Устройства, в которых сжигание происходит в присутствии каталитического материала – F23C 13/00

Изобретение относится к устройствам и способам сжигания топлив в теплогенерирующих установках и может быть использовано для нагрева газовых, жидких и суспензионных технологических сред за счет сжигания газообразного или жидкого испаряющегося топлива. Устройство для сжигания топлив и нагрева технологических сред содержит каталитический материал (катализатор) для беспламенного сжигания топлива при непосредственном контакте с окислителем, подогреватель воздуха, теплообменник для нагрева технологической среды продуктами сжигания, дымосос. Устройство состоит, по меньшей мере, из двух теплообменных секций, например, спирально-радиального типа, содержащих катализатор, каждая из которых имеет цилиндрическую обечайку, кольцевой зазор, примыкающий к обечайке, для ввода окислителя, кольцевой коллектор-распределитель топлива, примыкающий к обечайке, расположенный с наружной или внутренней стороны обечайки, газоход топливной смеси, расположенный аксиально, заполненный насадкой, кольцевую смесительную камеру окислителя - с топливом, расположенную между газоходом и обечайкой, газоход продуктов окисления (сжигания), примыкающий к обечайке аппарата, а также блок каталитических теплообменных элементов, расположенный между газоходом топливной смеси и газоходом продуктов окисления, имеющий щелевые зазоры между теплообменными элементами для прохода топливной смеси и продуктов сгорания, заполненные гранулированным катализатором окисления топлива, и замкнутое внутреннее пространство теплообменных элементов для прохода нагреваемой среды, при этом блок каталитических теплообменных элементов оснащен патрубком и коллектором-распределителем подвода нагреваемой технологической среды, а также коллектором и патрубком вывода нагретой технологической среды, кроме того, устройство оснащено пусковым устройством подогрева воздуха. Технический результат - упрощение устройства, уменьшение металлоемкости, снижение энергозатрат и расширение ассортимента топлив. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Нагревательное устройство (100) для сжигания жидкого топлива содержит по меньшей мере один каталитический элемент (140) для каталитического сжигания топливовоздушной смеси, топливопровод (133), расположенный на передней по ходу течения стороне указанного первого каталитического элемента (140), внутренний всасывающий трубопровод (132), расположенный на передней по ходу течения стороне указанного по меньшей мере одного каталитического элемента (140), испаритель (130) для испарения топлива, имеющий по существу асимметричную форму, имеющий переднюю по ходу течения часть и заднюю по ходу течения часть и выполненный с возможностью нагрева при работе по меньшей мере одним каталитическим элементом (140) и снабжения топливом и воздухом от топливопровода (133) и внутреннего всасывающего трубопровода (132), и внешний корпус (110) для размещения каталитического элемента (140) и испарителя (130) для испарения топлива, испаритель (130) для испарения топлива снабжен по меньшей мере одним внутренним всасывающим трубопроводом (132; 132b), расположенным в его по существу передней по ходу течения части и выполненным с возможностью подачи топлива и/или воздуха в направлении по касательной в целом в переднюю по ходу течения часть испарителя (130) для испарения топлива с формированием в нем вращательного потока, причем указанная в целом передняя по ходу течения часть испарителя (130) для испарения топлива расположена вблизи указанного по меньшей мере одного каталитического элемента (140). Изобретение обеспечивает малый выброс загрязняющих веществ и минимальное потребление электроэнергии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к обогревающим устройствам с использованием катализа для беспламенного горения и может использоваться для индивидуального обогрева человека. Каталитический обогреватель двухрежимный, состоящий из каталитической насадки и присоединяемого к ней топливного бачка, топливо в котором удерживается в пористом гигроскопическом наполнителе, а пары топлива поступают к каталитической насадке из открытого окна топливного бачка, которое одновременно служит и для заливки топлива, отличается тем, что рабочее окно каталитической насадки (площадью S1) имеет некоторый эксцентриситет е относительно оси симметрии насадки, а испарительное окно топливного бачка (площадью S2=S1) имеет такой же эксцентриситет относительно оси симметрии самого бачка, что позволяет стыковать каталитическую насадку и топливный бачок в двух различных положениях и реализовывать тем самым два режима тепловой мощности обогревателя: режим максимальной тепловой мощности - когда площади окон совпадают S_max=S1=S2, и режим минимальной тепловой мощности - когда площади окон пересекаются S_min=S1 S2. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной надежности и функциональных возможностей каталитического обогревателя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для непрерывного предварительного нагрева смеси из горючего газа, в частности природного газа, и кислорода перед его каталитическим сжиганием, теплота сгорания которого обеспечивает возможность нагревания извлекаемого из хранилища газа перед его расширением или после его расширения с целью компенсации эффекта Джоуля-Томсона и подачи к потребителям. Устройство выполнено в виде струйного насоса с насосным соплом (3) и расположенным соосно с ним приемным соплом (7), насосное сопло (3) является входом для смеси расположенной в корпусе (4) насоса смесительной камеры (5), со смесительной камерой (5) соединен всасывающий трубопровод (6) для подогретого с помощью каталитического сгорания природного газа, приемное сопло (7) является частью выхода смесительной камеры (5) струйного насоса, насосное сопло (3) и приемное сопло (7) расположены с возможностью перемещения относительно друг друга в корпусе (4) насоса, причем устройство имеет регулировочный механизм для регулировки расстояния между насосным соплом (3) и приемным соплом (7) в зависимости от температуры потока газовой смеси, выходящего через выход из смесительной камеры. Изобретение позволяет повысить стабильность процесса каталитической реакции кислорода и природного газа. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к каталитическому нагревателю. Каталитический нагреватель содержит по меньшей мере один топливный резервуар, по меньшей мере одну трубку, соединенную с по меньшей мере одним резервуаром, по меньшей мере одну пористую трубку, соединенную с по меньшей мере одной трубкой и направленную в полость, и полость, ограниченную пористой каталитической стенкой, которая находится в диффузионном контакте с окислительным газом, для обеспечения каталитического горения с топливом из по меньшей мере одной пористой трубки, причем окисление может происходить на пористых каталитических стенках между молекулами окислителя, поступающими путем диффузии снаружи от пористых каталитических стенок, и плазмой внутри полости, распространяющейся посредством диффузии в направлении каталитических стенок, в котором плазма сформирована из испарившегося топлива, высвобождающегося через по меньшей мере одну пористую трубку, таким образом, что в результате окисления генерируется тепло. В нагревателе топливо кипит. По меньшей мере одна трубка включает трубки подачи топлива, имеющие малый диаметр и большую длину для ограничения потока жидкого топлива в по меньшей мере одну пористую трубку, при этом топливные трубки подачи находятся в тепловом контакте с каталитическим сгоранием, причем топливо испаряется в топливных трубках подачи, и в результате увеличения объема уменьшается скорость подачи потока топлива через трубки подачи. Пористые каталитические стенки содержат пористую матрицу материала высокотемпературной подложки и покрытие из каталитического материала. Пористые каталитические стенки содержат кожух для матрицы. Кожух для матрицы выполнен в виде проводника тепла с возможностью циркуляции текучей среды. Пористые каталитические стенки содержат минеральную вату, покрытую катализаторами, выбранными из группы, состоящей из платины, палладия, родия, меди, цинка, никеля, иридия, олова, осмия, рутения, серебра, окиси титана, железа и переходных металлов. Изобретение позволяет генерировать тепло и электричество в результате реакции окисления внутри полости, имеющей пористые каталитические стенки. 30 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к энергетике, металлургической промышленности, а именно к сжиганию твердого топлива: угля, торфа, древесины, и обеспечивает при его использовании интенсификацию процесса горения со снижением расхода топлива. Указанный технический результат достигается в способе интенсификации сжигания твердого топлива, заключающемся в горении топливно-воздушной смеси в электрическом поле, при этом процесс сжигания осуществляют с помощью находящегося в зоне горения катализатора, нанесенного на высоковольтный электрод, на который подают высокое напряжение в пределах 5-10 кВ, а электрод выполняют из металлов переменной валентности или их окисей. 2 ил.

Изобретение может найти применение в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности. В каталитический реактор загружают катализатор из бункера 13 с помощью эжектора 14 через загрузочный патрубок 7. Под газораспределительную решетку 8 через патрубок 3 подают воздух для псевдоожижения слоя. Слой катализатора нагревают до температуры 300-400°C. Затем через патрубок 4 в слой вводят уголь. Температуру слоя доводят до температуры 500-750°C за счет теплоты сгорания топлива. В слой через патрубок 15 подают влажный осадок. Твердые продукты термоокислительной переработки охлаждают, отделяют от дымовых газов и обрабатывают водным раствором неорганической кислоты. Изобретение позволяет повысить эффективность переработки осадков сточных вод в псевдоожиженном слое катализатора, уменьшить износ катализатора, снизить выбросы токсичных веществ с дымовыми газами, 3 н.п. ф-лы, 1 ил., 14 пр.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Способ механоактивации угля микропомола перед сжиганием включает микропомол, механоактивацию и сжигание, в операции микропомол механоактивацию осуществляют одновременно внутри камеры дезинтегратора, в конструктивных элементах которого используют сплавы с высокой химической активностью и пониженной эрозийной стойкостью к удару, а полученный твердый раствор угля с частицами эрозийного износа вводят в камеру сгорания и подвергают термоудару. Твердый раствор угля с частицами эрозийного износа подвергают термоудару с помощью высокоэнтальпийного источника, преимущественно плазмотрона или газовой горелки. Для конструктивных элементов дезинтегратора используют сплавы, включающие щелочноземельные металлы, преимущественно магний или кальций. Изобретение позволяет существенно снизить все виды затрат, включая эксплуатационные, обеспечивая при этом высокую степень дожига угля и минимальные выбросы вредных газов (NO_X) в атмосферу. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано для утилизации низкокалорийных газовых смесей, обезвреживания горючих газообразных и жидких отходов, получения полезных химических продуктов. Способ характеризуется тем, что для сжигания используют два типа горючих газовых смесей и периодически осуществляют фильтрацию каждого типа газовой смеси через инертную пористую среду в одном направлении, причем состав, скорость фильтрации и концентрацию горючего компонента каждого типа газовой смеси выбирают так, чтобы обеспечить встречное движение бегущей волны горения в газовой смеси первого типа направлению фильтрации и спутное движение бегущей волны горения в газовой смеси второго типа направлению фильтрации. Периодичность фильтрации сжигаемых смесей устанавливают по положению бегущей волны горения в соответствующих координатах, или по выбранному временному интервалу движения бегущей волны горения в соответствующих координатах, или термопарным методом. Использование двух типов горючих газовых смесей позволяет изменить направление бегущей волны горения без изменения направления фильтрации сжигаемых смесей и продуктов горения. Однонаправленность продуктов горения исключает их влияние на клапанную систему переключения подачи газовых смесей и позволяет использовать для теплоотвода всего один теплообменник. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано для утилизации низкокалорийных газовых смесей и обезвреживания горючих газообразных и жидких отходов. Способ характеризуется тем, что осуществляют фильтрацию горючей газовой или паровой смеси через инертное пористое тело с эквивалентным диаметром порового канала, превышающим критический диаметр (d_э>d_кр). Пористое тело имеет переменные поперечные сечения, размеры которых возрастают по потоку горючей смеси, в том числе сечения квазистабилизации и устойчивой автостабилизации волны горения, площади которых удовлетворяют выражениям: F_qs>F_as, F_qs=Q/( v_qs), F_as=Q/( v_as), где F_qs - площадь сечения квазистабилизации волны горения, см²; F_as - площадь сечения устойчивой автостабилизации волны горения, см²; v _qs - скорость фильтрации горючей смеси в сечении F _qs, см/с; v_as - скорость фильтрации горючей смеси в сечении F_as, см/с; Q - расход горючей смеси на входе в инертное пористое тело, см³/с; - пористость. Использование инертного пористого тела с крупнопористой засыпкой, имеющего два характерных сечения, позволило значительно снизить гидравлическое сопротивление среды и осуществить процесс сжигания горючих смесей с большей скоростью и мощностью. 3 ил., 1 табл.

Элемент для каталитического сжигания газа для превращения топливного газа в тепло содержит термическую массу, находящуюся в теплопроводном контакте с частью элемента для каталитического сжигания газа и имеющую размер, приспособленный для сохранения тепла для поддержания указанной части элемента для каталитического сжигания газа при его температуре воспламенения или выше нее в течение периодов прерывания подачи топливного газа в элемент для каталитического сжигания газа, чтобы, когда подача топливного газа в элемент для каталитического сжигания газа восстанавливается, часть элемента для каталитического сжигания газа, с которой находится в тепловом контакте термическая масса, начинала превращать топливный газ в тепло посредством каталитического воздействия для подъема температуры оставшейся части элемента для каталитического сжигания газа до его температуры воспламенения. Термическая масса размещена внутри элемента для каталитического сжигания газа. Элемент представляет собой удлиненный элемент для каталитического сжигания газа, имеющий отверстие, проходящее через него, при этом термическая масса размещена в промежутке между его концами. Термическая масса размещена в отверстии элемента для каталитического сжигания газа и имеет такие размеры, чтобы облегчить проход топливного газа через отверстие элемента для каталитического сжигания газа между элементом для каталитического сжигания газа и термической массой. Термическая масса прижата к указанной части элемента для каталитического сжигания газа. Термическая масса содержит пробку, имеющую такое поперечное сечение, чтобы входить в контакт с элементом для каталитического сжигания газа в теплопроводном контакте в отстоящих местоположениях по периферии пробки, причем пробка взаимодействует с элементом для каталитического сжигания газа для размещения прохода топливного газа между пробкой и элементом для каталитического сжигания газа в местоположениях между отстоящими местоположениями, в которых пробка входит в контакт с элементом для каталитического сжигания газа. Термическая масса состоит из теплопроводного материала. Элемент содержит подложку и каталитический материал, нанесенный на подложку. Изобретение позволяет управлять и поддерживать температуру нагревательного устройства. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

В изобретении предлагается система доставки каталитического аэрозоля, позволяющая получить аэрозоль, содержащий катализатор, для доставки непосредственно в зону пламени реакционной системы сжигания топлива или непосредственно на впуск воздуха, или на впуск топлива или топливовоздушной смеси, или непосредственно в горячие отработавшие газы реакции горения, или в любую комбинацию этих трех местоположений. Система доставки аэрозоля для использования совместно с устройством сжигания топлива содержит камеру, имеющую первый впуск для подачи в камеру источника газа, второй впуск для подачи в камеру раствора катализатора, содержащего одну или несколько неорганических солей металлов, и распылительное сопло для выпускания флюида из камеры в виде аэрозоля; причем первый впуск, второй впуск и распылительное сопло расположены так, что газ и флюид в камере перемешиваются и объединяются так, чтобы образовать аэрозоль при выпуске через сопло, при этом сопло имеет флюидное сообщение с одной или несколькими зонами, выбранными из группы, в которую входят зона подготовки горения, зона горения и зона дожигания. Сопло расположено в зоне горения. Сопло расположено в зоне подготовки горения, в которой воздух и топливо перемешиваются ранее горения. Сопло расположено в зоне подготовки горения, где имеется только топливо или только воздух, то есть ранее перемешивания двух компонентов. Сопло расположено в зоне дожигания. Сопло имеет коническую форму. Система доставки аэрозоля содержит несколько сопел. Подача газа и каталитического раствора в камеру является непрерывной, так что аэрозоль непрерывно распыляется из сопла. Каталитический раствор содержит одно или несколько соединений, содержащих металл, выбранный из группы, в которую входят платина, палладий, родий, рений, рутений, осмий, церий, иридий, индий, магний, алюминий, титан, медь, цинк, литий, калий, натрий, железо, молибден, марганец, золото и серебро. Соединение присутствует в растворе при концентрации от 0.1 до 2.0 мг/мл. Изобретение позволяет уменьшать загрязнение, создаваемое за счет выбросов из камер сгорания, обеспечивает более эффективное и чистое сгорание. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к промышленной и коммунальной теплоэнергетике и может быть использовано в теплогенерирующих установках ТЭС и котельных, работающих на природном газе, для уменьшения расхода топлива, а также загрязнения окружающей атмосферы диоксидом углерода и оксидами азота. Устройство для подготовки и сжигания газообразного топлива включает конвертер, содержащий корпус с реакционными трубами, стенки которых выполнены из жаропрочного материала, горелки, топку котла. К подводящим и отводящим коммуникациям параллельно присоединены два одинаковых конвертера, в каждом корпусе которых снизу вверх помещены: камера подготовки реакционной смеси, обечайка которой снабжена тангенциальными патрубками газообразного топлива и водяного пара, верхний торец соединен с реакционными трубами, в каждой из которых на входе закреплены лопатки завихрителя, образующих зону турбулизации, а остальная внутренняя поверхность, представляющая собой зону риформинга, покрыта слоем никелевого катализатора на керамической основе, верхний конец реакционных труб соединен с камерой усреднения, крышка которой снабжена патрубком выхода конвертированного газа, причем над камерой смешения помещена кольцевая камера сгорания, снабженная тангенциальной горелкой и сообщающаяся с конвективной шахтой, соединенной с кольцевым коллектором, снабженным патрубком дымовых газов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение экономической и экологической эффективности теплогенерирующей установки. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике - к технике генерирования тепловой энергии на принципе беспламенного каталитического окисления различных видов топлив и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, на транспорте и других областях для автономного водяного отопления воздушного обогрева, а также горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, зданий и сооружений: гаражей, теплиц, хранилищ, ферм, дачных домиков и т.д. Каталитический теплогенератор содержит вертикально ориентированный корпус с входом для подачи топлива и выходом для отработанных газов, включающий, по крайней мере, три камеры: камеру горения в нижней части корпуса и расположенные над ней две камеры дожига, при этом камеры образованы горизонтально ориентированными перегородками, имеющими зазоры для прохода продуктов горения; решетку с неподвижным слоем катализатора, размещенную в верхней части камеры горения, при этом катализатор представляет собой термостойкий пористый носитель с нанесенными на него оксидом никеля и оксидом меди, при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид меди - 1,0-3,0; оксид никеля - 1,0-2,5; носитель - остальное; блок регулированной подачи воздуха, расположенный в нижней части камеры горения; канал подачи вторичного воздуха в камеру дожига; теплообменный блок. Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в разработке каталитического теплогенератора, эффективно использующего тепло при сжигании различного вида топлива любой влажности, обеспечивающего экологическую чистоту отходящих газов и позволяющего регулировать его тепловую мощность. 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ уменьшения коэффициента непрозрачности дымового султана, выбрасываемого в атмосферу крупными промышленными предприятиями и агрегатами, использующими в своей работе камеры сгорания, предусматривает следующие этапы: определение эффективности введения в печь обрабатывающих химических веществ, способных регулировать выброс в атмосферу дымового султана, а также замедлять процессы коррозии и образования шлаков, определение эффективности добавления в топливо обрабатывающих химических веществ, способных регулировать процесс выброса дымового султана в атмосферу, а также замедлять процессы коррозии и образования шлаков, определение эффективности добавления в топливо катализаторов горения, определение эффективности добавления в саму печь катализаторов горения, определение эффективности введения катализаторов горения в саму печь путем распыления струи этих химических веществ, определение эффективности комбинирования различных типов химической обработки, перечисленных выше, причем определение осуществляют вычислительным путем, включающим вычислительную гидродинамику и результаты наблюдений, а также выбор наиболее предпочтительного режима химической обработки, включающий в себя один или более из вышеперечисленных способов обработки; и применение режима химической обработки, определенного вышеуказанным способом, путем добавления в топливо катализаторов горения или путем введения в печь обрабатывающих химических веществ для контроля дымового султана, причем выбранный режим служит для уменьшения коэффициента непрозрачности дымового султана, улучшения горения и/или уменьшения шлакообразования, и/или уменьшения потери веса при сгорании углерода, и/или уменьшения коррозии. В качестве катализаторов горения используют соединения металлов, причем металлы выбирают из группы, включающей медь, железо, магний, кальций, церий, барий и цинк. В качестве обрабатывающих химических веществ, вводимых в печь, используют оксид или гидроксид магния, введенный в растворитель. В качестве обрабатывающего химического вещества, вводимого в печь, используют суспензии оксида или гидроксида магния. Концентрация определенного обрабатывающего химического вещества, вводимого в печь в виде суспензии или раствора, составляет примерно от 1 до 100% в зависимости от веса суспензии или раствора. Катализатор горения вводят либо в топливо, либо внутрь камеры сгорания, при этом интенсивность дозировки варьируют от 0.2 до 0.8 кг на каждые 1000 кг углеродосодержащего топлива, сжигаемого в камере сгорания. Обработку определенным химическим веществом, вводимым в печь, производят путем введения внутрь камеры сгорания этого вещества в количестве от 0.2 до 0.5 кг на каждые 1000 кг углеродосодержащего топлива, сжигаемого в камере сгорания. Химическую обработку обрабатывающим химическим веществом, вводимым в печь, производят на нескольких уровнях. Изобретение позволяет снизить коэффициент непрозрачности дымового султана, образование шлаков, коррозионные процессы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к каталитическим технологиям, а именно к каталитическому сжиганию природного газа, и может быть использовано в каталитических камерах сгорания газотурбинных силовых установок. Способ сжигания углеводородного топлива заключается в пропускании исходного топлива через несколько каталитических зон с использованием каталитического пакета, включающего два катализатора: Pd-содержащий катализатор для инициирования процесса горения топливно-воздушной смеси и катализатор для устойчивого горения топливно-воздушной смеси. Сжигание осуществляют в двух каталитических зонах, которые различаются порозностью слоя, составами катализаторов и их каталитической активностью в реакциях окисления углеводородов: в 1-й зоне используют катализатор, обеспечивающий порозность слоя 0,45-0,60 и содержащий PdO и/или Pd, нанесенные на гранулированный оксид алюминия, модифицированный оксидами редкоземельных элементов РЗЭ, в частности церия и/или лантана, с содержанием палладия 0,5-2,5 мас.%; во 2-й зоне используют гранулированный оксидный катализатор с порозностью слоя 0,40-0,53, содержащий в качестве активного компонента 3-20 мас.% оксидов марганца или 20-90 мас.% гексаалюмината марганца, или оксидный катализатор, модифицированный PdO и/или Pd в количестве 0,1-2,5 мас.%. Инициирование процесса горения топливно-воздушной смеси, содержащей 1,0-6,0 об.% метана, осуществляют на катализаторе 1-й зоны при температуре 250-530°С; устойчивое горение топливно-воздушной смеси осуществляют на катализаторе во 2-й зоне при входной температуре 450-800°С, при этом температура отработанных газов на выходе из каталитического пакета составляет 750-950°С. Соотношение высот 1-й и 2-й каталитических зон в пакете составляет 0,1/0,9-0,2/0,8. Для контроля за процессом сжигания углеводородного топлива между 1-й и 2-й зоной помещают слой инертного материала, в качестве которого используют гранулированный оксид алюминия или корунд, при этом высота слоя инертного материала составляет 0,025-0,15 от высоты всего пакета. Технический результат - обеспечение экологической безопасности отработанных газов и стабильность процесса сжигания природного газа. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к технике генерирования тепловой энергии на принципе двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива с получением синтез-газа и продуктов полного окисления углеводородного топлива и могут быть использованы в энергоустановках на топливных элементах, а также в отопительных водогрейных системах для генерации тепла. Способ двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива заключается в том, что предварительно разогревают катализатор, после чего на первой стадии осуществляют частичное каталитическое окисление углеводородного топлива на разогретом катализаторе с получением синтез-газа, содержащего водород и монооксид углерода, который на второй стадии смешивают с дополнительным количеством воздуха. На второй стадии в зоне горения осуществляют пламенное сжигание полученной смеси синтез-газа с воздухом, при этом обеспечивают общий коэффициент избытка воздуха по отношению к стехиометрическому в диапазоне, равном =0.6÷3. На первой стадии все газообразное углеводородное топливо подают в канал частичного каталитического окисления. Смесь газообразного углеводородного топлива с воздухом, проходящую по каналу частичного каталитического окисления, задают из соотношения топливо/воздух в диапазоне равном 1:2.8÷1:3. Синтез-газ, выходящий из канала частичного каталитического окисления, и дополнительный воздух для получения гомогенной горючей смеси подают в зону горения соответственно в виде встречных кольцевых коаксиальных струй. Катализатор разогревают до температуры 400÷650°С за счет тепла от продуктов сгорания, которое происходит за катализатором по ходу движения газов. Для осуществления процесса сгорания производят воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом, при этом отношение объема указанной смеси к стехиометрическому объему воздуха выбирают в диапазоне 1.05÷1.2. Воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом осуществляют электрической искровой или калильной свечой и контролируют с помощью датчика контроля пламени. Коэффициент избытка воздуха при воспламенении обеспечивают дополнительным количеством воздуха. Изменение величины генерируемой тепловой мощности обеспечивают изменением количеств газообразного углеводородного топлива и воздуха, подаваемых на первую и вторую стадии сжигания. В качестве катализатора используют пористый материал, содержащий в качестве активных компонентов родий, никель, платину, палладий, железо, кобальт, рений, рутений или их смеси. Изобретение позволяет снизить выброс вредных веществ в атмосферный воздух, обеспечивая в отходящих газах практически полное отсутствие оксида углерода и оксидов азота. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области выработки электроэнергии непосредственно под землей. Подземный энергетический комплекс, содержащий камеру сгорания из двух полостей, нижняя из которых заполнена водой, а в топочной полости осуществляется горение угля, систему золоудаления, турбоэлектрогенераторный агрегат, расположенные в горной выработке, сопряженной с вентиляционной сбойкой с размещенным в ней теплообменным аппаратом, отличающийся тем, что камера в нижней полости содержит устройство по разложению методом электролиза шахтной воды на кислород и водород, а горная выработка непосредственно пройдена по пласту сжигаемого угля. Уголь, добытый в лаве, измельчается, подается в верхнюю зону сгорания камеры. При разложении воды в камере сгорания на кислород и водород методом электролиза будет интенсивно выделяться водород. Выделенный водород из воды поступает в зону горения, где сгорает совместно с углем. Из-за высокой калорийности от сгорания водорода в зоне горения повышается температура газопарового агента. Изобретение позволяет повысить КПД установки при сжигании угля и повысить рентабельность подземного угледобывающего предприятия. 1 ил.