Способ сжигания топлива

; Г 23 С 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА путем его смешения с водяным паром, подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с .образованием продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, часть продуктов сгорания направляют в реактор и подогрев в нем осуществляют солнечной энергией,1084553 Составитель Э. Языков Техред И. Верес Корректор О. Билак Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Л, ПчелинскаяЗа каз 1967132 Изобретение относится к энергетикеи может быть использовано на электростанциях с совместным использованием солнечной энергии и энергии от сжигания топлива.Известен способ сжигания топлива пу 5тем подачи топлива и окислителя в зонугорения и получения продуктов сгорания 11.Наиболее близок к предлагаемому потехнической сущности способ сжигания топлива путем его смешения с водяным паром, 10подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с образованием продуктов сгорания 12).Недостатком известных способов является низкая экономичность.Цель изобретения - повышение экономичности,Указанная цель достигается тем, что согласно способу сжигания топлива путем егосмешения с водяным паром, подогрева смеси в реакторе и подачи на горение с образованием продуктов сгорания, часть продуктов сгорания направляют в реактор и подогрев в нем осуществляют солнечной энергией.На чертеже схематично показана станция, на которой может быть осуществленпредлагаемый способ.Станция содержит гелиореакторы 1 и тепловую электростанцию 2.При работе станции топливо и водянойпар подают в гелиореакторы 1, где смесьнагревается. При этом протекает следую- З 0щая реакция:СНа + НгО = ЗНг + СОВ результате этой реакции метан перерабатывается на водород и окись углерода,которые затем направляют на тепловуюэлектростанцию 2 для сжигания. В резуль- З 5тате сгорания водорода и окиси углеродаобразуются продукты сгорания - углекислый газ и вода. Затем часть продуктов сгорания вновь направляется в гелиореактор 1,где смешивается,с исходным топливом.Смесь нагревается в гелиореакторе 1. Приэтом протекают следующие химические реакции:СОг + СН 4 = 2 СО + 2 НгЗНгО + ЗСН 4 = ЗСО + 9 НгПосле переработки метана с продуктами сгорания в гелиореакторе 1 полученныепродукты, водород и окись углерода, направляют на тепловую станцию 2 для сжигания.Пример. Смесь из 16 г метана, занимающего объем 22,4 л при нормальных условияхи 18 г водяного пара нагревают в присутствии катализатора (металлического никеля с добавками окиси магния или окиси алюминия) в гелиореакторе солнечной станции Плотность сконцентрированной солнечной радиации обеспечивает температуру в фокальной плоскости гелиоприемника-гелиореактора порядка 800 в 9 С. Реактор изготовлен из жаропрочной стали, содержащей 25% хрома и 20% никеля, Процесс проводят при атмосферном давлении по схеме СН, +Н,О=ЗН,+СОСостав равновесной смеси после проведения процесса характеризуется следующим соотношением компонентов, %. СН 0,6; НгО 0,6; СО 24,7; Нг 74,1.Полученную смесь, содержащую 22,13 л окиси углерода и 66,39 л водорода (объем приведен к нормальным условиям) подают в опытную камеру сгорания и сжигают по схеме СО+ 05 Ог =- СОгЗНг + 1,5 Ог = ЗНгОПри сжигании окиси углерода выделяется тепло (279,6 кДж), При сжигании водорода 716,7 кДж, Общее количество выделенной тепловой энергии 996 кДж.Затем продукты сжигания - углекислый газ и водяной пар направляют в гелиореактор для повторной переработки с метаном по схемеСОг + СН 4 = 2 СО + 2 НгЗНгО + ЗСН 4 -- ЗСО + 9 НгПлотность сконцентрированного солнечного излучения обеспечивает в этом случае ,температуру, в фокальной плоскости гелиореактора порядка 1100 С. При этой температуре вместе с углекислым газом и водяным паром подают метан в количестве 63,23 гзанимающий объем 88,52 л при нормальных условиях. Процесс проводят при атмосферном давлении, В результате переработки состав равновеской смеси соответствовал следующему соотношению компонентов, /о СН 4 0,95; СОг 0,65; СО 36,7; Нг 61,4; НгО 03,Полученную смесь снова направляют в камеру сгорания и сжигают5 СО + 2,5 Ог = 5 СОг11 Нг + 5,5 Ог = 11 НгОПри сжигании продуктов переработки водорода и окиси углерода выделяется тепло в количестве 4024 кДж.Реализация предлагаемого способа позволяет существенно повысить экономичность сжигания топлива.