RU2777163C1 - Automated hybrid heating unit - Google Patents

Automated hybrid heating unit Download PDF

Info

Publication number
RU2777163C1
RU2777163C1 RU2021136020A RU2021136020A RU2777163C1 RU 2777163 C1 RU2777163 C1 RU 2777163C1 RU 2021136020 A RU2021136020 A RU 2021136020A RU 2021136020 A RU2021136020 A RU 2021136020A RU 2777163 C1 RU2777163 C1 RU 2777163C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
gas
fuel gas
heating
tank
Prior art date
Application number
RU2021136020A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Раис Равилович Гарифулин
Леонид Евгеньевич Кирьянов
Original Assignee
Раис Равилович Гарифулин
Леонид Евгеньевич Кирьянов
Filing date
Publication date
Application filed by Раис Равилович Гарифулин, Леонид Евгеньевич Кирьянов filed Critical Раис Равилович Гарифулин
Application granted granted Critical
Publication of RU2777163C1 publication Critical patent/RU2777163C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: claimed invention relates to the field of thermal power engineering, namely to water heating systems with a closed coolant circulation circuit. Automated hybrid heating plant includes at least one heating boiler, electrolyzer, burner, control unit, has a closed circuit and contains interconnected consumer unit, distilled water preparation unit connected to a hydraulic power source, fuel gas generation unit, including at least one an electrolytic cell connected to an external power source and an electrolyte tank used to generate fuel gas based on the electrolytic decomposition of water, while the tank is additionally equipped with a heat exchanger and a drop catcher. The fuel gas pre-treatment unit is equipped with a cooler and an evaporator and is connected to a gas manifold through which the purified and dried fuel gas enters the combustion reactor, which contains at least one heating boiler with a burner designed to collect condensate, the outer surface of which has a profiled surface. Each of the nodes is equipped with an electronic unit of its own local automation with its own set of sensors of the controlled parameter and a set of automatic control algorithms, which is part of the distributed automated control system (ACS) in which they are combined.
EFFECT: increasing the efficiency of deep utilization of heat and moisture, increasing the efficiency of the installation as a whole, as well as increasing environmental safety.
4 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно, к водяным системам теплоснабжения с замкнутым контуром циркуляции теплоносителя и может быть использовано, как в качестве самостоятельного устройства для обогрева зданий и сооружений, так и в составе более сложных систем, где требуется нагрев жидкого теплоносителя.The claimed invention relates to the field of thermal power engineering, namely, to water heating systems with a closed coolant circulation circuit and can be used both as an independent device for heating buildings and structures, and as part of more complex systems where heating of a liquid coolant is required.

Известно, что системы отопления являются основным инструментом, позволяющим создавать и поддерживать тепловые комфортные условия в зданиях и сооружениях. It is known that heating systems are the main tool that allows you to create and maintain thermal comfortable conditions in buildings and structures.

Если теплопотери велики, то теплоноситель поступает потребителю значительно охлажденным.If the heat loss is large, then the coolant enters the consumer significantly cooled.

Актуальной проблемой является эффективность глубокой утилизации тепла и влаги при циркуляции теплоносителя в замкнутой системе отопления, а также повышение КПД отопительных систем и обеспечение экологической безопасности. An urgent problem is the efficiency of deep utilization of heat and moisture during the circulation of the coolant in a closed heating system, as well as increasing the efficiency of heating systems and ensuring environmental safety.

Из предшествующего уровня техники известна стационарная отопительная котельная, которая содержит котловой контур, включающий котлы, оснащенные горелочными устройствами, циркуляционные насосы систем отопления и горячего водоснабжения, расширительные баки, сетевой контур отопления, включающий циркуляционные сетевые насосы, теплообменник, установку химической подготовки подпиточной воды, сетевой контур горячего водоснабжения, включающий загрузочные, повышающие давление и рециркуляционные насосы, теплообменник, баки-аккумуляторы, расширительные баки, аппарат магнитной обработки воды, при этом котловой контур содержит насосы внутрикотловой рециркуляции, сетевой контур отопления оборудован автоматической станцией поддержания рабочего давления в сетевом контуре, включающей группу насосов, безнапорные баки большого объема, напорные баки малого объема и автоматический клапан, при этом баки-аккумуляторы сетевого контура горячего водоснабжения выполнены в виде резервуаров и расположены один над другим в вертикальной плоскости, а на вводе в котельную дополнительно установлен сепаратор микропузырькового воздуха (патент № 133259 на полезную модель «Стационарная отопительная котельная», дата подачи 30.11.2012 г., опубликовано 10.10.2013 г.).From the prior art, a stationary heating boiler house is known, which contains a boiler circuit, including boilers equipped with burners, circulation pumps for heating and hot water systems, expansion tanks, a network heating circuit, including circulation network pumps, a heat exchanger, a chemical make-up water treatment plant, a network a hot water circuit, including loading, boosting and recirculation pumps, a heat exchanger, storage tanks, expansion tanks, a magnetic water treatment apparatus, while the boiler circuit contains in-boiler recirculation pumps, the heating network circuit is equipped with an automatic station for maintaining operating pressure in the network circuit, including a group of pumps, non-pressure tanks of large volume, pressure tanks of small volume and an automatic valve, while the storage tanks of the hot water supply network circuit are made in the form of tanks and are located one above the another in the vertical plane, and at the entrance to the boiler room, a microbubble air separator is additionally installed (patent No. 133259 for a utility model "Stationary heating boiler house", filed on November 30, 2012, published on October 10, 2013).

Известна стационарная водогрейная котельная, включающая в себя следующие агрегаты: автоматизированные водогрейные котлы с модулируемыми газовыми горелками, сетевые насосы отопления (два рабочих, два резервных), распределительные коллекторы горячего водоснабжения и системы отопления, электромагнитный сетевой фильтр обратной воды системы отопления (грязевик), сдвоенный насос горячего водоснабжени (один рабочий, один резервный), теплообменники горячего водоснабжения, а также циркуляционные насосы подачи воды из теплообменников в водогрейные котлы, насосы подпитки внутреннего и наружного контуров исходной водой, запорную арматуру, регулировочные приборы и средства КИПиА (патент № 117586 на полезную модель «Стационарная водогрейная котельная», дата подачи 02.09.2011 г., опубликовано 27.06.2012 г.).A stationary hot water boiler is known, which includes the following units: automated hot water boilers with modulated gas burners, network heating pumps (two working, two standby), distribution manifolds for hot water supply and heating systems, an electromagnetic main filter for the return water of the heating system (mud collector), dual hot water pump (one working, one standby), hot water heat exchangers, as well as circulation pumps for supplying water from heat exchangers to hot water boilers, pumps for feeding the internal and external circuits with source water, shutoff valves, adjustment devices and instrumentation and control equipment (patent No. 117586 for useful model "Stationary hot water boiler house", date of submission 02.09.2011, published 06.27.2012).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является система теплоснабжения здания, содержащая котел, источник питания, электролизер, подключенный к источнику питания, водородную горелку, устройство розжига и электроклапан, при этом устройство розжига выполнено с управляющим датчиком, вход накопителя водорода связан с электролизером, а выход - с водородной горелкой через электроклапан, регулятор электрического тока, электроклапан, накопитель водорода и управляющий датчик электрически связаны с блоком управления, причем накопитель водорода может быть выполнен на основе жидких обратимых гидратов, на основе металлогидридов, инкапсулирования (патент № 2161286 на изобретение «Система теплоснабжения здания», дата подачи 11.05.2000 г., опубликовано 27.12.2000 г.). The closest technical solution to the claimed invention is a building heat supply system containing a boiler, a power source, an electrolyzer connected to a power source, a hydrogen burner, an ignition device and an electrovalve, while the ignition device is made with a control sensor, the hydrogen storage inlet is connected to the electrolyzer, and output - with a hydrogen burner through an electrovalve, an electric current regulator, an electrovalve, a hydrogen accumulator and a control sensor are electrically connected to the control unit, and the hydrogen accumulator can be made on the basis of liquid reversible hydrates, on the basis of metal hydrides, encapsulation (patent No. 2161286 for the invention "System heating supply of the building”, date of submission 11.05.2000, published 27.12.2000).

Недостатки известных технических решений связаны с отсутствием в них возможности утилизации тепла и влаги. Это обусловлено, в частности, или обогревом теплоносителя от внешнего источника, или отсутствием возможности дополнительного отбора тепла внутри технологической цепочки замкнутой системы циркуляции теплоносителя, что негативно влияет на эффективность использования вторичного тепла и КПД отопительной установки в целом. Как правило, в известных решениях предусмотрены накопители газа, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик отопительных установок. The disadvantages of the known technical solutions are associated with the lack of the possibility of utilizing heat and moisture. This is due, in particular, to heating of the coolant from an external source, or the lack of the possibility of additional heat extraction within the technological chain of a closed coolant circulation system, which negatively affects the efficiency of using secondary heat and the efficiency of the heating installation as a whole. As a rule, in known solutions, gas accumulators are provided, which leads to a decrease in the performance of heating installations.

Помимо этого, известные отопительные системы не отвечают требованиям экологической безопасности, т.к. тип применяемого топлива, способа и качества его сгорания, а также конструктивные особенности отопительного котла и горелки не обеспечивают устранение загрязнений окружающей среды вредными веществами, чаще всего оксидами азота, образующимися в выбрасываемых в атмосферу дымовых газах.In addition, the known heating systems do not meet the requirements of environmental safety, because. the type of fuel used, the method and quality of its combustion, as well as the design features of the heating boiler and burner do not ensure the elimination of environmental pollution by harmful substances, most often nitrogen oxides, formed in flue gases emitted into the atmosphere.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности глубокой утилизации тепла и влаги, увеличении КПД установки в целом, а также повышении экологической безопасности.The technical result to which the claimed invention is directed is to increase the efficiency of deep utilization of heat and moisture, increase the efficiency of the installation as a whole, as well as increase environmental safety.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматизированная гибридная отопительная установка, включающая, по меньшей мере, один отопительный котел, электролизер, горелку, блок управления, согласно изобретению имеет замкнутый контур и содержит связанные между собой узел потребителя; узел подготовки дистиллированной воды, подключенный к источнику гидропитания; узел выработки топливного газа, включающий, по меньшей мере, один электролизер, связанный с внешним источником электропитания и баком с электролитом, используемым для выработки топливного газа на основе электролитического разложения воды, при этом бак дополнительно снабжен теплообменником и каплеуловителем; узел предварительной подготовки топливного газа оснащен охладителем и испарителем и связан с газовым коллектором, через который очищенный и осушенный топливный газ поступает в реактор сгорания, который содержит, по меньшей мере, один отопительный котел с горелкой, выполненной с возможностью сбора конденсата, внешняя поверхность которой имеет профильную поверхность, при этом каждый из узлов оснащен электронным блоком собственной локальной автоматики со своим набором датчиков контролируемого параметра и набором алгоритмов автоматического управления, который является частью распределенной автоматизированной системы управления (АСУ), в которую они объединены.The specified technical result is achieved by the fact that the automated hybrid heating installation, including at least one heating boiler, an electrolytic cell, a burner, a control unit, according to the invention, has a closed loop and contains an interconnected consumer node; a distilled water preparation unit connected to a hydraulic power source; a fuel gas generation unit including at least one electrolyser connected to an external power supply and an electrolyte tank used to generate fuel gas based on the electrolytic decomposition of water, the tank being further provided with a heat exchanger and a mist eliminator; the fuel gas pre-treatment unit is equipped with a cooler and an evaporator and is connected to a gas collector through which the purified and dried fuel gas enters the combustion reactor, which contains at least one heating boiler with a burner configured to collect condensate, the outer surface of which has profile surface, while each of the nodes is equipped with an electronic unit of its own local automation with its own set of sensors of the controlled parameter and a set of automatic control algorithms, which is part of the distributed automated control system (ACS) in which they are combined.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где The claimed invention is illustrated by drawings, where

Фиг. 1 – блок-схема автоматизированной гибридной отопительной установки;Fig. 1 - block diagram of an automated hybrid heating installation;

Фиг. 2 – принципиальная схема автоматизированной гибридной отопительной установки.Fig. 2 is a schematic diagram of an automated hybrid heating installation.

Предлагаемая к защите автоматизированная гибридная отопительная установка состоит из связанных между собой сборочными операциями основных узлов, а именно узла потребителя 1; узла подготовки воды 2, подключенного к источнику гидропитания 3; узла выработки топливного газа 4; узла предварительной подготовки топливного газа 5; реактора сгорания 6 топливного газа и автоматизированной системы управления (АСУ), связанной с внешним источником электропитания 7. Установка содержит систему трубопроводов, в том числе трубопровод для прохождения выработанного газа 8 и трубопровод теплоносителя 9. The automated hybrid heating installation proposed for protection consists of the main units interconnected by assembly operations, namely, the consumer unit 1; a water treatment unit 2 connected to a hydraulic power source 3; fuel gas generation unit 4; unit for preliminary preparation of fuel gas 5; a fuel gas combustion reactor 6 and an automated control system (ACS) connected to an external power supply 7. The plant contains a piping system, including a pipeline for passing the exhaust gas 8 and a coolant pipeline 9.

Заявляемая установка относится к автоматизированным отопительным системам закрытого (замкнутого) вида, которые имеют ряд преимуществ, т.к. в них практически отсутствует испарение теплоносителя и не требуется все время держать его уровень под контролем. Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет осуществлять его прогрев за гораздо меньшее время, при этом, соответственно, происходит передача большей тепловой энергии потребителю. Кроме того, имеется возможность применять в установке трубы меньшего диаметра, что упрощает монтаж и снижает временные и финансовые затраты на него. Благодаря герметичности системы, снижается вероятность возникновения коррозии конструктивных элементов. Срок эксплуатации выше из-за уменьшения разницы температур на выходе и входе теплоносителя. Схема закрытой системы отопления значительно экономит тепло.The inventive installation refers to automated heating systems of a closed (closed) type, which have a number of advantages, tk. there is practically no evaporation of the coolant in them and it is not required to keep its level under control all the time. Forced circulation of the coolant allows it to be heated in much less time, while, accordingly, more thermal energy is transferred to the consumer. In addition, it is possible to use pipes of a smaller diameter in the installation, which simplifies installation and reduces time and financial costs for it. Due to the tightness of the system, the likelihood of corrosion of structural elements is reduced. The service life is longer due to a decrease in the temperature difference at the outlet and inlet of the coolant. The scheme of a closed heating system saves heat significantly.

Принцип действия предлагаемой к защите автоматизированной гибридной отопительной установки основан на электролитическом разложении воды на кислород и водород в электролизерах 10 с образованием топливного газа (далее – газ) и последующим его сжиганием в реакторе сгорания 6 с получением тепловой энергии для обогрева теплоносителя и передаче ее в узел потребителя 1. Электролизеры 10 входят в состав узла выработки топливного газа 4.The principle of operation of the automated hybrid heating plant proposed for protection is based on the electrolytic decomposition of water into oxygen and hydrogen in electrolyzers 10 with the formation of fuel gas (hereinafter referred to as gas) and its subsequent combustion in a combustion reactor 6 to obtain thermal energy for heating the coolant and transfer it to the node consumer 1. Electrolyzers 10 are part of the fuel gas generation unit 4.

Перед началом работы установку подключают к внешнему источнику электропитания 7 и источнику гидропитания 3, а также узлу потребителя 1 тепла. После этого задают требуемую температуру обогрева путем введения ее значения в центральный блок управления (ЦБУ) 11, который входит в состав АСУ. Затем отопительную установку запускают.Before starting work, the installation is connected to an external power source 7 and a hydraulic power source 3, as well as a heat consumer node 1. After that, the required heating temperature is set by entering its value into the central control unit (CBU) 11, which is part of the ACS. Then the heating installation is started.

В состав АСУ также входят периферийные (локальные) электронные блоки управления (ЭБУ), предназначенные для управления отдельными узлами установки и подключенные к ЦБУ 11 через сетевой шлюз 12. В частности, АСУ включает электронный блок управления реактором сгорания 13 (ЭБУ 13), электронный блок состояния 14 (ЭБС 14), электронный блок управления электролизерами 15 (ЭБУ 15). Таким образом, каждый технологический узел отопительной системы оснащен блоком собственной локальной автоматики, являющейся частью распределенной информационно-управляющей системы (АСУ), в которую они объединены. Для каждого технологического узла характерен свой набор первичных датчиков, исполнительных устройств и определённый набор алгоритмов автоматического управления. Преимуществами распределённых систем перед централизованными являются высокая надёжность, т.к. отказ одного из компонентов не приводит к отказу системы в целом; повышенное быстродействие, обусловленное параллельной работой нескольких контроллеров в системе; устойчивость к сбоям и помехам и уменьшение длины сигнальных линий; а также возможность поузлового проектирования с использованием структуры объекта управления; упрощённый порядок модернизации системы. Для каждого узла установки разработаны специальные алгоритмы диагностики, предотвращения выхода из строя и предупреждения аварийных ситуаций. Перечисленные преимущества положительно влияют на эффективность установки и ее КПД. The ACS also includes peripheral (local) electronic control units (ECU) designed to control individual units of the installation and connected to the CCU 11 through the network gateway 12. In particular, the ACS includes an electronic control unit for the combustion reactor 13 (ECU 13), an electronic unit state 14 (EBS 14), electrolyzer electronic control unit 15 (ECU 15). Thus, each technological unit of the heating system is equipped with its own local automation unit, which is part of the distributed information and control system (ACS) in which they are combined. Each technological node is characterized by its own set of primary sensors, actuators and a certain set of automatic control algorithms. The advantages of distributed systems over centralized ones are high reliability, because the failure of one of the components does not lead to the failure of the system as a whole; increased performance due to the parallel operation of several controllers in the system; resistance to failures and interference and reduction in the length of signal lines; as well as the possibility of node-by-unit design using the structure of the control object; Simplified procedure for upgrading the system. For each node of the installation, special algorithms for diagnostics, failure prevention and prevention of emergencies have been developed. These advantages have a positive effect on the efficiency of the installation and its efficiency.

Количество одновременно используемых в отопительной установке электролизеров 10 определяется производственной необходимостью, зависит от требуемого объема вырабатываемого топливного газа и может составлять от 1 до n, где n ≤ 12. The number of electrolyzers 10 simultaneously used in the heating plant is determined by the production need, depends on the required volume of fuel gas produced and can range from 1 to n, where n ≤ 12.

Каждый из электролизеров 10 связан с ЭБУ 15 через раздельный канал связи, благодаря чему обеспечивается возможность их автономной работы в соответствии с конкретными уставками. Для обеспечения надежной работы электролизеров и стабильной выработки газов в ЭБУ 15 встроен пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор, служащий для формирования и получения управляющего сигнала необходимых точности и качества. Кроме того, применяют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) с переменной частотой. Известно, что основной причиной применения ШИМ является стремление к повышению КПД при построении вторичных источников питания электронной аппаратуры и в других узлах.Each of the cells 10 is connected to the computer 15 through a separate communication channel, which ensures their autonomous operation in accordance with specific settings. To ensure reliable operation of electrolyzers and stable gas production, a proportional-integral-differentiating (PID) controller is built into ECU 15, which serves to generate and receive a control signal of the required accuracy and quality. In addition, pulse-width modulation (PWM) with a variable frequency is used. It is known that the main reason for the use of PWM is the desire to increase the efficiency in the construction of secondary power supplies for electronic equipment and in other nodes.

При настройке электронного блока 15, а также в процессе эксплуатации ширина импульсов и их частота могут меняться. Это позволяет оптимизировать процесс выработки топливного газа и, соответственно, регулировать мощность установки. Расстояние между импульсами подбирают при настройке электронного блока, что позволяет высвободить время для зарядки конденсаторов.When setting up the electronic unit 15, as well as during operation, the width of the pulses and their frequency may change. This allows you to optimize the process of generating fuel gas and, accordingly, adjust the power of the installation. The distance between the pulses is selected when setting up the electronic unit, which allows you to free up time to charge the capacitors.

Электролизеры 10 через отводные трубы 16 и сборочный коллектор 17 связаны с баком 18, заполненным основным объемом электролита, который предназначен для выработки топливного газа. В качестве электролита используют щелочной раствор, концентрация которого зависит от мощности установки и находится в диапазоне 5 ÷ 100 г/л дистиллированной воды. Электролит закачивается в бак 18 через заливную горловину при проведении пусконаладочных работ. С помощью химического насоса 19 обеспечивается циркуляция щелочного раствора через электролизеры 10 и фильтр 20, что отчасти способствует выталкиванию выработанного газа из электролизеров и обеспечивает повышение производительности выработки газа. Для слива отработанного электролита в баке 18 предусмотрен сбросной клапан (на чертеже не показан). Электролит из электролизеров поступает в распределительный коллектор 21.The electrolyzers 10 are connected through the outlet pipes 16 and the assembly manifold 17 to the tank 18 filled with the main volume of the electrolyte, which is intended for the production of fuel gas. An alkaline solution is used as an electrolyte, the concentration of which depends on the power of the installation and is in the range of 5 ÷ 100 g/l of distilled water. The electrolyte is pumped into the tank 18 through the filler neck during commissioning. The chemical pump 19 circulates the alkaline solution through the electrolytic cells 10 and the filter 20, which partly assists in expelling the produced gas from the electrolytic cells and improves the gas production efficiency. To drain the spent electrolyte in the tank 18, a relief valve is provided (not shown in the drawing). The electrolyte from the electrolyzers enters the distribution manifold 21.

Бак 18 оснащен датчиками контролируемого параметра (на чертеже не показаны), подключенными через ЭБС 14 к центральному блоку управления 11. В качестве датчиков контролируемого параметра могут быть применены датчики температуры, датчики минимального и максимального уровня электролита, датчики давления, датчики аварийного отключения и т.д. Tank 18 is equipped with sensors of the monitored parameter (not shown in the drawing) connected via EBS 14 to the central control unit 11. Temperature sensors, sensors for the minimum and maximum electrolyte levels, pressure sensors, emergency shutdown sensors, etc. can be used as sensors for the controlled parameter. d.

На входе электролита в бак 18 установлен датчик температуры, который контролирует температуру поступающего электролита. Если температура входящего в бак 18 щелочного раствора превышает ее критическое значение, равное 65°С, ЦБУ 11 подает команду на прекращение работы установки в штатном режиме. После нормализации температуры щелочного раствора от ЦБУ 11 поступает команда на возобновление работы отопительной установки.A temperature sensor is installed at the electrolyte inlet to the tank 18, which controls the temperature of the incoming electrolyte. If the temperature of the alkaline solution entering the tank 18 exceeds its critical value equal to 65°C, the CBU 11 gives a command to stop the installation in normal mode. After normalization of the temperature of the alkaline solution from the CBU 11 receives a command to resume the operation of the heating installation.

Датчик минимального уровня отслеживает снижение заданного уровня щелочного раствора. В случае уменьшения уровня раствора ниже минимально установленого ЦБУ 11 направляет команду на запуск подключенного к емкости с водой насоса 22, с помощью которого вода через фильтр 23 по гидролиниям подается в сборочный коллектор 17 и бак 18 в необходимом объеме.The minimum level sensor monitors the decrease in the set level of the alkaline solution. If the solution level decreases below the minimum set level, the CBU 11 sends a command to start the pump 22 connected to the water tank, with the help of which water is supplied through the filter 23 through the hydraulic lines to the collection manifold 17 and tank 18 in the required volume.

При достижении в баке требуемого уровня щелочного раствора датчик максимального уровня подает сигнал в ЦБУ 11, который, в свою очередь, направляет команду на прекращение работы насоса 22.When the required level of the alkaline solution in the tank is reached, the maximum level sensor sends a signal to the CBU 11, which, in turn, sends a command to stop the operation of the pump 22.

Датчик давления непрерывно передает в ЦБУ 11 информацию о параметрах давления в баке 18. На основании полученных данных ЦБУ может изменить задание ЭБУ 15, касающееся величины давления. Команда на корректировку давления поступает от ПИД-регулятора после сравнения заданного значения и значения температуры, полученного с датчика. The pressure sensor continuously transmits information about the pressure parameters in the tank 18 to the CCU 11. Based on the received data, the CCU can change the task of the ECU 15 regarding the pressure value. The command to adjust the pressure comes from the PID controller after comparing the setpoint and the temperature value received from the sensor.

В случае резкого скачка давления с ЭБУ 15 поступает сигнал о временном прекращении работы электролизеров и, соответственно, выработки топливного газа. После нормализации давления работа установки возобновляется. Для стабильной работы установки давление в баке 18 с электролитом должно поддерживаться в диапазоне 25-55 кПа, что позволяет отнести установку к системам низкого давления и, в свою очередь, подтверждает ее безопасность.In the event of a sudden pressure jump, ECU 15 receives a signal to temporarily stop the operation of the electrolyzers and, accordingly, the generation of fuel gas. After normalization of pressure, the operation of the installation resumes. For stable operation of the installation, the pressure in the tank 18 with electrolyte must be maintained in the range of 25-55 kPa, which allows the installation to be classified as a low-pressure system and, in turn, confirms its safety.

Преимуществом заявляемой установки является отсутствие в ней средств накопления и хранения горючих газов, что также положительно влияет на ее безопасность.The advantage of the proposed installation is the lack of means of accumulation and storage of combustible gases, which also has a positive effect on its safety.

В случае некорректной работы или неисправности ЦБУ 11 или ЭБУ 15 выработка газа ведется безконтрольно. Это приводит к увеличению давления. При достижении величины давления 100 кПа срабатывает датчик аварийного отключения, автоматически отключающий электропитание от ЭБУ 15 и подающий команду на открытие клапана сброса 24, через который газ стравливается в систему вентиляции 25.In the event of incorrect operation or malfunction of the CBU 11 or ECU 15, gas production is uncontrolled. This leads to an increase in pressure. When a pressure value of 100 kPa is reached, an emergency switch-off sensor is activated, automatically turning off the power supply from the computer 15 and giving a command to open the relief valve 24, through which the gas is vented into the ventilation system 25.

Бак 18 оснащен еще одним датчиком температуры, с помощью которого отслеживается температура выходящего из бака газа, который затем направляется в гидрозатвор 26, входящий в состав узла предварительной подготовки газа. При этом данные, полученные с указанного датчика, позволяют косвенно контролировать работу каплеуловителя 27, установленного в баке со стороны выхода газа из него.Tank 18 is equipped with another temperature sensor, which monitors the temperature of the gas leaving the tank, which is then sent to the water seal 26, which is part of the gas pre-treatment unit. In this case, the data obtained from the indicated sensor make it possible to indirectly control the operation of the droplet eliminator 27 installed in the tank on the side of the gas outlet from it.

Каплеуловитель выполнен в виде многослойной металлической сетки, изготовленной из коррозионностойких материалов, выдерживающих негативное воздействие разнообразных агрессивных соединений, содержащихся в выходящем из бака газовом потоке, в частности, выносимой с потоком щелочи. В качестве коррозионностойкого материала может быть использована, например, нержавеющая сталь. Каплеуловитель является конструктивным элементом, где «выпадает роса», образующаяся за счет разницы температур металлической сетки, имеющей более низкую температуру, и проходящего через нее газового потока с более высокой температурой. Таким образом происходит утилизация влаги в виде кондесата и ее возврат в общий объем щелочного раствора. The drip catcher is made in the form of a multilayer metal mesh made of corrosion-resistant materials that can withstand the negative impact of various aggressive compounds contained in the gas flow leaving the tank, in particular, carried out with the alkali flow. As a corrosion-resistant material, for example, stainless steel can be used. The drip catcher is a structural element where “dew falls out”, which is formed due to the temperature difference between the metal mesh, which has a lower temperature, and the gas flow passing through it with a higher temperature. Thus, moisture is utilized in the form of condensate and returned to the total volume of the alkaline solution.

Известно, что при влажности 5% скорость горения падает почти на 20%, что приводит к уменьшению образующегося тепла и, соответственно, к снижению КПД установки (Гельфанд Б.Е., Попов О.Е., Чайванов Б.Б. Водород: параметры горения и взрыва. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 288 с.).It is known that at a humidity of 5%, the combustion rate drops by almost 20%, which leads to a decrease in the generated heat and, accordingly, to a decrease in the efficiency of the installation (Gelfand B.E., Popov O.E., Chaivanov B.B. Hydrogen: parameters combustion and explosion. - M.: FIZMATLIT, 2008. - 288 p.).

Для поддержания постоянной температуры электролита и предотвращения ее повышения бак 18 оснащен теплообменником 28, через который проходит возвращающийся от потребителя охлажденный теплоноситель, которому передается тепло щелочного раствора. To maintain a constant temperature of the electrolyte and prevent its increase, the tank 18 is equipped with a heat exchanger 28, through which the cooled coolant returning from the consumer passes, to which the heat of the alkaline solution is transferred.

Решение проблемы с перегревом щелочного раствора способствует эффективности утилизации тепла отопительной установки и повышению ее КПД в целом. При неиспользовании тепла щелочного раствора КПД электролизеров составит всего 50-55%. Температура теплоносителя, отходящего от потребителя, не должна превышать критического значения, равного 65°С.Solving the problem with overheating of the alkaline solution contributes to the efficiency of heat recovery of the heating installation and to an increase in its overall efficiency. If the heat of the alkaline solution is not used, the efficiency of electrolyzers will be only 50-55%. The temperature of the heat carrier leaving the consumer should not exceed the critical value equal to 65°C.

Данные, полученные со всех датчиков, установленных на баке 18, поступают сначала в электронный блок состояния (ЭБС) 14, а затем передаются в ЦБУ 11.The data received from all sensors installed on the tank 18 are first sent to the electronic status unit (ESU) 14, and then transferred to the CBU 11.

Корпус каждого электролизера 10 с торцов ограничен крышками, электрически соединенными с ЭБУ 15, который, в свою очередь, связан с внешним источником электропитания 7. Внутри каждого электролизера размещены электроды (аноды и катоды) в виде набора металлических пластин, разделенных между собой диэлектрическими прокладками. От крышки электроды также изолированы посредством диэлектрической прокладки. Напряжение, прикладываемое к крышке каждого из электролизеров, равномерно распределяется между всеми установленными в нем электродами (пластинами), например, из расчета 2 вольта /на пластину. Электрическую проводимость проходящему току обеспечивает щелочной раствор, поступивший в электролизеры из бака 18.The body of each cell 10 is limited from the ends by covers electrically connected to the ECU 15, which, in turn, is connected to an external power supply 7. Inside each cell, electrodes (anodes and cathodes) are placed in the form of a set of metal plates separated by dielectric spacers. The electrodes are also isolated from the cover by means of a dielectric gasket. The voltage applied to the lid of each of the electrolyzers is evenly distributed between all the electrodes (plates) installed in it, for example, at the rate of 2 volts / per plate. The electrical conductivity of the passing current is provided by the alkaline solution that entered the electrolyzers from tank 18.

Аноды и катоды выполнены из нержавеющей стали, содержащей легирующие добавки, повышающие коррозионную стойкость в условиях щелочного электролита. Anodes and cathodes are made of stainless steel containing alloying additives that increase corrosion resistance in alkaline electrolyte conditions.

Электролизеры и бак для хранения электролита образуют узел выработки топливного газа.The electrolyzers and the electrolyte storage tank form a fuel gas generation unit.

Гидрозатвор 26 выполняет несколько защитных функций. The water seal 26 performs several protective functions.

Во-первых, столб удерживающейся в нем жидкости является препятствием для попадания и перехода пламени от факела горелки, размещенной в реакторе сгорания, в бак с электролитом.Firstly, the column of liquid retained in it is an obstacle to the entry and transition of the flame from the burner flame located in the combustion reactor into the electrolyte tank.

Во-вторых, температура воды в гидрозатворе ниже, чем температура входящего в него из бака 18 газа, что позволяет конденсировать часть влаги, поступающей из бака 18 вместе с газом. Secondly, the temperature of the water in the hydraulic seal is lower than the temperature of the gas entering it from the tank 18, which makes it possible to condense part of the moisture coming from the tank 18 together with the gas.

В-третьих, механические загрязнения, которые попадают в гидрозатвор, оседают на его дне, а в реактор сгорания топливного газа поступает более очищенный газ. Thirdly, mechanical impurities that enter the water seal settle on its bottom, and more purified gas enters the fuel gas combustion reactor.

Помимо этого, поступающий в гидрозатвор газ, проходя через столб воды, создает в нем бурление, что приводит к разбрызгиванию жидкости по стенкам гидрозатвора и, соответственно, препятствует ее перетоку.In addition, the gas entering the hydraulic seal, passing through the water column, creates seething in it, which leads to the spraying of the liquid along the walls of the hydraulic seal and, accordingly, prevents its overflow.

Для контроля за поддержанием заданного уровня жидкости в гидрозатворе установлен датчик уровня (на чертеже не показан), подключенный к ЦБУ 11. При превышении требуемого уровня воды в гидрозатворе ЦБУ 11 подает команду на срабатывание клапана сброса 29, установленного на гидрозатворе. Открытие клапана происходит для выполнения сброса воды в приемную емкость (на чертеже не показана), из которой вода естественным образом постепенно испаряется в атмосферу.To control the maintenance of a predetermined liquid level in the hydraulic seal, a level sensor is installed (not shown in the drawing) connected to the CBU 11. If the required water level in the hydraulic seal is exceeded, the CBU 11 sends a command to operate the reset valve 29 installed on the hydraulic seal. The valve is opened to discharge water into a receiving tank (not shown in the drawing), from which water gradually evaporates into the atmosphere naturally.

Заправку гидрозатвора жидкостью производят через отвод 30, снабженный съемной заглушкой. Для слива воды при проведении ремонта или замены гидрозатвора предусмотрен штуцер 31, на котором также смонтирована съемная заглушка.The hydraulic seal is filled with liquid through outlet 30, which is equipped with a removable plug. To drain water during repair or replacement of the hydraulic seal, a fitting 31 is provided, on which a removable plug is also mounted.

Из гидрозатвора газ по трубопроводу проходит на осушку в охладитель 32 узла предварительной подготовки топливого газа. Осушку газа выполняют охлаждением, основанном на резком перепаде температур. В результате осушки при низких температурах из газа выделяется избыточная влага, которая в виде кристаллов оседает на внутренних стенках охладителя. Для увеличения поверхности теплообмена стенки охладителя выполнены в виде змеевика. Во время простоя отопительной установки конденсат, выпавший при осушке газа в виде кристаллов, тает и стекает из камеры 33 на дно охладителя, которое является первичной емкостью для сбора образовавшегося конденсата. ЦБУ 11 периодически направляет команду на открытие клапана, установленного в донной части камеры 33 для сброса конденсата в емкость, из которой влага постепенно испаряется в атмосферу.From the hydraulic seal, the gas passes through the pipeline for drying into the cooler 32 of the fuel gas pretreatment unit. Gas dehydration is performed by cooling based on a sharp temperature drop. As a result of drying at low temperatures, excess moisture is released from the gas, which settles in the form of crystals on the inner walls of the cooler. To increase the heat exchange surface, the walls of the cooler are made in the form of a coil. During the downtime of the heating installation, the condensate that precipitated during the drying of the gas in the form of crystals melts and flows from the chamber 33 to the bottom of the cooler, which is the primary container for collecting the resulting condensate. CCU 11 periodically sends a command to open a valve installed at the bottom of chamber 33 to discharge condensate into a container, from which moisture gradually evaporates into the atmosphere.

Неосушенный газ направляется в камеру 33 с трубчатым испарителем 34, выполненных из меди или ее сплавов. Преимущества применения в качестве материала меди или ее сплавов для изготовления указанных элементов состоят в высокой теплопроводности, благоприятных физико-механических свойствах при достаточно высокой коррозионной стойкости и/или в условиях глубокого холода.Undried gas is sent to the chamber 33 with a tubular evaporator 34 made of copper or its alloys. The advantages of using copper or its alloys as a material for the manufacture of these elements consist in high thermal conductivity, favorable physical and mechanical properties with a sufficiently high corrosion resistance and / or in conditions of deep cold.

По трубам испарителя с помощью насоса 35 прокачивается хладагент, поглощающий тепло охлаждаемого газа. При этом температура хладагента повышается. В качестве хладагента применяют, например, фреон R404a или любой аналогичный ему хладагент, способный выдавать температуру ниже (-)25°С. Очищенный и осушенный газ после выхода из камеры 33 поднимается вверх вдоль стенок охладителя и проходит в газовый коллектор 36 реактора сгорания 6.A refrigerant is pumped through the pipes of the evaporator using pump 35, which absorbs the heat of the cooled gas. This raises the temperature of the refrigerant. As a refrigerant, for example, R404a freon or any similar refrigerant capable of delivering temperatures below (-) 25 ° C is used. The purified and dried gas, after leaving the chamber 33, rises up along the walls of the cooler and passes into the gas collector 36 of the combustion reactor 6.

Для утилизации тепла из охладителя предусмотрен конденсатор 37, в котором тепло, отбираемое у хладагента, передается теплоносителю, поступающему от узла потребителя 1. Такое конструктивное решение позволяет избавиться от использования габаритных воздушных конденсаторов с вентиляторами, а также осуществить дополнительный подогрев теплоносителя, что повышает эффективность утилизации и КПД отопительной установки.To recover heat from the cooler, a condenser 37 is provided, in which the heat taken from the refrigerant is transferred to the coolant coming from the consumer unit 1. This design solution makes it possible to get rid of the use of overall air condensers with fans, as well as to carry out additional heating of the coolant, which increases the efficiency of utilization and efficiency of the heating system.

Охладитель снабжен датчиком температуры (на чертеже не показан) для замера и контроля температуры топливного газа, циркулирующего внутри охладителя. Центральный блок управления 11 по данным, полученным с этого датчика температуры, отслеживает работу охладителя и выдает разрешение на запуск реактора сгорания 6 топливного газа. Температура внутри охладителя должна быть не менее -10°С, а во время работы возможно ее понижение до минус 30°С.The cooler is equipped with a temperature sensor (not shown) to measure and control the temperature of the fuel gas circulating inside the cooler. The central control unit 11, according to the data received from this temperature sensor, monitors the operation of the cooler and issues permission to start the fuel gas combustion reactor 6. The temperature inside the cooler must be at least -10°C, and during operation it may drop to minus 30°C.

При ремонте или техническом обслуживании охладителя оставшийся в нем газ выпускают через заглушку (на чертеже не показана). When repairing or maintaining the cooler, the gas remaining in it is released through a plug (not shown in the drawing).

Для увеличения энерго-эффективности корпус реактора изготавливают из твердого пластика с низкой теплопроводностью. С внешней стороны корпус защищен теплоизоляцией.To increase energy efficiency, the reactor vessel is made of hard plastic with low thermal conductivity. From the outside, the body is protected by thermal insulation.

Реактор сгорания состоит из, по меньшей мере, одного отопительного котла 38.The combustion reactor consists of at least one heating boiler 38.

В реакторе сгорания может быть установлено от 1 до n котлов, где n ≤ 12. Управление работой всех котлов, входящих в состав реактора сгорания, осуществляется электронным блоком управления (ЭБУ) 13, подключенным к ЦБУ 11. Реактор сгорания снабжен газовым коллектором 36, регулирующим раздельную подачу очищенного и осушенного газа, поступившего из охладителя, в отопительные котлы 38.From 1 to n boilers can be installed in the combustion reactor, where n ≤ 12. The operation of all boilers that are part of the combustion reactor is controlled by an electronic control unit (ECU) 13 connected to the CBU 11. The combustion reactor is equipped with a gas manifold 36 that regulates separate supply of purified and dried gas from the cooler to heating boilers 38.

Каждый из котлов оснащен системой подачи газа, содержащей клапан газа 40, огнепреградительный клапан 41, клапан обратного хода 42 и клапан подачи воздуха для тушения 43.Each of the boilers is equipped with a gas supply system containing a gas valve 40, a fire damper 41, a backflow valve 42 and an extinguishing air valve 43.

Включение котла происходит по команде, направляемой в ЭБУ 13 от ЦБУ 11. После поступления команды на включение котла начинается процесс розжига пламени. Для этого сначала открывается клапан подачи воздуха для тушения 43 и одновременно с этим в камеру сгорания 44, размещенную внутри корпуса отопительного котла, из ресивера 45 по трубопроводу подается сжатый воздух для продувки камеры сгорания. Для повышения теплоотдачи проходящему теплоносителю корпус камеры сгорания выполнен профильным, например, с внешним оребрением.The boiler is turned on by a command sent to the ECU 13 from the CBU 11. After the command to turn on the boiler is received, the process of ignition of the flame begins. To do this, the extinguishing air supply valve 43 is first opened, and at the same time, compressed air is supplied from the receiver 45 through the pipeline to the combustion chamber 44 located inside the heating boiler body to purge the combustion chamber. To increase heat transfer to the passing coolant, the combustion chamber housing is made profiled, for example, with external fins.

После продувки камеры сгорания 44 клапан подачи воздуха для тушения 43 закрывается, и открывается клапан подачи газа 40, через который по тому же трубопроводу в горелку 47 с соплом и свечой поступает очищенный и осушенный топливный газ. Горелка расположена под соразмерным ей отверстием, выполненным в камере сгорания. After purging the combustion chamber 44, the extinguishing air supply valve 43 closes, and the gas supply valve 40 opens, through which the purified and dried fuel gas enters the burner 47 with a nozzle and a candle through the same pipeline. The burner is located under a hole commensurate with it, made in the combustion chamber.

Одновременно с открытием клапана газа 40 в ЭБУ 13 срабатывает трансформатор поджига (на чертеже не показан), подающий высокое напряжение на свечу горелки. Свеча поджигает поступивший газ и в горелке появляется факел, наличие которого регистрирует датчик пламени 48. В случае затухания факела ЭБУ 13 направляет команду на закрытие клапана газа 40 и, соответственно, на прекращение подачи газа. После этого автоматически выполняется повторный поджиг. Simultaneously with the opening of the gas valve 40 in the ECU 13, an ignition transformer (not shown in the drawing) is activated, which supplies high voltage to the burner candle. The candle ignites the incoming gas and a torch appears in the burner, the presence of which is registered by the flame sensor 48. In the event of the flame fading, the ECU 13 sends a command to close the gas valve 40 and, accordingly, to stop the gas supply. After that, a re-ignition is automatically performed.

Огнепреградительный клапан 41 является защитным элементом, предотвращающим возгорание топливного газа внутри трубопровода подачи газа.The fire damper 41 is a safety element to prevent the ignition of the fuel gas inside the gas supply pipeline.

Горелка 47 выполнена с возможностью сбора конденсата, стекающего из камеры сгорания и образующегося при охлаждении как самой горелки, так и ее сопла, установленного на стойке. Для поддержания постоянной температуры горения необходимо поддерживать постоянный уровень образующегося конденсата. Излишки конденсата стекают в коллектор сбора 49.Burner 47 is designed to collect condensate flowing from the combustion chamber and formed during cooling of both the burner itself and its nozzle mounted on the rack. To maintain a constant combustion temperature, it is necessary to maintain a constant level of condensate formed. Excess condensate drains into collection manifold 49.

Горелки котлов запускаются в работу поочередно.The burners of the boilers are put into operation one by one.

Для обеспечения стабильного горения факела необходимо дополнительное охлаждения горелки. Для этого внешняя поверхность горелки выполнена профильной, например, ребристой. Охлаждение горелки защищает ее не только от самозатухания, но и обеспечивает более стабильное горение факела, что, в свою очередь, положительно влияет на сохранение постоянной температуры теплоносителя, утилизацию тепла и КПД установки.To ensure stable combustion of the torch, additional cooling of the burner is necessary. To do this, the outer surface of the burner is made profile, for example, ribbed. Cooling the burner not only protects it from self-extinguishing, but also ensures more stable flame combustion, which, in turn, has a positive effect on maintaining a constant coolant temperature, heat recovery and plant efficiency.

В зависимости от объема поступающего в реактор топливного газа рассчитывают параметры камеры сгорания, диаметр сопла горелки и объем образующегося конденсата.Depending on the volume of fuel gas entering the reactor, the parameters of the combustion chamber, the diameter of the burner nozzle, and the volume of condensate formed are calculated.

Конструктивные элементы реактора сгорания выполнены из антикоррозионного металла, выбранного с учетом вида теплоносителя, который циркулирует. Так, например, в качестве материала для трубопроводов, по которым циркулирует вода, может быть использована пищевая нержавеющая сталь, например, марки AISI-316L, или иные материалы, устойчивые к воде. Для изготовления корпуса реактора может быть применен полипропилен.Structural elements of the combustion reactor are made of anti-corrosion metal, selected taking into account the type of coolant that circulates. So, for example, as a material for pipelines through which water circulates, food grade stainless steel, for example, AISI-316L, or other materials resistant to water can be used. Polypropylene can be used to make the reactor vessel.

Камера сгорания 44 выполнена герметичной в виде полого замкнутого объема. Для выравнивания давления с атмосферой в камере сгорания дополнительно выполнено сквозное отверстие, через которое во время продувки выходит воздух. После этого происходит поджиг. Остатки воздуха в камере выгорают с образованием диоксида азота. Но с учетом того, что объем камеры сгорания небольшой, содержание диоксида азота будет минимальным. В процессе горения давление в камере повышается. Излишки давления стравливаются через это же сквозное отверстие, тем самым, преграждая путь для поступления атмосферного воздуха. Благодаря этому факел горелки не вступает в химические реакции с воздухом, в частности, с содержащимся в нем азотом, что исключает образование в процессе горения вредных соединений, таких как оксид и диоксид азота, что делает заявляемую установку более экологически безопасной.The combustion chamber 44 is sealed in the form of a hollow closed volume. To equalize the pressure with the atmosphere in the combustion chamber, an additional through hole is made through which air escapes during purge. This is followed by ignition. The remaining air in the chamber burns out with the formation of nitrogen dioxide. But given the fact that the volume of the combustion chamber is small, the content of nitrogen dioxide will be minimal. During combustion, the pressure in the chamber increases. Excess pressure is bled through the same through hole, thereby blocking the path for atmospheric air to enter. Due to this, the burner torch does not enter into chemical reactions with air, in particular, with nitrogen contained in it, which eliminates the formation of harmful compounds such as nitrogen oxide and dioxide during combustion, which makes the inventive installation more environmentally friendly.

Уравнение реакции горения водородно-кислородной топливной смеси можно записать следующим образом: The equation for the combustion reaction of a hydrogen-oxygen fuel mixture can be written as follows:

2Н2+О2=2Н2О+573кДж (1)2H2+O2=2H2O+573kJ (1)

Цепная реакция горения смеси следующая:The chain reaction of combustion of the mixture is as follows:

Связи H-O в молекулах OH обладают низкой энергией, в сравнении со связями H-H и О=О в молекулах водорода Н2 и кислорода О2. Энергия вносится трансформатором поджига. H-O bonds in OH molecules have low energy compared to H-H and O=O bonds in H2 hydrogen and O2 oxygen molecules. Energy is supplied by an ignition transformer.

Поэтому основной реакцией запуска будет формула: Therefore, the main launch reaction will be the formula:

М*+Н2=Н +ОН +М (2)M*+H2=H+OH+M (2)

После этого начинается цепная реакция с поглощением и выделением тепла:After that, a chain reaction begins with the absorption and release of heat:

Реакция горения {ОН +Н2→Н2О +НН +О2 →ОН +О (3)Combustion reaction {OH + H2 → H2O + HH + O2 → OH + O (3)

Разветвление цепи О+Н2→ОН +Н (4)Chain branching О+Н2→ОН +Н (4)

Завершение цепи ОН+Н →Н2О (5).Completion of the OH+H → H2O chain (5).

В результате всех протекающих реакций продуктами горения водородно-кислородных смесей будет тепло в количестве 573кДж и чистая дистиллированная вода, что повышает экологическую безопасность заявляемой отопительной установки.As a result of all occurring reactions, the products of combustion of hydrogen-oxygen mixtures will be heat in the amount of 573 kJ and pure distilled water, which increases the environmental safety of the proposed heating installation.

Герметичный корпус каждого котла ограничен верхней и нижней крышками, которые снабжены соответственно выходным и входным патрубками (на чертеже не показаны). Через входной патрубок поступает холодный теплоноситель, который, соприкасаясь с внешней поверхностью камеры сгорания, забирает от нее тепло и проходит к выходному патрубку.The sealed body of each boiler is limited by the top and bottom covers, which are provided with outlet and inlet pipes, respectively (not shown in the drawing). A cold coolant enters through the inlet pipe, which, in contact with the outer surface of the combustion chamber, takes heat from it and passes to the outlet pipe.

Все котлы, входящие в состав реактора сгорания, механически соединены между собой через трубопроводы, при этом соединение котлов может быть параллельным, или последовательным, или смешанным. Котлы могут быть разделены на несколько контуров отопления. All boilers that are part of the combustion reactor are mechanically connected to each other through pipelines, while the connection of the boilers can be parallel, or series, or mixed. Boilers can be divided into several heating circuits.

По мере прохождения теплоносителя через отопительные котлы его температура повышается. В случае использования воды в качестве теплоносителя на выходе из установки ее температура может достигать 95°С.As the coolant passes through the heating boilers, its temperature rises. In the case of using water as a heat carrier at the outlet of the installation, its temperature can reach 95°C.

Реактор сгорания оснащен датчиками (на чертеже не показаны), контролирующими его состояние и параметры работы. Датчики подключены к ЦБУ 11.The combustion reactor is equipped with sensors (not shown in the drawing) that monitor its condition and operating parameters. Sensors are connected to CBU 11.

Так, например, датчики температуры, установленные на входе и выходе реактора сгорания отслеживают температуру соответственно поступающего в него теплоносителя и выходящего из него в сторону потребителя.So, for example, temperature sensors installed at the inlet and outlet of the combustion reactor monitor the temperature of the coolant entering it and leaving it towards the consumer, respectively.

Для контроля скорости движения теплоносителя установлен датчик протока. Если скорость падает ниже заданного значения или вообще отсутствует, ЦБУ 11 автоматически останавливает работу отопительной установки в штатном режиме и выдает информацию об ошибке. Если контуров котлов несколько, то отключается только тот контур, в котором сработал датчик протока.A flow sensor is installed to control the speed of the coolant. If the speed falls below the set value or is absent at all, the CBU 11 automatically stops the operation of the heating installation in the normal mode and issues information about the error. If there are several boiler circuits, then only the circuit in which the flow sensor has tripped is switched off.

Датчик давления газа, которым снабжен газовый коллектор 36, измеряет давление топливного газа. Если давление ниже или выше заданного значения, ЦБУ останавливает работу отопительной установки. По показаниям данного датчика выполняют включение котлов.The gas pressure sensor provided with the gas manifold 36 measures the pressure of the fuel gas. If the pressure is lower or higher than the set value, the central control unit stops the operation of the heating system. According to the readings of this sensor, the boilers are turned on.

Датчик давления сжатого воздуха контролирует текущее давление воздуха. Если давление ниже заданного значения или отсутствует, ЦБУ включает компрессор 51 для нагнетания давления в ресивере 45. Для предотвращения попадания пыли в компрессор 51 и ресивер 45 на входе компрессора установлен фильтр 52. Сжатый воздух из ресивера по трубопроводу поступает на клапан подачи воздуха для тушения.The compressed air pressure sensor monitors the current air pressure. If the pressure is below the set value or is absent, the CBU turns on the compressor 51 to pressurize the receiver 45. To prevent dust from entering the compressor 51 and receiver 45, a filter 52 is installed at the compressor inlet. Compressed air from the receiver through the pipeline enters the air supply valve for extinguishing.

Для создания напора давление в ресивере должно быть в 2-3 раза выше рабочего давления газа.To create pressure, the pressure in the receiver must be 2-3 times higher than the working pressure of the gas.

Во время работы реактора сгорания непрерывно вырабатывается конденсат, который из коллектора сбора воды стекает в накопительную емкость (на чертеже ВОДА), оснащенную датчиком, который подает сигнал ЦБУ 11 о ее переполнении. После получения сигнала о переполнении емкости по команде ЦБУ 11 включается насос 22, откачивающий воду, которая по гидротрубопроводу через фильтр обратного осмоса 23 подается в сборочный коллектор 17. Применяют фильтр обратного осмоса. Удаленные загрязнения сбрасываются в емкость (на чертеже не показана). Если воды в системе не хватает, то по команде, поступившей от ЦБУ 11, открывается клапан и вода начинает поступать от источника подачи фильтрованной воды 3. During operation of the combustion reactor, condensate is continuously produced, which flows from the water collection manifold into a storage tank (WATER in the drawing) equipped with a sensor that signals the CBU 11 about its overflow. After receiving a signal about the overflow of the tank, at the command of the CBU 11, the pump 22 is turned on, pumping out water, which is fed through the hydraulic pipeline through the reverse osmosis filter 23 to the assembly manifold 17. A reverse osmosis filter is used. Removed contaminants are discharged into a container (not shown in the drawing). If there is not enough water in the system, then at the command received from the CBU 11, the valve opens and water begins to flow from the filtered water supply source 3.

Охлажденный теплоноситель от узла потребителя 1 поступает в конденсатор 37 и забирает тепло у потока, выходящего из охладителя. Далее теплоноситель направляется через циркуляционный насос 54 в теплообменник 28, установленный в баке 18, и утилизирует тепло электролита, после чего поступает в реактор сгорания, последовательно, проходя через все отопительные котлы, в которых нагревается и снова поступает потребителю.The cooled coolant from the consumer node 1 enters the condenser 37 and takes heat from the flow leaving the cooler. Next, the coolant is sent through the circulation pump 54 to the heat exchanger 28 installed in the tank 18 and utilizes the heat of the electrolyte, after which it enters the combustion reactor, sequentially, passing through all the heating boilers, in which it is heated and again supplied to the consumer.

С учетом того, что теплоноситель при нагревании расширяется и, соответственно, его объем увеличивается, то для приема избытка теплоносителя в конструкции предусмотрен расширительный бачок 55. Постоянное изменение температуры теплоносителя при циркуляции внутри замкнутого контура позволяет в результате поддерживать давление теплоносителя на одном уровне. Если давление увеличивается, то с помощью механического клапана 56 происходит сброс теплоносителя в емкость 57. Taking into account the fact that the coolant expands when heated and, accordingly, its volume increases, an expansion tank 55 is provided in the design to receive the excess coolant. If the pressure increases, then with the help of a mechanical valve 56 the coolant is discharged into the container 57.

На выходе из реактора сгорания установлено термореле 58, настроенное на максимальную температуру теплоносителя. При превышении заданной температуры термореле 58 срабатывает и отключает реактор сгорания и ЭБУ15 от электропитания, тем самым предотвращая перегрев теплоносителя.Thermal relay 58 is installed at the outlet of the combustion reactor, tuned to the maximum coolant temperature. When the set temperature is exceeded, the thermal relay 58 is activated and disconnects the combustion reactor and EBU15 from the power supply, thereby preventing the coolant from overheating.

В заявляемой автоматизированной гибридной отопительной установке локальные электронные блоки управления и центральный блок управления соединены между собой посредством высокоскоростного интерфейса Industrial Ethernet. Центром обмена информации является промышленный сетевой шлюз 12, коммутирующий полученные данные и обеспечивающий возможность обмена информацией между узлом потребителя и отопительной установкой.In the inventive automated hybrid heating system, the local electronic control units and the central control unit are interconnected via a high-speed Industrial Ethernet interface. The information exchange center is an industrial network gateway 12, which commutes the received data and provides the possibility of information exchange between the consumer node and the heating installation.

В случае подключения сетевого шлюза и домашнего WiFi роутера 59, потребитель может управлять отопительной установкой с помощью мобильного приложения и получать оповещения о статусе ее работы, ошибках, а также отчеты о расходе ресурсов.If a network gateway and a home WiFi router 59 are connected, the user can control the heating unit using a mobile application and receive notifications about the status of its operation, errors, as well as reports on resource consumption.

С помощью сетевого шлюза и интернет-канала имеется возможность подключения установки по защищённому каналу VPN к внешнему серверу производителя, что позволяет регистрировать сбои и поломки установки в режиме реального времени, а также получать информацию о работе установки для ее дальнейшей модернизации и улучшения качества. Если установка используется на промышленном предприятии, ее можно подключить к сети АСУТП предприятия для централизованного контроля за ней специалистами предприятия.Using a network gateway and an Internet channel, it is possible to connect the unit via a secure VPN channel to an external server of the manufacturer, which allows you to register failures and breakdowns of the unit in real time, as well as receive information about the operation of the unit for its further modernization and quality improvement. If the installation is used in an industrial enterprise, it can be connected to the enterprise's APCS network for centralized control over it by the enterprise's specialists.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is carried out as follows.

Реализация всех процессов, происходящих внутри установки, а также последовательность и режимы их выполнения осуществляются автоматически в соответствии с контентом и командами, поступающими от центрального блока управления (ЦБУ) 11. После подключения всех узлов и запуска отопительной установки ЦБУ 11 выдает задание на электронный блок управления ЭБУ 15, который через раздельные каналы связи запускает процессы электролитического разложения воды на кислород и водород в электролизерах 10. Возможность раздельного функционирования каждого из электролизеров обеспечивает их автономную работу в соответствии с конкретными уставками электронных блоков управления 11 и 15. The implementation of all processes occurring inside the installation, as well as the sequence and modes of their execution are carried out automatically in accordance with the content and commands coming from the central control unit (CCU) 11. After connecting all the nodes and starting the heating installation, the CCU 11 issues a task to the electronic control unit ECU 15, which, through separate communication channels, starts the processes of electrolytic decomposition of water into oxygen and hydrogen in electrolyzers 10. The possibility of separate operation of each of the electrolyzers ensures their autonomous operation in accordance with the specific settings of electronic control units 11 and 15.

Топливный газ получают следующим образом. Включают химический насос 19, с помощью которого создается напор и движение электролита из бака 18. При перемещении электролит проходит через фильтр 20, очищаясь от механических загрязнений. В электролизерах после включении и воздействия импульсного электротока происходит электролиз воды, содержащейся в щелочном растворе, с ее разложением на кислород и водород. Выработанный газ, а также остатки не подвергшегося электролизу щелочного раствора по отводным трубам проходят в распределительный коллектор 17, в котором газ отделяется от щелочного раствора, скапливаясь в его верхней зоне, а щелочной раствор стекает на дно коллектора. Из коллектора 17 выработанный газ проходит в бак 18, а щелочной раствор через фильтр 20 химическим насосом 19 снова подается в электролизеры 10 по коллектору 21.Fuel gas is obtained as follows. The chemical pump 19 is turned on, which creates pressure and movement of the electrolyte from the tank 18. When moving, the electrolyte passes through the filter 20, being cleaned of mechanical impurities. In electrolyzers, after switching on and exposure to a pulsed electric current, electrolysis of water contained in an alkaline solution occurs, with its decomposition into oxygen and hydrogen. The produced gas, as well as the remains of the alkaline solution that has not undergone electrolysis, passes through the outlet pipes to the distribution manifold 17, in which the gas is separated from the alkaline solution, accumulating in its upper zone, and the alkaline solution flows to the bottom of the collector. From the collector 17, the exhaust gas passes into the tank 18, and the alkaline solution is again fed through the filter 20 by the chemical pump 19 to the electrolyzers 10 through the collector 21.

При электролизе может происходить пенообразование и повышение температуры щелочного раствора, что негативно влияет на эксплуатационные характеристики не только самих электролизеров, но и иных элементов установки, связанных с выработкой газа. При этом температура щелочного раствора выше 60°С является критической. Превышение значения критической температуры приводит к оседанию механических загрязнений, содержащихся в щелочном растворе, на поверхности электродов, что негативно влияет на протекание процесса электролиза и, соответственно, снижает эффективности выработки топливного газа. Более того, происходит дальнейшее увеличение температуры щелочного раствора, что в конечном результате может привести к выходу электролизера (-ов) из строя.During electrolysis, foaming and an increase in the temperature of the alkaline solution can occur, which negatively affects the performance of not only the electrolyzers themselves, but also other elements of the installation associated with gas production. The temperature of the alkaline solution above 60°C is critical. Exceeding the critical temperature leads to the deposition of mechanical impurities contained in the alkaline solution on the surface of the electrodes, which negatively affects the course of the electrolysis process and, accordingly, reduces the efficiency of fuel gas generation. Moreover, there is a further increase in the temperature of the alkaline solution, which may ultimately lead to the failure of the cell(s).

Для устранения данного недостатка бак 18 оснащен теплообменником, служащим для охлаждения щелочного раствора до температуры теплоносителя, возвращаемого через коллектор от потребителя, при этом теплоноситель утилизирует тепло электролита. To eliminate this disadvantage, the tank 18 is equipped with a heat exchanger that serves to cool the alkaline solution to the temperature of the coolant returned through the collector from the consumer, while the coolant utilizes the heat of the electrolyte.

Пена, образующаяся в процессе электролиза, вместе с выработанным газом через выходной патрубок бака 18 поступает в гидрозатвор, в котором удерживаемый столб воды препятствует выходу газа вовне. Со временем вода гидрозатвора может защелачиваться из-за попадания щелочного раствора вместе с выходящим газом и пеной, что, в свою очередь, приводит к уменьшению общего объема электролита в баке. Щелочной раствор за счет агрессивного воздействия постепенно разрушает элементы конструкции, через которые проходит. Для устранения данного недостатка бак 18 устанавливают в вертикальном положении и выполняют определенной высоты. Пена, поднимаясь вверх внутри вертикально ориентированного бака, под действием силы тяжести начинает сама себя придавливать и под собственным весом оседать. Чем больше вырабатывается газа в электролизерах, тем выше образуется столб пены внутри бака, поэтому габариты, в частности, высоту бака, рассчитывают, с учетом объема вырабатываемого газа.The foam formed during the electrolysis process, together with the exhaust gas, through the outlet pipe of the tank 18, enters the water seal, in which the retained water column prevents the gas from escaping to the outside. Over time, the water seal can become alkaline due to the ingress of an alkaline solution along with the outgoing gas and foam, which, in turn, leads to a decrease in the total volume of electrolyte in the tank. The alkaline solution gradually destroys the structural elements through which it passes through aggressive action. To eliminate this drawback, the tank 18 is installed in a vertical position and perform a certain height. The foam, rising up inside a vertically oriented tank, under the action of gravity begins to press down on itself and settle under its own weight. The more gas is produced in electrolyzers, the higher the foam column is formed inside the tank, so the dimensions, in particular, the height of the tank, are calculated taking into account the volume of gas produced.

Во время выработки газа щелочной раствор нагревается до 60°С, при этом вода, содержащаяся в щелочном растворе, частично испаряется, а часть ее вместе с выработанным газом проходит в гидрозатвор, что может привести к увеличению объема удерживаемой в нем жидкости, и, следовательно, повышению затрат на гидроресурсы. Для устранения этого недостатка на выходе газа из бака установлен каплеуловитель 27, служащий для возврата образующегося на нем конденсата в общий объем щелочного раствора и, соответственно, препятствующий прохождению излишней влаги в гидрозатвор. During gas production, the alkaline solution is heated to 60°C, while the water contained in the alkaline solution partially evaporates, and part of it, together with the generated gas, passes into the hydraulic seal, which can lead to an increase in the volume of liquid retained in it, and, therefore, increase in the cost of water resources. To eliminate this drawback, a drop catcher 27 is installed at the gas outlet from the tank, which serves to return the condensate formed on it to the total volume of the alkaline solution and, accordingly, prevents the passage of excess moisture into the water seal.

Газ, поступающий в гидрозатвор, имеет высокую влажность, что также негативно влияет на элементы конструкции, по которым перемещается поток, и, следовательно, снижается КПД установки в целом.The gas entering the hydraulic seal has a high humidity, which also negatively affects the structural elements along which the flow moves, and, consequently, the efficiency of the installation as a whole decreases.

Кроме того, высокая влажность может привести к снижению температуры факела горелки, размещаемой в реакторе сгорания.In addition, high humidity can lead to a decrease in the temperature of the burner flame placed in the combustion reactor.

Со временем влага, переносимая газом в гидрозатвор, накапливается в нем, что приводит к повышению уровня жидкости. При превышении требуемого уровня воды в гидрозатворе открывается клапан сброса и излишек воды уходит в емкость, откуда со временем испаряется. Over time, the moisture carried by the gas into the water seal accumulates in it, which leads to an increase in the liquid level. When the required water level in the hydraulic seal is exceeded, the discharge valve opens and the excess water goes into the tank, from where it evaporates over time.

Из гидрозатвора газ по трубопроводу проходит на осушку в охладитель, в котором влага, выносимая вместе с газом, кристаллизуется и оседает на внутренних стенках охладителя.From the hydraulic seal, the gas passes through the pipeline for drying into the cooler, in which the moisture carried out together with the gas crystallizes and settles on the inner walls of the cooler.

Далее осушенный газ проходит в камеру с трубчатым испарителем. По трубам испарителя с помощью насоса прокачивается хладагент, поглощающий тепло охлаждаемого газа. После выхода из камеры газ движется вдоль стенок охладителя, поднимается вверх и поступает в трубопровод, по которому подается в коллектор реактора сгорания.The dried gas then passes into a chamber with a tubular evaporator. A refrigerant is pumped through the pipes of the evaporator by means of a pump, which absorbs the heat of the cooled gas. After leaving the chamber, the gas moves along the walls of the cooler, rises up and enters the pipeline, through which it is fed to the combustion reactor header.

Включение котлов, входящих в реактор сгорания, выполняется по команде, направленной в ЭБУ реактора сгорания от ЦБУ, в котором после розжига горелок, происходит сжигание топливного газа и выработка тепловой энергии. При этом через входной патрубок котла поступает холодный теплоноситель, который, соприкасаясь с внешней стороной камеры сгорания, забирает тепло и проходит к выходному патрубку и затем в трудопровод теплоносителя и дальше к потребителю. Излишки теплоносителя сбрасываются в расширительный бачок. The boilers included in the combustion reactor are switched on by a command sent to the combustion reactor ECU from the CBU, in which, after the burners are ignited, fuel gas is burned and thermal energy is generated. At the same time, cold coolant enters through the boiler inlet pipe, which, in contact with the outer side of the combustion chamber, takes heat and passes to the outlet pipe and then to the coolant pipeline and further to the consumer. Excess coolant is discharged into the expansion tank.

В качестве теплоносителя могут быть использованы любые жидкие вещества, которые не вступают в химическую реакцию с внутренней стенкой корпуса реактора и внешней стенкой реактора сгорания.Any liquid substances that do not enter into a chemical reaction with the inner wall of the reactor vessel and the outer wall of the combustion reactor can be used as a coolant.

Заявляемая установка относится к экологически чистым отопительным системам, не производящих вредных выбросов в окружающую среду от продуктов сгорания.The proposed installation refers to environmentally friendly heating systems that do not produce harmful emissions into the environment from combustion products.

Установка может функционировать как самостоятельное автоматически управляемое устройство, так и в составе более сложных устройств и агрегатов, где требуется нагрев теплоносителя, и может быть выполнена различных габаритных размеров. The installation can function as an independent automatically controlled device, or as part of more complex devices and units where heating of the coolant is required, and can be made in various overall dimensions.

Claims (4)

1. Автоматизированная гибридная отопительная установка, включающая по меньшей мере один отопительный котел, электролизер, горелку, блок управления, отличающаяся тем, что имеет замкнутый контур и содержит связанные между собой узел потребителя, узел подготовки дистиллированной воды, подключенный к источнику гидропитания, узел выработки топливного газа, включающий по меньшей мере один электролизер, связанный с внешним источником электропитания и баком с электролитом, используемым для выработки топливного газа на основе электролитического разложения воды, при этом бак дополнительно снабжен теплообменником и каплеуловителем, узел предварительной подготовки топливного газа оснащен охладителем и испарителем и связан с газовым коллектором, через который очищенный и осушенный топливный газ поступает в реактор сгорания, который содержит по меньшей мере один отопительный котел с горелкой, выполненной с возможностью сбора конденсата, внешняя поверхность которой имеет профильную поверхность, при этом каждый из узлов оснащен электронным блоком собственной локальной автоматики со своим набором датчиков контролируемого параметра и набором алгоритмов автоматического управления, который является частью распределенной автоматизированной системы управления (АСУ), в которую они объединены.1. Automated hybrid heating installation, including at least one heating boiler, electrolyzer, burner, control unit, characterized in that it has a closed loop and contains interconnected consumer unit, distilled water preparation unit connected to a hydraulic power source, fuel generation unit gas, including at least one electrolytic cell connected to an external power supply and an electrolyte tank used to generate fuel gas based on the electrolytic decomposition of water, while the tank is additionally equipped with a heat exchanger and a droplet eliminator, the fuel gas pre-treatment unit is equipped with a cooler and an evaporator and is connected with a gas collector, through which the purified and dried fuel gas enters the combustion reactor, which contains at least one heating boiler with a burner configured to collect condensate, the outer surface of which has a profiled surface, with In this case, each of the nodes is equipped with an electronic unit of its own local automation with its own set of sensors of the controlled parameter and a set of automatic control algorithms, which is part of the distributed automated control system (ACS) in which they are combined. 2. Автоматизированная гибридная отопительная установка по п. 1, отличающаяся тем, что каплеуловитель выполнен в виде многослойной сетки из коррозионного материала.2. Automated hybrid heating plant according to claim 1, characterized in that the droplet eliminator is made in the form of a multilayer grid of corrosive material. 3. Автоматизированная гибридная отопительная установка по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве коррозионного материала используют нержавеющую сталь.3. Automated hybrid heating plant according to claim 2, characterized in that stainless steel is used as a corrosive material. 4. Автоматизированная гибридная отопительная установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус горелки выполнен ребристым.4. Automated hybrid heating plant according to claim 1, characterized in that the burner body is ribbed.
RU2021136020A 2021-12-08 Automated hybrid heating unit RU2777163C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2777163C1 true RU2777163C1 (en) 2022-08-01

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825177C1 (en) * 2023-12-26 2024-08-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ЗабГУ") Single-circuit dependent heating system control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161286C1 (en) * 2000-05-11 2000-12-27 Вялкин Владимир Андреевич Heat supply system for buildings
RU104676U1 (en) * 2010-12-23 2011-05-20 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM
RU133259U1 (en) * 2012-11-30 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Электроаппарат" STATIONARY HEATING BOILER
RU2652546C1 (en) * 2017-02-21 2018-04-26 Андрей Николаевич Богатов Hydraulic system control system of boiler system of heat supply

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161286C1 (en) * 2000-05-11 2000-12-27 Вялкин Владимир Андреевич Heat supply system for buildings
RU104676U1 (en) * 2010-12-23 2011-05-20 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM
RU133259U1 (en) * 2012-11-30 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Электроаппарат" STATIONARY HEATING BOILER
RU2652546C1 (en) * 2017-02-21 2018-04-26 Андрей Николаевич Богатов Hydraulic system control system of boiler system of heat supply

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825177C1 (en) * 2023-12-26 2024-08-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ЗабГУ") Single-circuit dependent heating system control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2019374584B2 (en) Method of producing hydrogen
US20040188270A1 (en) Hydrogen/oxygen generating system with temperature control
CN110820007B (en) PBI proton exchange membrane electrolysis module and seawater electrolysis hydrogen production device
BR112012026923B1 (en) electrical energy storage and restoration device
CN105862066A (en) High-pressure proton membrane water electrolysis device and method
CN115679377A (en) Take waste heat recovery's brineelectrolysis hydrogen manufacturing system
RU2777163C1 (en) Automated hybrid heating unit
CN114646045B (en) Steam stable supply system and steam stable supply method
CN111005032A (en) Portable full-automatic high-purity fluorine gas production device system
KR20150049399A (en) Fuel cell system with excellent eliminating effect on freezing material throughout air purging and method of controlling the same
RU2371813C1 (en) Autonomous power supply system and method of its operation
CN212103028U (en) PBI proton exchange membrane electrolysis module and seawater electrolysis hydrogen production device
JP2004337843A (en) Method and apparatus for concentrating hydrogen isotope water
CN218182263U (en) Environment test equipment suitable for low-temperature cold start of hydrogen fuel cell stack
CN102515103B (en) Technology for secondarily producing medium pressure steam during synthesizing chlorine and hydrogen into hydrogen chloride and equipment thereof
CN101818354B (en) Water electrolysis system of solid polymer electrolyte
EP2034053A1 (en) Equipment and method for obtaining gases by means of the electrolysis of water
JP2022073460A (en) Power generating system
KR200317613Y1 (en) Large capacity's brown gas generation and burning apparatus
CN219839771U (en) Aluminum electrolysis cell waste heat utilization system
CN111620305A (en) Device and method for greatly improving byproduct steam in hydrogen chloride synthesis
CN211424449U (en) Spray quench tower
CN218409880U (en) Energy conversion equipment and heating system
CN218781998U (en) Environment test equipment suitable for altitude simulation of hydrogen fuel engine system
CN214537434U (en) Waste gas pre-cooling device for secondary aluminum smelting furnace set