本发明专利技术涉及在涡轮发电设备中制备含氢气态燃料的方法。在涡轮发电设备中实施用于制备含氢气态燃料的多阶段方法(G.G.Arakelyan法)，进行过程流的分离的至少三个阶段，包含分别供应水和碳氢化合物组分，其中，在第一阶段，加入水用于加热和蒸汽产生，在第二阶段，加入碳氢化合物组分，然后通过喷射方法与蒸汽混合，将混合物加热并转移到第三阶段和随后的加热阶段以制备燃料，然后将制备的燃料从后一阶段转移到用于形成燃烧火焰的燃烧系统的入口，所述燃烧火焰加热用于燃料的多阶段形成的工艺圆筒，以及工作火焰，将一些燃料用于外部使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及在涡轮发电设备中制备含氢气态燃料的方法。在涡轮发电设备中实施用于制备含氢气态燃料的多阶段方法(G.G.Arakelyan法)，进行过程流的分离的至少三个阶段，包含分别供应水和碳氢化合物组分，其中，在第一阶段，加入水用于加热和蒸汽产生，在第二阶段，加入碳氢化合物组分，然后通过喷射方法与蒸汽混合，将混合物加热并转移到第三阶段和随后的加热阶段以制备燃料，然后将制备的燃料从后一阶段转移到用于形成燃烧火焰的燃烧系统的入口，所述燃烧火焰加热用于燃料的多阶段形成的工艺圆筒，以及工作火焰，将一些燃料用于外部使用。【专利说明】用于制备含氢气态燃料的多阶段方法及用于实施所述方法 的热气体产生装备 1.
本专利技术涉及节能技术，主要涉及当燃烧温度高于500°c时，在连续热的火焰介质 中，结合催化介质从C nH2n+2(柴油、渔油）系列转化明为含氢气态燃料的方法和装备。最常 见的此类方法是指下述系统，其中，气态燃料生产和及其通过燃烧的实施组合成单个循环， 此外，此类系统也可以用于含氢气气体燃料的积聚。 2.
技术介绍
已知产生含氢气体的方法（SU专利号1144977,1985)，其中在含氢气体制备时在 高温模式下燃烧各组分。 该方法的缺点是高能量消耗。 已知由碳氢原料制备气体的方法（SU专利号939380,1982)，其中，将过热到430度 的水蒸汽与碳氢化合物混合，然后加热蒸汽和气体混合物。 该方法的缺点在于必须施加附加的能量源以制备过热蒸汽和随后加热。 已知在多种相态下使用水蒸气，所有相态的特征在于不同的平衡状态（Soviet encyclopedic dictionary. Μ· :1985,-p962, Ref. 〃Steam〃）。 还已知与 申请人:所采用的方法最接近的方法"Method of producing hydrogen-containing gas in the turbo-generator setup〉〉（RU 专利号 2269486, 2006) 〇 用于其实施的已知的方法和装置与本申请所要求保护的技术方案具有相同的目的，方法的 特征在于，组合在单个封闭循环中的分阶段的顺序操作，并且所述装置含有对应于这些阶 段的区段。 对于所述方法，在已知的技术方案中，实现了具有封闭循环的用于制备含氢气态 燃料的包括在强制加热模式中过程启动，并在自加热的正常模式中实现自加热过程的多阶 段方法，其包括混合碳氢化合物组分和水，它们通过在压力下泵送加入，加热，燃料返回和 点火。 在已知的技术解决方案中，在常温（20度）下初始混合液相的水和碳氢化合物组 分不能保证混合物的分散后的组合物的稳定性，所述混合物随后加热制备燃料。 停止混合（即，从混合物到达的时刻至加热）之后，启动相反过程，由于水和碳氢 化合物组分的不同密度，混合物分层。这导致了混合物在分散后的组合物上的不均匀性。由 于随后加热混合物，也观察到温度的不均匀性。 这些不均匀性保存在最终产物-燃料混合物中，引向火炬点火（torch ignition)，导致火炬燃烧不稳定，由于在一侧（在组合物上）形成混合物的局部中心，其中 所述混合物不能燃烧，导致点火中断和火炬熄灭（对于重碳氢化合物组分这是典型的），在 另一侧上，形成快速燃烧的混合物的局部中心，导致火炬中火焰的未经允许的闪光，对于轻 碳氢化合物组分这是典型的。 作为已知的装置，其包括实现方法的相关元件，其为本申请所要求保护的技术方 案所固有，热气发生器装备设计为单一的装置，它具有复杂的多个段，所述装备包括燃烧器 系统、燃烧室、用于混合各组分的装置、点火脉冲装置、管道和启动系统，所述启动系统包括 供应可燃烧燃料的启动燃烧器。 该装置具有实施方法所固有的缺点，包括由于混合物的不均匀性，燃料制备的过 程中发生故障。 3.
技术实现思路
3. 1解决技术问题的结果 技术问题在于消除已知技术方案的缺点，确保含氢气态燃料的制备过程的稳定 性，减少能量消耗和碳氢化合物组分排放。 技术效果是在燃料制备过程中得到混合物的均匀相态，以确保工艺燃烧炬和工作 炬的燃烧的稳定性和恒定性，并增强含氢燃料制备的安全性，包括减少碳氢化合物组分排 放。 所述技术问题的解决方案由燃料制备过程中的多阶段特征提供，所述过程的每一 阶段对应于各组分和混合物的最安全、最稳定和最均匀的相态，这是通过以下方式实现的： 改变工艺流的方向，将碳氢化合物组分和水的进入分开，混合碳氢化合物和水，其相态改 变。 3.2.【专利附图】【附图说明】 图1显示了实现这种方法的算法的框图： a)算法的概括的框图，b)具有基本元件的详细框图；图2-显示了三段热气发生器 装备的方案；图3显示了图2中的剖面I-I ;图4显示了图2中的剖面II-II ;图5显示了 喷射式混合器的方案；图6显示了工艺圆筒（technological cylinder)中的热温度制度， 其中：1_排水容器；2-用于碳氢化合物组分SnH2n+2的排放容器；3-工作燃烧器； 4_启动燃烧器（startup burner) ;5_具有脉冲火花点火器的外部独立源发生器；6-涡轮 增压器单元；7-润轮发电机启动（turbo generator startup)的感应（销）加热器；8-喷 射式混合器；9-燃烧室；10-工艺圆筒的第一段；11-工艺圆筒的第二段；12-工艺圆筒的第 三段；13-点火区；燃烧和燃烧炬形成；14-燃烧炬的工艺燃烧区；15-用于形成工作炬的单 元，16-工作炬区，17-用于水供应的通过从排水容器（1)泵送入工艺圆筒的第一段（10)的 工艺管；18-用于碳氢化合物组分S nH2n+2的供应通过从排出碳氢化合物容器（2)泵入喷射式 混合器（8)的工艺管；19-用于蒸汽供应的通过从工艺圆筒的第一段（10)至喷射式混合器 (8)的工艺管；20-用于将蒸汽和碳氢化合物混合物从混合器（8)供应到工艺圆筒的第二段 (11)的工艺管；21-用于将蒸汽和碳氢化合物混合物从第二段（11)供应入工艺圆筒的第三 段（12)的工艺管；22-用于将蒸汽和碳氢化合物混合物从第二段（11)供应入启动燃烧器 (4)(以强制加热模式返回燃料）的工艺管；23-用于将燃料从工艺圆筒的第三段（12)供应 入工作燃烧器（3)(以自加热正常模式返回燃料）的工艺管；24-用于外部燃料消耗的燃料 卸载（fuel take-off)管；25-控制阀；26-装载入排出容器（1)的水的位置；27-装载入 排放容器（2)的碳氢化合物燃料的位置；28-控制头部和工艺管中的压力的装置；29-水蒸 汽产生；30-燃烧炬的形成；31-水蒸汽和碳氢化合物混合物的混合和加热；32-用于燃料 制备的蒸汽和碳氢化合物混合物的加热；33-热气发生器的内筒；34-热气发生器的外筒： a)_从工艺圆筒的第二段（11)供应蒸汽和碳氢化合物混合物用于运行过程，b)_从外部源 供给可燃混合气用于运行过程，c-供应碳氢化合物组分用于运行过程；35-工艺圆筒加热。 3.3.区别特征 在该方法中，与已知方法相比，通过多阶段工艺实现燃料制备，分本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有封闭循环的制备含氢气态燃料的多阶段方法，所述方法包括以强制加热模式的启动过程，并以自加热的正常模式的实现过程，其包括在压力下通过泵送加入碳氢化合物组分和水并加热、燃料返回到用于燃烧炬形成的点火区中，其特征在于，燃料的制备以多阶段过程实现，将碳氢化合物组分和水分别加入由燃烧炬加热的在隔离的段上分开的工艺圆筒，所述段的数量对应于燃料制备阶段的数量，在第一阶段引入水，并加热以形成水蒸气，在后续的阶段中引入碳氢化合物组分并与水蒸气混合，然后将水蒸汽和碳氢化合物组分另外加热至形成含氢气态燃料的温度，引导含氢气态燃料流返回到点火区中，以确保燃烧炬燃烧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：加姆莱特·古尔甘诺维奇·阿拉克良，阿图尔·加姆莱托维奇·阿拉克良，格拉纳特·加姆莱托维奇·阿拉克良，
申请(专利权)人：封闭式股份公司科学设计及生产建设联合公司‘戈朗特建筑’，
类型：发明
国别省市：俄罗斯;RU
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