Исследование состава уходящих газов и конденсата при сжигании в конденсационном котле природного газа и метано-водородных смесей
Ключевые слова:
конденсационный котёл, конденсат водяных паров, метано-водородная смесь, оксиды азота, оксиды углерода, окружающая среда, парниковые газы, удельная электропроводность, экспериментальная установка
Аннотация
Выполнен анализ литературных источников, посвященных проблемам изменения климата под действием парниковых газов, а также влияния сжигания метано-водородных смесей на выбросы вредных веществ.
Для проведения экспериментальных исследований на базе конденсационного котла Beretta CIAO GREEN 25 C.S.I собрана экспериментальная установка для сжигания смеси водорода и природного газа с различным процентным содержанием компонентов. Получены результаты по составу уходящих газов (кислорода, оксидов углерода, и диоксида азота). Определены удельная электропроводность и уровень pH конденсата.
Показано, что совместное сжигание смеси водорода приводит к снижению выбросов оксидов углерода и азота в окружающую среду.
Литература
1. Paris Agreement. United Nations, 2015 [Электрон. ресурс] https://unfccc.int/files/essential_background/convention/application/pdf/english_paris_agreement.pdf (дата обращения 20.02.2023).
2. Gas for Climate — Gas Decarbonization Pathways 2020 — 2050. Guidehouse [Электрон. ресурс] https://gasforclimate2050.eu/wp-content/uploads/2020/04/Gas-for-Climate-Gas-Decarbonisation-Pathways-2020-2050.pdf (дата обращения 20.02.2023).
3. Корпоративные стратегии углеродной нейтральности. Обзор климатических обязательств мировых компаний [Электрон. ресурс] https://www.economy.gov.ru/material/file/f55d57f8dcbb8ec195b1575e857610dc/03062021.pdf (дата обращения 20.02.2023).
4. Указ Президента Российской Федерации № 666 от 4 ноября 2020 г. «О сокращении выбросов парниковых газов».
5. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 3052-р. от 29 октября 2021 г. «Об утверждении Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года».
6. Kiehl, J. T.; Kevin E. Trenberth. Earth's Annual Global Mean Energy Budget // Bull. American Meteorological Soc. 1997. V. 78(2). Pp. 197—208.
7. Справочная информация об антропогенных выбросах парниковых газов [Электрон. ресурс] https://pandia.ru/text/80/310/1378.php (дата обращения 20.02.2023).
8. Снижение углеродоёмкости электроэнергии [Электрон. ресурс] https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2019/9/656/ (дата обращения 20.02.2023).
9. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 2162-р от 05 августа 2021 г. «Об утверждении концепции развития водородной энергетики в Российской Федерации».
10. Ионкин И.Л., Росляков П.В., Лунинг Б. Обзор применения конденсационных теплоутилизаторов на объектах теплоэнергетики // Теплоэнергетика. 2018. № 10. С. 5—20.
11. Ионкин И.Л. и др. Влияние конденсационного утилизатора на работу паровых и водогрейных газовых котлов // Теплоэнергетика. 2015. № 5. С. 44—50.
12. Росляков П.В., Рыбаков Б.А., Савитенко М.А., Ионкин И.Л., Лунинг Б. Оценки возможностей снижения выбросов парниковых газов при сжигании топлив в котлах ТЭС и котельных // Теплоэнергетика. 2022. № 9. С. 97—106.
13. Таймаров М.А., Ильин В.К., Чикляев Е.Г., Сунгатуллин Р.Г. Особенности примененния метано-водородной фракции в качестве топлива для котлов ТЭС // Известия высших учебных заведений. Серия «Проблемы энергетики». 2019. Т. 21(3). С. 109—116.
---
Для цитирования: Рыбаков Б.А., Савитенко М.А. Зенько Е.Д. Исследование состава уходящих газов и конденсата при сжигании в конденсационном котле природного газа и метано-водородных смесей // Вестник МЭИ. 2024. № 2. С. 92—100. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-2-92-100
#
1. Paris Agreement. United Nations, 2015 [Elektron. Resurs] https://unfccc.int/files/essential_background/convention/application/pdf/english_paris_agreement.pdf (Data Obrashcheniya 20.02.2023).
2. Gas for Climate — Gas Decarbonization Pathways 2020 — 2050. Guidehouse [Elektron. Resurs] https://gasforclimate2050.eu/wp-content/uploads/2020/04/Gas-for-Climate-Gas-Decarbonisation-Pathways-2020-2050.pdf (Data Obrashcheniya 20.02.2023).
3. Korporativnye Strategii Uglerodnoy Neytral'nosti. Obzor Klimaticheskikh Obyazatel'stv Mirovykh Kompaniy [Elektron. Resurs] https://www.economy.gov.ru/material/file/f55d57f8dcbb8ec195b1575e857610dc/03062021.pdf (Data Obrashcheniya 20.02.2023). (in Russian).
4. Ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federatsii № 666 ot 4 Noyabrya 2020 g. «O Sokrashchenii Vybrosov Parnikovykh Gazov». (in Russian).
5. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 3052-r. ot 29 Oktyabrya 2021 g. «Ob Utverzhdenii Strategii Sotsial'no-ekonomicheskogo Razvitiya Rossiyskoy Federatsii s Nizkim Urovnem Vybrosov Parnikovykh Gazov do 2050 Goda». (in Russian).
6. Kiehl, J. T.; Kevin E. Trenberth. Earth's Annual Global Mean Energy Budget. Bull. American Meteorological Soc. 1997;78(2):197—208.
7. Spravochnaya Informatsiya ob Antropogennykh Vybrosakh Parnikovykh Gazov [Elektron. Resurs] https://pandia.ru/text/80/310/1378.php (Data Obrashcheniya 20.02.2023). (in Russian).
8. Snizhenie Uglerodoemkosti Elektroenergii [Elektron. resurs] https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2019/9/656/ (Data Obrashcheniya 20.02.2023). (in Russian).
9. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 2162-r ot 05 Avgusta 2021 g. «Ob Utverzhdenii Kontseptsii Razvitiya Vodorodnoy Energetiki v Rossiyskoy Federatsii». (in Russian).
10. Ionkin I.L., Roslyakov P.V., Luning B. Obzor Primeneniya Kondensatsionnykh Teploutilizatorov na Ob'ektakh Teploenergetiki. Teploenergetika. 2018;10:5—20. (in Russian).
11. Ionkin I.L. i dr. Vliyanie Kondensatsionnogo Utilizatora na Rabotu Parovykh i Vodogreynykh Gazovykh Kotlov. Teploenergetika. 2015;5:44—50. (in Russian).
12. Roslyakov P.V., Rybakov B.A., Savitenko M.A., Ionkin I.L., Luning B. Otsenki Vozmozhnostey Snizheniya Vybrosov Parnikovykh Gazov pri Szhiganii Topliv v Kotlakh TES i Kotel'nykh. Teploenergetika. 2022;9:97—106. (in Russian).
13. Taymarov M.A., Il'in V.K., Chiklyaev E.G., Sungatullin R.G. Osobennosti Primenenniya Metano-vodorodnoy Fraktsii v Kachestve Topliva dlya Kotlov TES. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Problemy Energetiki». 2019;21(3):109—116. (in Russian)
---
For citation: Rybakov B.A., Savitenko M.A., Zen’ko E.D. Investigation of the Flue Gas and Condensate Compositions during the Combustion of Natural Gas and Methane-hydrogen Mixtures in a Condensing Boiler. Bulletin of MPEI. 2024;2:92—100. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-2-92-100
2. Gas for Climate — Gas Decarbonization Pathways 2020 — 2050. Guidehouse [Электрон. ресурс] https://gasforclimate2050.eu/wp-content/uploads/2020/04/Gas-for-Climate-Gas-Decarbonisation-Pathways-2020-2050.pdf (дата обращения 20.02.2023).
3. Корпоративные стратегии углеродной нейтральности. Обзор климатических обязательств мировых компаний [Электрон. ресурс] https://www.economy.gov.ru/material/file/f55d57f8dcbb8ec195b1575e857610dc/03062021.pdf (дата обращения 20.02.2023).
4. Указ Президента Российской Федерации № 666 от 4 ноября 2020 г. «О сокращении выбросов парниковых газов».
5. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 3052-р. от 29 октября 2021 г. «Об утверждении Стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года».
6. Kiehl, J. T.; Kevin E. Trenberth. Earth's Annual Global Mean Energy Budget // Bull. American Meteorological Soc. 1997. V. 78(2). Pp. 197—208.
7. Справочная информация об антропогенных выбросах парниковых газов [Электрон. ресурс] https://pandia.ru/text/80/310/1378.php (дата обращения 20.02.2023).
8. Снижение углеродоёмкости электроэнергии [Электрон. ресурс] https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2019/9/656/ (дата обращения 20.02.2023).
9. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 2162-р от 05 августа 2021 г. «Об утверждении концепции развития водородной энергетики в Российской Федерации».
10. Ионкин И.Л., Росляков П.В., Лунинг Б. Обзор применения конденсационных теплоутилизаторов на объектах теплоэнергетики // Теплоэнергетика. 2018. № 10. С. 5—20.
11. Ионкин И.Л. и др. Влияние конденсационного утилизатора на работу паровых и водогрейных газовых котлов // Теплоэнергетика. 2015. № 5. С. 44—50.
12. Росляков П.В., Рыбаков Б.А., Савитенко М.А., Ионкин И.Л., Лунинг Б. Оценки возможностей снижения выбросов парниковых газов при сжигании топлив в котлах ТЭС и котельных // Теплоэнергетика. 2022. № 9. С. 97—106.
13. Таймаров М.А., Ильин В.К., Чикляев Е.Г., Сунгатуллин Р.Г. Особенности примененния метано-водородной фракции в качестве топлива для котлов ТЭС // Известия высших учебных заведений. Серия «Проблемы энергетики». 2019. Т. 21(3). С. 109—116.
---
Для цитирования: Рыбаков Б.А., Савитенко М.А. Зенько Е.Д. Исследование состава уходящих газов и конденсата при сжигании в конденсационном котле природного газа и метано-водородных смесей // Вестник МЭИ. 2024. № 2. С. 92—100. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-2-92-100
#
1. Paris Agreement. United Nations, 2015 [Elektron. Resurs] https://unfccc.int/files/essential_background/convention/application/pdf/english_paris_agreement.pdf (Data Obrashcheniya 20.02.2023).
2. Gas for Climate — Gas Decarbonization Pathways 2020 — 2050. Guidehouse [Elektron. Resurs] https://gasforclimate2050.eu/wp-content/uploads/2020/04/Gas-for-Climate-Gas-Decarbonisation-Pathways-2020-2050.pdf (Data Obrashcheniya 20.02.2023).
3. Korporativnye Strategii Uglerodnoy Neytral'nosti. Obzor Klimaticheskikh Obyazatel'stv Mirovykh Kompaniy [Elektron. Resurs] https://www.economy.gov.ru/material/file/f55d57f8dcbb8ec195b1575e857610dc/03062021.pdf (Data Obrashcheniya 20.02.2023). (in Russian).
4. Ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federatsii № 666 ot 4 Noyabrya 2020 g. «O Sokrashchenii Vybrosov Parnikovykh Gazov». (in Russian).
5. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 3052-r. ot 29 Oktyabrya 2021 g. «Ob Utverzhdenii Strategii Sotsial'no-ekonomicheskogo Razvitiya Rossiyskoy Federatsii s Nizkim Urovnem Vybrosov Parnikovykh Gazov do 2050 Goda». (in Russian).
6. Kiehl, J. T.; Kevin E. Trenberth. Earth's Annual Global Mean Energy Budget. Bull. American Meteorological Soc. 1997;78(2):197—208.
7. Spravochnaya Informatsiya ob Antropogennykh Vybrosakh Parnikovykh Gazov [Elektron. Resurs] https://pandia.ru/text/80/310/1378.php (Data Obrashcheniya 20.02.2023). (in Russian).
8. Snizhenie Uglerodoemkosti Elektroenergii [Elektron. resurs] https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2019/9/656/ (Data Obrashcheniya 20.02.2023). (in Russian).
9. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 2162-r ot 05 Avgusta 2021 g. «Ob Utverzhdenii Kontseptsii Razvitiya Vodorodnoy Energetiki v Rossiyskoy Federatsii». (in Russian).
10. Ionkin I.L., Roslyakov P.V., Luning B. Obzor Primeneniya Kondensatsionnykh Teploutilizatorov na Ob'ektakh Teploenergetiki. Teploenergetika. 2018;10:5—20. (in Russian).
11. Ionkin I.L. i dr. Vliyanie Kondensatsionnogo Utilizatora na Rabotu Parovykh i Vodogreynykh Gazovykh Kotlov. Teploenergetika. 2015;5:44—50. (in Russian).
12. Roslyakov P.V., Rybakov B.A., Savitenko M.A., Ionkin I.L., Luning B. Otsenki Vozmozhnostey Snizheniya Vybrosov Parnikovykh Gazov pri Szhiganii Topliv v Kotlakh TES i Kotel'nykh. Teploenergetika. 2022;9:97—106. (in Russian).
13. Taymarov M.A., Il'in V.K., Chiklyaev E.G., Sungatullin R.G. Osobennosti Primenenniya Metano-vodorodnoy Fraktsii v Kachestve Topliva dlya Kotlov TES. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Problemy Energetiki». 2019;21(3):109—116. (in Russian)
---
For citation: Rybakov B.A., Savitenko M.A., Zen’ko E.D. Investigation of the Flue Gas and Condensate Compositions during the Combustion of Natural Gas and Methane-hydrogen Mixtures in a Condensing Boiler. Bulletin of MPEI. 2024;2:92—100. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-2-92-100
Опубликован
2023-12-21
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
