теплоизоляцию.The inclusion of two continuous pipelines for supplying chemisorbate and a solution of chemisorbent and one continuous pipeline for discharging the chemisorption product into the systems of direct and reverse transportation of the coolant, respectively, is preferable, mainly, for urban conditions. At the same time, heat exchanger-recuperators allow, if necessary, to achieve the effect of "cold" pipes - equality (or very small differences, for example 1-5 degrees) of the temperatures of the transported substances and the environment, thereby minimizing heat loss and the cost of thermal insulation.
В системе прямого и обратного транспортирования теплоносителя могут быть включены мобильные средства доставки хемосорбата и раствора хемосорбента к абсорберу теплового пункта и продукта хемосорбции к десорберу первичного источника тепла. Этими средствами могут быть, например, авто- или железнодорожные цистерны или емкости, транспортируемые на других видах транспорта. В дополнение к достигаемому техническому результату, заключающемуся в экономии тепловой энергии, такое исполнение не только расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства, но и расширяет область применения предлагаемой системы теплоснабжения. В частности, когда системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя выполнены полностью мобильными, оно может использоваться в условиях, например, большой удаленности тепловых пунктов от первичных источников тепла, что характерно, например, для удаленных малонаселенных поселков или технических объектов. При этом в зависимости от расстояния и возможностей по объему перевозок реактантов система может функционировать либо в замкнутом режиме - с непрерывным циклическим процессом подачи хемосорбата и раствора хемосорбента и возврата на десорбцию продукта хемосорбции, либо в разомкнутом - с промежуточным накоплением указанных веществ в емкостях. Будучи включенными в системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя в качестве вспомогательных средств, мобильные средства доставки хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции позволяют в аварийной ситуации (например, при разрыве трубопроводов и т.п.) организовать на время ликвидации аварии подачу веществ-носителей скрытой теплоты химической реакции в абсорбер и отвод вещества-продукта хемосорбции в десорбер путем перевозки (транспортирования) этих веществ указанными средствами, минуя трубопроводы, и тем самым обеспечить бесперебойное теплоснабжение. Например, при использовании СО2 и раствора МЭА в качестве носителей тепловой энергией для теплоснабжения в течение суток одного потребителя с мощностью потребления 1 МВт требуются две емкости по 250-300 м3 для 45%-ного водного раствора моноэтаноламина и накопления карбонизированного моноэтаноламина и одна емкость в 35 м3 для диоксида углерода в жидком виде. Добавим, что на основе предлагаемого устройства теплоснабжения может быть создана передвижная автономная система теплоснабжения, что актуально, например, для удаленных населенных пунктов небольшого масштаба или организации временного теплоснабжения в полевых условиях.In the system of direct and reverse transportation of the coolant, mobile means for delivering chemisorbate and a solution of chemisorbent to the absorber of the heat point and the chemisorption product to the desorber of the primary heat source can be included. These means can be, for example, car or railway tanks or containers transported by other means of transport. In addition to the achieved technical result, which consists in saving thermal energy, this design not only expands the functionality of the proposed device, but also expands the scope of the proposed heating system. In particular, when the systems of direct and reverse transportation of the coolant are made completely mobile, it can be used in conditions, for example, of great remoteness of heat points from primary heat sources, which is typical, for example, for remote sparsely populated villages or technical facilities. In this case, depending on the distance and the possibilities for the volume of transport of reactants, the system can function either in a closed mode - with a continuous cyclic process of supplying chemisorbate and a solution of chemisorbent and returning to desorption of the chemisorption product, or in open mode with an intermediate accumulation of these substances in containers. Being included in the systems of direct and reverse transportation of the coolant as auxiliary equipment, mobile means of delivery of chemisorbate, a solution of chemisorbent and a product of chemisorption allow in emergency situations (for example, when pipelines rupture, etc.) to organize the delivery of hidden carrier materials the heat of the chemical reaction in the absorber and the removal of the chemisorption product substance into the stripper by transporting (transporting) these substances by the indicated means, bypassing the pipelines, and thereby amym provide continuous heat. For example, when using CO 2 and an MEA solution as heat carriers, one consumer with a consumption power of 1 MW is needed for heat supply during the day, two containers of 250-300 m 3 each for a 45% aqueous solution of monoethanolamine and the accumulation of carbonized monoethanolamine and one tank in 35 m 3 for liquid carbon dioxide. We add that on the basis of the proposed heat supply device, a mobile autonomous heat supply system can be created, which is important, for example, for remote settlements of a small scale or the organization of temporary heat supply in the field.
Устройство системы теплоснабжения может быть дополнительно снабжено устройствами регулирования давления в абсорбере (абсорберах) и десорбере (десорберах), а в качестве первичного источника тепла может быть использован источник низкопотенциального тепла с температурой теплоносителя, равной 323-353 К (50-80°С).The heat supply system device can be additionally equipped with pressure control devices in the absorber (s) and stripper (s), and a low potential heat source with a coolant temperature of 323-353 K (50-80 ° C) can be used as the primary heat source.
Предлагаемые изобретения иллюстрируются принципиальными схемами устройств систем теплоснабжения в конкретных формах, представленных на фиг.1-6.The invention is illustrated by schematic diagrams of devices of heat supply systems in the specific forms shown in figures 1-6.
На фиг.1 дана схема устройства системы теплоснабжения с двумя непрерывными трубопроводами для подачи хемосорбата и раствора хемосорбента и одним непрерывным обратным трубопроводом для отвода продукта хемосорбции.Figure 1 shows a diagram of the device of a heat supply system with two continuous pipelines for supplying chemisorbate and a solution of chemisorbent and one continuous return pipe for removal of the chemisorption product.
На фиг.2 дана схема устройства системы теплоснабжения с двумя непрерывными трубопроводами для подачи хемосорбата и раствора хемосорбента и одним непрерывным обратным трубопроводом для отвода продукта хемосорбции, дополнительно снабженная емкостями хранения хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции.Figure 2 shows a diagram of a device for a heat supply system with two continuous pipelines for supplying chemisorbate and a chemisorbent solution and one continuous return pipe for discharging a chemisorption product, additionally equipped with storage tanks for chemisorbate, a chemisorbent solution and a chemisorption product.
На фиг.3 дана схема устройства системы теплоснабжения с самостоятельными мобильными средствами доставки хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции при работе в замкнутом режиме.Figure 3 shows a diagram of a device for a heat supply system with independent mobile means for delivering chemisorbate, a solution of chemisorbent and a chemisorption product when operating in closed mode.
На фиг.4 дана схема устройства системы теплоснабжения с самостоятельными мобильными средствами доставки хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции при работе в разомкнутом режиме.Figure 4 shows a diagram of a device of a heat supply system with independent mobile means of delivery of chemisorbate, a solution of chemisorbent and a chemisorption product when operating in open mode.
На фиг.5 дана схема устройства системы теплоснабжения со вспомогательными мобильными средствами доставки хемосорбата, раствора хемосорбента и продукта хемосорбции при работе в аварийном режиме.Figure 5 shows a diagram of a device of a heat supply system with auxiliary mobile means of delivering chemisorbate, a solution of chemisorbent and a chemisorption product during emergency operation.
На фиг.6 дана схема устройства системы теплоснабжения, снабженного устройствами регулирования давления в абсорбере и десорбере при использовании первичного источника низкопотенциального тепла.Figure 6 shows a diagram of a device of a heat supply system equipped with pressure control devices in the absorber and stripper when using a primary source of low potential heat.
Предлагаемое устройство системы теплоснабжения включает (фиг.1-6): первичный источник тепла 1, например теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) или котельную, устройство отбора тепловой энергии 2, по меньшей мере один тепловой пункт 3 с теплообменными устройствами 4 для систем теплопотребления, например отопления и горячего водоснабжения, системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя 5, 6 между первичным источником тепла и тепловым пунктом, по меньшей мере один десорбер 7 с устройствами разделения компонентов, подключенный к устройству отбора тепловой энергии от первичного источника тепла 2, по меньшей мере один теплообменник-рекуператор с устройством фильтрации раствора хемосорбента 8, по меньшей мере один абсорбер 9, подключенный для передачи тепла к теплообменным устройствам 4 теплового пункта 3 и с по меньшей мере одним теплообменником-рекуператором 10.The proposed device of the heat supply system includes (Figs. 1-6): a
В разных формах исполнения устройства теплоснабжения: она дополнительно содержит по меньшей мере три емкости - хемосорбата 11, раствора хемосорбента 12 и продукта хемосорбции 13, предназначенные для хранения этих веществ и подпитки ими устройства, каждая из емкостей подсоединена к соответствующим трубопроводам через смонтированные на емкости устройства дозированного перепуска вещества из трубопровода в емкость 14-16 и подачи его из емкости в трубопровод 17-19. Системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя 5 и 6 включают, соответственно, два непрерывных трубопровода для подачи хемосорбата 20 и раствора хемосорбента 21 и один непрерывный трубопровод 22 для отвода продукта хемосорбции. В системы прямого и обратного транспортирования теплоносителя могут быть включены мобильные средства доставки хемосорбата 23, раствора хемосорбента 24 и продукта хемосорбции 25, например авто- или железнодорожные цистерны. В абсорбере 9 и десорбере 7 дополнительно введены устройства регулирования давления 26 и 27 (при использовании источника низкопотенциального тепла).In different forms of execution of the heat supply device: it additionally contains at least three containers -
Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности. Выбранный хемосорбат и раствор выбранного хемосорбента необходимой концентрации в требуемых количествах транспортируют (подают) к потребителю.The proposed method is carried out in the following sequence. The selected chemisorbate and the solution of the selected chemisorbent of the required concentration in the required quantities are transported (served) to the consumer.
Затем осуществляют взаимодействие этих веществ - реакцию хемосорбции, выделившуюся тепловую энергию передают потребителю, рекуперируя при этом остаточное тепло таким образом, чтобы передать его поступающим на реакцию свежим порциям хемосорбата и раствора хемосорбента, а образовавшееся вещество - продукт хемосорбции транспортируют к первичному источнику тепла.Then these substances interact - the chemisorption reaction, the released heat energy is transferred to the consumer, while recovering the residual heat in such a way as to transfer it to the fresh portions of chemisorbate and the chemisorbent solution entering the reaction, and the resulting substance, the chemisorption product, is transported to the primary heat source.
После этого проводят реакцию хемодесорбции, в результате которой получают восстановленные хемосорбат и раствор хемосорбента с аккумулированной в них в химической форме тепловой энергией первичного источника тепла и разделяют их. При этом физическое тепло, полученное хемосорбатом и раствором хемосорбента, рекуперируют таким образом, чтобы передать его поступающему на обратную реакцию продукту хемосорбции. Восстановленные хемосорбат и раствор хемосорбента разделяют и транспортируют (отводят) к потребителю, а процесс "подача - хемосорбция - отвод - хемодесорбция" многократно повторяют.After this, a chemodesorption reaction is carried out, as a result of which reduced chemisorbate and a chemisorbent solution are obtained with the thermal energy of the primary heat source accumulated in them in chemical form and separated. In this case, the physical heat obtained by the chemisorbate and the chemisorbent solution is recovered in such a way as to transfer it to the chemisorption product supplied to the reverse reaction. The reconstituted chemisorbate and the chemisorbent solution are separated and transported (taken) to the consumer, and the process “feed-chemisorption-tap-chemodesorption” is repeated many times.
Аккумулирование тепла в химической форме и определенным образом ориентированные рекуперативные схемы обеспечивают меньшие, по сравнению с прототипом, потери тепла при транспортировании и меньшие затраты тепла первичного источника.The accumulation of heat in chemical form and in a certain way oriented regenerative schemes provide less, compared with the prototype, heat loss during transportation and lower heat consumption of the primary source.
Пример.Example.
В устройстве в виде модельной системы теплообеспечения подают при температуре окружающей среды 283,15 К (10°С) по двум раздельным трубопроводам газ СО2 и 45%-й раствор МЭА, проводят реакцию хемосорбции, снимают тепло с продукта хемосорбции в систему теплопотребления, рекуперируют остаточное тепло и отводят продукт хемосорбции по обратной магистрали к первичному источнику тепла, проводят реакцию хемодесорбции с разделением компонентов, рекуперируют физическое тепло восстановленных CO2 и раствора МЭА и многократно повторяют описанный процесс в течение 2-х часов.In the device as a model system heat is supplied at ambient temperature 283.15 K (10 ° C) for two separate gas conduits CO 2 and 45% MEA solution is reacted chemisorption chemisorption remove heat from the product in the system heat is recovered and the residual heat is removed by chemisorption product return to the primary heat source, the reaction is carried out with separation hemodesorbtsii components recovered sensible heat recovered CO 2 and the MEA solution and repeatedly described repeated protses for 2 hours.
Измеренные в процессе эксперимента по десорбции температуры СО2 и восстановленного раствора МЭА после рекуперации тепла и карбонизированного раствора МЭА до и после рекуперации в среднем составили соответственно: 284,65 К (11,5°С), 284,55 К (11,4°С), 285,15 К (12°С), 363,15 К (90°С), что соответствует температурному напору в прямых трубопроводах в среднем 1,45 градуса, а в обратном - 2 градуса. Это существенно ниже значений, которые реализовались бы при использовании аналогов: 120 и 60 градусов соответственно.The temperatures of the desorption of CO 2 and the recovered MEA solution after heat recovery and the carbonated MEA solution before and after recovery, measured during the experiment on desorption, were, on average, 284.65 K (11.5 ° С), 284.55 K (11.4 ° C), 285.15 K (12 ° C), 363.15 K (90 ° C), which corresponds to an average temperature of 1.45 degrees in direct pipelines and 2 degrees in the opposite. This is significantly lower than the values that would be realized using analogues: 120 and 60 degrees, respectively.
Система теплоснабжения работает следующим образом (фиг.1-6).The heat supply system operates as follows (Fig.1-6).
По системе прямого транспортирования теплоносителя 5, выполненной с возможностью раздельного транспортирования хемосорбата и раствора хемосорбента, указанные вещества подаются в абсорбер 9. В частных случаях подача осуществляется по трубопроводам 20, 21 или с помощью мобильных транспортных средств 23, 24.According to the direct transportation system of the
В абсорбере в процессе хемоабсорбции происходит насыщение раствора хемосорбента хемосорбатом с выделением тепла в физической форме. Образующийся продукт хемосорбции через теплообменное устройство 4 передает тепло системам теплопотребления, в данном случае - системе отопления и горячего водоснабжения. Остаточное тепло рекуперируется теплообменником-рекуператором 10. При этом рекуперация организована так, что поступающие в абсорбер вещества нагреваются, а образующийся продукт реакции - охлаждается.In the absorber during chemoabsorption, the chemisorbent solution is saturated with chemisorbate with the release of heat in physical form. The resulting chemisorption product through
Охлажденный продукт хемосорбции отводится по системе обратного транспортирования 6 в десорбер 7. В частных случаях отвод осуществляется по обратному трубопроводу 22 или с помощью мобильных транспортных средств 25. Предварительно включается устройство отбора тепловой энергии 2 от первичного источника тепла 7. После десорбции хемосорбат и хемосорбент разделяются, последний полностью или частично проходит через фильтры, а физическое тепло восстановленного хемосорбата и раствора хемосорбента рекуперируется в теплообменнике-рекуператоре 8. При этом рекуперация организована так, что поступающий в абсорбер продукт хемосорбции нагревается, а восстановленные и разделенные хемосорбат и раствор хемосорбента - охлаждаются.The cooled chemisorption product is discharged via the
Охлажденные хемосорбат и раствор хемосорбента поступают в систему прямого транспортирования, и процесс повторяется многократно.Chilled chemisorbate and chemisorbent solution enter the direct transportation system, and the process is repeated many times.
Когда система теплоснабжения дополнительно снабжена по меньшей мере тремя емкостями - хемосорбата 11, раствора хемосорбента 12 и продукта хемосорбции 13, то при, например, отладке системы или снятии пиковой тепловой нагрузки включают или выключают смонтированные на емкостях устройства дозированного перепуска вещества из трубопровода в емкость 14, 15, 16 и дозированной подачи вещества из емкости в трубопровод 17, 18, 19, корректируя расчетные величины расходов хемосорбата и хемосорбента таким образом, чтобы обеспечить требуемый тепловой режим работы системы.When the heat supply system is additionally equipped with at least three tanks -
Работа устройства системы теплоснабжения в аварийных условиях зависит от конкретной ситуации (разрыв одного или нескольких трубопроводов) и состава оборудования системы (наличие и количество емкостей для хранения реактантов). В любом случае транспортировка реактантов осуществляется мобильными средствами.The operation of the heating system device in emergency conditions depends on the specific situation (rupture of one or more pipelines) and the composition of the system equipment (availability and number of tanks for storing reactants). In any case, the transportation of reactants is carried out by mobile means.
Работа устройства системы теплоснабжения при использовании источника низкопотенциального тепла обеспечивается более глубоким регулированием давления в абсорбере (абсорберах) и десорбере (десорберах) с помощью дополнительных устройств 26, 27.The operation of the device of the heat supply system using a source of low potential heat is provided by a deeper regulation of the pressure in the absorber (absorbers) and stripper (strippers) using
Источники информацииSources of information
1. А.А.Ионин, Б.М.Хлыбов и др. Теплоснабжение. - М.: Стройиздат, 1982, с.27-53.1. A.A. Ionin, B.M. Khlybov and others. Heat supply. - M .: Stroyizdat, 1982, p. 27-53.
2. Э.К.Назаров, А.Я.Столяревский. Энерготехнологическое применение высокотемпературных ядерных реакторов. В сб. "Атомно-водородная энергетика и технология". Вып.3. М.: Атомиздат, 1980, с.106-112.2. E.K. Nazarov, A.Ya. Stolyarevsky. Energy technology application of high temperature nuclear reactors. On Sat "Hydrogen atomic energy and technology."
3. Патент RU 2200906 С 1, кл. F 24 D 3/08, дата публ: 2003.03.20.3. Patent RU 2200906
4. Очистка технологических газов. Под ред. Семеновой Т.А. и Лейтеса И.Л. М.: Изд-во "Химия", 1977, с.121.4. Purification of process gases. Ed. Semenova T.A. and Leites I.L. M .: Publishing house "Chemistry", 1977, p. 121.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003137068/03A RU2260157C1 (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Heat supply method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003137068/03A RU2260157C1 (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Heat supply method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003137068A RU2003137068A (en) | 2005-06-10 |
| RU2260157C1 true RU2260157C1 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35833760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003137068/03A RU2260157C1 (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Heat supply method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260157C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452899C2 (en) * | 2010-09-03 | 2012-06-10 | Закрытое акционерное общество "ОПТИМА" | System of recuperation of excessive manifold pressure in heating units of heat supply networks |
-
2003
- 2003-12-25 RU RU2003137068/03A patent/RU2260157C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| НАЗАРОВ Э.К., СТОЛЯРЕВСКИЙ А.Я. Энерготехнологическое применение высокотемпературных ядерных реакторов. Сборник "Атомно-водородная энергетика и технология". Выпуск №3. М.: Атомиздат, 1980, с.106-112. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452899C2 (en) * | 2010-09-03 | 2012-06-10 | Закрытое акционерное общество "ОПТИМА" | System of recuperation of excessive manifold pressure in heating units of heat supply networks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003137068A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Niermann et al. | Liquid organic hydrogen carriers (LOHCs)–techno-economic analysis of LOHCs in a defined process chain | |
| Bossel et al. | The future of the hydrogen economy: bright or bleak? | |
| US10208665B2 (en) | Methods and systems for energy conversion and generation | |
| Neelis et al. | Exergetic life cycle analysis of hydrogen production and storage systems for automotive applications | |
| US20030008183A1 (en) | Zero/low emission and co-production energy supply station | |
| US6860923B2 (en) | Onboard hydrogen storage unit with heat transfer system for use in a hydrogen powered vehicle | |
| Giaconia et al. | Solar steam reforming of natural gas for hydrogen production using molten salt heat carriers | |
| Orhan et al. | Investigation of an integrated hydrogen production system based on nuclear and renewable energy sources: Comparative evaluation of hydrogen production options with a regenerative fuel cell system | |
| US20070271899A1 (en) | Method For Supplying Energy And System Therefor | |
| CA2455350A1 (en) | Zero/low emission and co-production energy supply station | |
| Kakavand et al. | Techno-economic assessment of green hydrogen and ammonia production from wind and solar energy in Iran | |
| Rong et al. | Techno-economic analysis of hydrogen storage and transportation from hydrogen plant to terminal refueling station | |
| CN104806311A (en) | Novel amino thermochemical energy storage system | |
| US20040031388A1 (en) | Zero/low emission and co-production energy supply station | |
| WO2018195182A2 (en) | Thermal hydrogen | |
| Ali et al. | Hydrogen energy storage and transportation challenges: A review of recent advances | |
| Aba et al. | Comparative review of hydrogen and electricity as energy carriers for the energy transition | |
| RU2260157C1 (en) | Heat supply method and device | |
| Bezdudny et al. | Single-stage metal hydride-based heat storage system | |
| CN107810252A (en) | Boudouard reaction for the hydrolysis of the combination water that manufactures methane | |
| Al-Zareer et al. | Transient energy and exergy analyses of a multistage hydrogen compression and storage system | |
| Bossel | Hydrogen economy: What future? | |
| Cacciola et al. | Chemical processes for energy storage and transmission | |
| KR20210000360A (en) | Liquid compound based power generation system and method | |
| US20110064647A1 (en) | Method for storage and transportation of hydrogen |