Обговорено можливості використання теплових вторинних енергоресурсів - фізичної теплоти відпрацьованих газів теплоенергетичних та теплотехнологічних установок. Повітряна регенерація не дозволяє повністю використати теплоту продуктів згоряння, а в деяких випадках нагрівання повітря неприпустиме. Тому єдиним реальним способом використання теплоти продуктів згоряння є термохімічна регенерація, що грунтується на ендотермічній реакції палива з відповідним окиснювачем. Крім того, цей метод дозволяє зменшити викиди шкідливих речовин (зокрема, оксидів азоту) в атмосферу. Розроблено спосіб визначення рівноважного складу реагуючої газової суміші, що грунтується на пошуку мінімуму загальної вільної енергії системи. Для цього використовується найбільш універсальний і простий в реалізації метод крутого спуску з квадратичною апроксимацією. Одержано замкнену систему лінійних алгебричних рівнянь для множників Лагранжа та безрозмірної загальної кількості молів у системі, яка розв'язується на кожному кроці крутого спуску. Обговорено особливості реалізації розробленого методу з урахуванням властивостей функції, що описує сумарну вільну енергію системи. Наведено приклад обчислення рівноважного складу суміші метану з продуктами його згоряння.Найбільш доцільний шлях використання теплових вторинних енергоресурсів, що утворюються у різних теплових установках, які працюють на природному газі, пов'язаний із методом термохімічної регенерації, що грунтується на реакціях конверсії палива з продуктами згоряння (ПЗ). Мета роботи - розробити схему використання термохімічної регенерації для двигуна внутрішнього згоряння, що працює з певним надлишком повітря, та метод її термодинамічного розрахунку. Оскільки присутність кисню в реагенті для конверсії палива істотно знижує її показники, ми пропонуємо спосіб видалення кисню з тієї частини ПЗ, що служить як реагент для конверсії. Схема складається із теплообмінника для використання ентальпії конвертованого палива (КП), камери згоряння, де певна частка КП спалюється у кисні відповідної частини ПЗ, та двох термохімічних реакторів, встановлених паралельно. Наведено також приклади розрахунку згаданої схеми, які демонструють, що її використання дозволяє зекономити 12,2 % первинного палива. Для порівняння було розраховано найпростішу схему, де реагент для конверсії палива містить кисень. У цьому випадку економія палива на 4,3 - 6,8 % менша.Проблему утилізації теплових вторинних енергоресурсів, що утворюються у різних теплових установках, які працюють на природному газі, необхідно вважати дуже актуальною з точки зору енергозаощадження. Найбільш доцільний шлях її розв'язання пов'язаний із технологією термохімічної регенерації, що грунтується на конверсії палива з продуктами згоряння. Розроблено схему газотурбінної установки з комбінованою системою термохімічної та повітряної регенерації, що грунтується на двох технічних рішеннях: термохімічний реактор розташований не за турбіною (де температура продуктів згоряння досить низька), а між її циліндрами високого і низького тиску; коефіцієнт надлишку повітря дорівнює одиниці, і для зниження температури продуктів згоряння перед турбіною певна частина їх подається у камеру згоряння. Крім того, запропоновано метод розрахунку газотурбінної установки з комбінованою системою регенерації, і розроблено відповідну програму. Числові розрахунки показали, що ця схема забезпечує дуже високий ккд (до 57,6 %) та знижує викиди шкідливих речовин.

  Повний текст PDF - 470.598 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"