(Использование) Горелка утилизации газовых отходов производства водорода

Организация: Томский научный центр СО РАН.

Описание: При производстве водорода из углеводородного сырья или отходов образуются невостребованные газы (хвосты), переменного во времени массового расхода и химического состава, которые необходимо утилизировать. Традиционно, на химических производствах используются атмосферные факельные горелки, которые (а) неэкологичны, (б) не позволяют использовать теплоту сгорания побочных газов для практических нужд, таких как нагрев воды или генерации электроэнергии. В ТНЦ СО РАН разработаны горелки, адаптированные для применения в топках водогрейных котлов, которые способны утилизировать широкую гамму углеводородных газов, как традиционные природный газ или пропан-бутан, так и биогазы или синтез-газы.

Основным элементов новой горелки является пористый проницаемый цилиндр из интерметаллидного Ni-Al-Cr сплава, который производится энергоэффективным методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием широкодоступных на рынке порошков никеля, алюминия и хрома. В отличие от факельной горелки, сжигание газа происходит строго в объёме пористого цилиндра, поверхность которого раскаляется и испускает инфракрасный порок (ИК горелка). В ИК поток переводится до 60% энергии горения топлива. Физические принципы, положенные в основу горелки, позволяют обеспечить экологичное сжигание широкой гаммы топлив, от низкокалорийных биогазов, до синтез-газов и водорода, без необходимости изменять конструкцию горелки. Горелка компактна, что позволяет проектировать теплотехнические устройства, бойлеры или проточные водонагреватели, с кратно пониженной металлоёмкостью (по сравнению с факельными горелками).
На данный момент экспериментально верифицирована возможность создавать теплотехнические устройства мощностью до 30 кВт.

На каком этапе находится проект: Горелки средней мощности (до 30 кВт) успешно протестированы в лаборатории для сжигания широкой гаммы углеводородных газов. Протестированы лабораторные прототипы водогрейных котлов, адаптированных под новые горелки.

MRL 4. Достигнута возможность изготовления технических средств в лабораторных условиях.

TRL 5. Изготовлен экспериментальный образец в реальном масштабе по полупромышленной технологии и испытан, проведена эмуляция основных внешних условий.

К какому направлению относится разработка, технология: Переработка биомассы и пластиковых отходов в водород. Газификация низкоэнергетических углей и торфов для получения водорода и синтез-газа.