Название статьи

Применение конверсии природного газа в высокотемпературной среде

Журнал: Известия Транссиба №2(62), 2025
Раздел журнала: Энергетические системы и комплексы
Страницы: 117-126
Авторы: В. Я. Губарев
УДК: 536.7, 662.76
Библиографическое описание статьи
Губарев, В. Я. Применение конверсии природного газа в высокотемпературной среде [Текст] / В. Я. Губарев, М. А. Бавыкин, А. Г. Ярцев // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. – Омск. – 2025. – №2(62). – C. 117 – 126.

Аннотация

Рост производственных мощностей требует постоянного увеличения потребления топлива, что ведет к неизбежному уменьшению ископаемого топлива, запасы которого ограничены. По этой причине необходим постепенный переход на использование вторичных энергоресурсов, в частности использование вторичных газов, образующихся в результате производственных процессов. В данной статье рассмотрен вариант применения конверсии природного газа при добавлении его в высокотемпературный поток конвертерного газа с целью снижения его температуры для уменьшения тепловой нагрузки на поверхности нагрева и дальнейшего использования в качестве основного топлива в энергетических агрегатах. С помощью универсального программного комплекса Ansys Fluent была разработана расчетная модель газопровода конвертерного газа с подводом природного топлива, получены контуры распределения состава и температуры топливной смеси, образующейся при химическом взаимодействии газов. Проведены анализ полученной топливной смеси и сравнение эффективности полученного синтез-газа с исходным топливом. Показано, что в результате химической реакции получившийся газ имеет увеличение тепловой эффективности на 64 %. Результаты данного исследования демонстрируют возможность дальнейшего применения образовавшейся топливной смеси в качестве основного топлива для технологических процессов.

Список используемой литературы

1. Исследование горения механоактивированных углей микропомола / А. П. Бурдуков, В. И. Попов, В. А. Фалеев, Т. С. Юсупов. - Текст : непосредственный // Горение твердого топлива : сборник докладов VII Всероссийской конференции с международным участием : в 3 частях / Институт теплофизики СО РАН. - Новосибирск, 2009. - Ч. 2. - С. 27-33. @@ Burdukov A.P., Popov V.I., Faleev V.A., Yusupov T.S. [Study of combustion of mechanically activated micropole coals] Gorenie tverdogo topliva: sbornik dokladov VII Vserossijskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem [Combustion of solid fuel: collection of reports of the VII All-Russian conference with international participation]. Novosibirsk, 2009, part 2, pp. 27-33. (In Russian).
2. Суфиянов, Р. Ш. Конверсия природного газа / Р. Ш. Суфиянов. - Текст : непосредственный // Тенденции развития науки и образования. - 2021. - № 69-1. - С. 142-145. - DOI 10.18411/lj-01-2021-39. - EDN FSJRPZ. @@ Sufianov R.S. Conversion of natural gas. Tendentsii razvitiia nauki i obrazovaniia - Trends in the development of science and education, 2021, no. 69-1, pp. 142-145. DOI 10.18411/lj-01-2021-39. EDN FSJRPZ. (In Russian).
3. Голдобин, Д. Д. Моделирование и верификация горелочного устройства для производства водорода автотермической конверсией природного газа / Д. Д. Голдобин, А. А. Борисов, С. Н. Петин. - Текст : непосредственный // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии (ХХII Бенардосовские чтения) : материалы международной научно-технической конференции / Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина. - Иваново, 2023. - Т. 2. - С. 213-215. - EDN PWSIYY. @@ Goldobin D.D., Borisov A.A., Petin S.N. [Modeling and verification of a burner device for the production of hydrogen by autothermal reforming of natural gas] Sostojanie i perspektivy razvitija jelektro- i teplotehnologii (XXII Benardosovskie chtenija) : Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii [The state and prospects of development of electrical and thermal technology (XXII Benardos Readings): Proceedings of the International Scientific and Technical Conference]. Ivanovo, 2023, vol. 2, pp. 213-215. EDN PWSIYY. (In Russian).
4. Arroyo J., Perez L., Cuervo-Pinera V. CFD Modeling and Validation of Blast Furnace Gas/Natural Gas Mixture Combustion in an Experimental Industrial Furnace, Technologies for Climate-Neutral Energy Systems, 2023, vol. 11, iss. 2, pp. 1-24. https://doi.org/10.3390/pr11020332.
5. Гиззатуллин, А. Р. Разработка и верификация многокомпонентной модели паровой конверсии метана / А. Р. Гиззатуллин, А. А. Филимонова, Н. Д. Чичирова. - Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2024. - Т. 26. - № 4. - С. 124-135. - DOI 10.30724/1998-9903-2024-26-4-124-135. - EDN QKHEYB. @@ Gizzatullin A.R., Filimonova A.A., Chichirova N.D. Development and verification of a multi-component model for steam methane reforming. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Problemy energetiki - Power engineering: research, equipment, technology, 2024, vol. 26, no. 4, pp. 124-135. DOI 10.30724/1998-9903-2024-26-4-124-135. EDN QKHEYB. (In Russian).
6. Shaymardanov T.B. The main characteristics of steam-carbon-dioxide conversion of methane, Universum: Chemistry and Biology, 2021, vol. 10-2., pp. 88-94.