Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧНОСТИ, ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВА И НАДЕЖНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРОВ.

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-154-158

Полный текст:

Аннотация

Проанализированы утверждения разработчиков и производителей каталитических теплогенераторов о существен- ных преимуществах этих аппаратов по сравнению с котлами с традиционными способами сжигания топлива: о значительном повышении коэффициента полезного действия каталитических котлов, повышении экологической безопас- ности этих котлов благодаря понижению температуры топочных процессов и уменьшению образования термических оксидов азота в продуктах сгорания, возможности значительного снижения габаритов каталитических котлов благодаря повышению теплонапряженности поверхностей нагрева в топке, а также о повышенной надежности каталитических теплогенераторов. Показано, что эти утверждения бездоказательны и противоречат фундаментальным законам термодинамики, физики и химии. Приведены результаты проведенных авторами каталитических котлов экспериментальных исследований. Рассмотрены утверждения создателей каталитических котлов о повышении экономичности теплогенераторов за счет увеличения теплоты сгорания топлива при многостадийном каталитическом сжигании топлива. Теоретически доказана невозможность увеличения теплоты сгорания топлива при каталитическом сжигании, поскольку это предположение разработчиков каталитических котлов противоречит закону Гесса, закону постоянства сумм теплот сгорания, а также законам Лавуазье и Лапласа. Показана несостоятельность утверждения В. Н. Пармона о возможности повышения КПД каталитического теплогенератора в 3 – 4 раза по сравнению с обычными котлами. Отмечено, что, исходя из теплового баланса котла, его тепловая экономичность определяется не способом генерации теплоты, а, прежде все- го, уровнем охлаждения продуктов сгорания топлива. Показано непреодолимое теоретическое противоречие утверждений создателей каталитических котлов о возможностях низкотемпературного каталитического сжигания топлива и одновременного повышения теплонапряженности топки и снижения размеров котла. Отмечено, что, согласно закону Стефана-Больцмана, интенсивность лучистого теплообмена в топке пропорциональна абсолютной температуре продук- тов сгорания в четвертой степени. Следовательно, чтобы обеспечить необходимую интенсивность теплообмена в ката- литических теплогенераторах температура продуктов сгорания должна быть не меньше, чем в традиционных котлах, а в котлах с повышенной теплонапряженностью топки — еще выше. Из этого следует, что декларируемая авторами и производителями каталитических котлов возможность повышения экологической безопасности этих котлов путем снижения образования термических оксидов азота не имеет какого-либо теоретического обоснования и, тем более, практического подтверждения. Рассмотрены причины низкой надежности каталитических теплогенераторов. Приведен пример работы каталитических теплогенераторов в г. Ульяновске, показавший их крайне низкую надежность. Сделан вывод о нецелесообразности применения имеющихся конструкций каталитических котлов в отечественной теплоэнергетике.

 

Об авторе

В. И. Шарапов
ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет»
Россия
ул. Северный Венец, 32, 432027, г. Ульяновск


Список литературы

1. Пармон В. Н. Каталитические технологии в децентрализованной теплоэнергетике. Adam Smith Conferences. Москва, 22 ноября 2010 г. Интернет-ресурс: http://oldcpd.mrsksevzap.ru/307.pdf-t=ru.1- Valentin_Parmon.pdf.

2. Газовые водогрейные котлы беспламенного горения. Интернет-ресурс: http://www.enerob.ru/img/KTG.pdf.

3. Технология беспламенного низкотемпературного каталитического горения в производстве тепла. Интернет-ресурс: http:// environment.owwz.de/fi leadmin/user_upload/Dateien/Umweltportal/ Umwelt_Forum_2008/Chernyschev.pdf.

4. Патент РФ №2380612. МПК F 23 C 13/04. Каталитический тепло- генератор / Р. И. Кузьмина, П. Н. Попов. Опубл. 27.01.2010 г.

5. Свидетельство на полезную модель №39687 (РФ). МПК F24H1/00. Котел водогрейный / А. П. Бевз, К. В. Молчанов, А. В. Мол- чанов и др. Опубл. 10.08.2004 г.

6. Патент РФ №2275961. МПК B01J37/02 (2006.01). Способ получения катализатора для сжигания топлива (варианты) / А. П. Бевз, К. В. Молчанов, А. В. Молчанов и др. Опубл. 10.05.2006 г.

7. Каталитические теплогенераторы серии КТГ. Руководство по эксплуатации. М.: ООО «Энергооборудование». 2009. 84. с.

8. Хзмалян Д. М., Каган Я. А. Теория горения и топочные устройства. М.: «Энергия». 1976. 488 с.

9. Стырикович М. А., Катковская К. Я., Серов Е. П. Парогенераторы электростанций. М. – Л.: «Энергия». 1966. 384 с.

10. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник (серия «Теплоэнергетика и теплотехника») / Е. В. Аметистов, В. А. Григорьев, Б. Т. Емцев и др. М: Энергоиздат.1982. 512 с.


Для цитирования:


Шарапов В.И. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧНОСТИ, ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВА И НАДЕЖНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРОВ. Надежность и безопасность энергетики. 2017;10(2):154-158. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-154-158

For citation:


Sharapov V.I. Estimation of economic efficiency, environmental efficiency and reliability of catalytic heat generators Safety and Reliability of Power Industry. 2017;10(2):154-158. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-154-158

Просмотров: 164


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)