Повышение энергетической эффективности плавильных и нагревательных установок на основе конверсии природного газа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат наук Свистунов Илья Николаевич

• Свистунов Илья Николаевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Свистунов Илья Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УСТАНОВОК

1.1. Энергосберегающие мероприятия в высокотемпературных установках

1.2. Обзор и анализ технических решений по термохимической рекуперации в ВТУ на основе конверсии природного газа

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВОК С ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ НА ОСНОВЕ ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

2.1. Объект исследования и его математическое моделирование

2.2. Анализ эффективности применения ТХР на базе паровой конверсии природного газа для стекловаренной и нагревательной установки

2.3. Величина и структура коэффициента комплексной рекуперации теплоты газовых отходов

2.4. Верификация математической модели

2.5. Изучение возможности получения избыточного синтез-газа в схеме с ТХР на основе паровой конверсии

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВОК С ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ НА ОСНОВЕ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА РЕЦИРКУЛИРУЮЩИМИ ГАЗОВЫМИ ОТХОДАМИ

3.1. Объект исследования и его математическое моделирование

3.2. Анализ эффективности применения ТХР на основе конверсии природного газа рециркулирующими газовыми отходами

3.3. Коэффициент расхода окислителя на процесс конверсии

3.4. Верификация математической модели

3.5. Исследование сажеобразования при конверсии природного газа

3.6. Исследование кинетических характеристик процесса конверсии природного газа

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВОК С ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ НА ОСНОВЕ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ПАРОМ И РЕЦИРКУЛИРУЮЩИМИ ГАЗОВЫМИ ОТХОДАМИ

4.1. Объект исследования и его математическое моделирование

4.2. Анализ эффективности применения ТХР на основе конверсии природного газа смесью пара и газовых отходов

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение энергетической эффективности плавильных и нагревательных установок на основе конверсии природного газа»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Одной из важных проблем, стоящих перед экономикой России, является проблема рационального использования топливно-энергетических ресурсов.

Особенно остро данная проблема стоит в области высокотемпературных теплотехнологических установок, использующих в качестве топлива ископаемые ресурсы, такие как природный газ. Они зачастую характеризуются значительным масштабом потребления энергоресурсов и одновременно низким уровнем эффективности использования этих ресурсов. Актуальная задача снижения удельной энергоемкости промышленной продукции решается в различных направлениях, к числу которых относится создание энергосберегающих экологически совершенных теплотехнологических установок.

Основная доля тепловых отходов в высокотемпературных теплотехнологических реакторах черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов, в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности приходится на тепловой поток с отходящими дымовыми газами.

Известно несколько способов рекуперации (регенерации) теплоты дымовых газов: термическая и термохимическая. Первый способ достаточно хорошо изучен и широко применяется в промышленной теплоэнергетике. Второй способ менее изучен и освоен в промышленности, однако его использование может дать дополнительный энергосберегающий эффект.

Сущность термохимической рекуперации заключается в том, что тепловой отход, покидающий теплотехнологический реактор, используется для энергообеспечения эндотермического процесса конверсии первичного топлива - природного газа, в результате чего образуется новое топливо -синтезированный газ, содержащий монооксид углерода и водород. Использование полученного топлива для отопления теплотехнологических

установок позволяет получить существенную экономию исходного топлива -природного газа. При этом обеспечивается более высокая степень рекуперации теплового отхода (например, теплоты отходящих газов), так как он используется на повышение не только физической, но и химически связанной теплоты теплоносителей - конвертируемого природного газа и окислителя для процесса конверсии.

С ростом цен на природный газ варианты реализации термохимической рекуперации (ТХР) становятся экономически более привлекательными и конкурентоспособными по сравнению с другими способами энергосбережения. Однако на сегодняшний день многие проблемы применения на практике термохимической рекуперации не решены, находятся в стадии исследования и разработки.

В настоящей диссертационной работе проведено исследование области структурных и режимных параметров плавильных и нагревательных установок, отапливаемых природным газом, в которой на основе конверсии природного газа обеспечивается повышение энергетической эффективности указанных установок. Реализация установок с параметрами, принадлежащими выявленной области, может обеспечить значительную экономию первичного топлива -природного газа.

Целью работы является повышение энергетической эффективности топливных плавильных и нагревательных установок на основе исследования их тепловых схем с термохимической рекуперацией тепловых отходов, базирующейся на конверсии первичного топлива - природного газа.

Достижение намеченной цели предусматривает решение ряда научных

задач:

- анализ и систематизация работ в области термохимической рекуперации (ТХР) тепловых отходов высокотемпературных установок; формирование совокупности перспективных схем плавильных и нагревательных установок с ТХР на основе конверсии природного газа различными окислителями;

- исследование влияния режимных параметров плавильных и нагревательных установок с ТХР на показатели энергоиспользования для выявления области их значений, обеспечивающей рост энергетической эффективности установок;

- изучение возможности и условий перехода в тепловых схемах установок с ТХР от рекуперативного использования тепловых отходов к комбинированному, включающему внешнее энергетическое или технологическое использование продуктов конверсии;

- обобщение результатов исследований и разработка рекомендаций по энергетически эффективному применению термохимической рекуперации в высокотемпературных теплотехнологических установках.

Научная новизна

1. Для установок с ТХР на основе паровой конверсии природного газа выявлено влияние температуры отходящих газов - максимальной температуры газовых отходов - на характер зависимости удельных суммарных энергозатрат от доли кислорода в окислителе. Установлено, что с уменьшением температуры отходящих газов энергетическая целесообразность повышения доли кислорода в окислителе в указанных установках падает. Подтверждена возможность получения синтез-газа в количестве, превышающем его расход на отопление установки.

2. Для установок с ТХР на основе конверсии газовыми отходами впервые выявлен немонотонный характер зависимости удельных энергозатрат от ф -объемной доли рециркулирующих газовых отходов, что открывает возможности получения дополнительного энергосберегающего эффекта.

3. Анализ структуры коэффициента комплексной рекуперации теплоты газовых отходов в установках с ТХР позволил впервые получить количественную меру и подтвердить значимость вклада химических реакций конверсии природного газа в повышение энергоэффективности исследованных установок.

4. Впервые введено понятие коэффициента расхода окислителя на процесс конверсии аконв и разработан метод его расчета для всех рассмотренных в работе видов окислителей. В применении к установкам с ТХР на основе конверсии газовыми отходами использование введенного

коэффициента аконв позволяет выявить причины и дать объяснение

немонотонного характера зависимости удельных энергозатрат от ф и аконв.

5. Установлено, что в стекловаренных установках с ТХР на основе конверсии смесью водяного пара и газовых отходов минимальный расход

топлива достигается при значении аконв= 0,92, практически не зависящем от удельного расхода пара на конверсию. Определена зависимость между режимными параметрами, обеспечивающая заданное соотношение компонентов в продуктах конверсии, необходимое для внешнего технологического использования избыточного синтез-газа (в производстве метанола).

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Комплекс разработанных математических моделей может быть использован в научно-исследовательских и проектно-конструкторских организациях, работающих в сфере энергосбережения и промышленной теплоэнергетики для повышения эффективности теплотехнологических установок.

2. Результаты исследований и рекомендации по энергетически эффективному применению термохимической рекуперации в высокотемпературных теплотехнологических установках могут быть применены в проектно-конструкторских организациях для создания новой энергосберегающей техники в стекловаренных производствах, металлургии, других отраслях промышленности.

3. Зависимость времени установления равновесного состава синтез-газа от режимных параметров процесса конверсии, а также от вида окислителя,

используемого для конверсии природного газа, может быть использована при конструировании реакторов конверсии природного газа в установках с ТХР.

4. Научные и практические результаты работы используются в учебном процессе в Национальном исследовательском университете «МЭИ» при подготовке бакалавров по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника», магистров по программам «Энергетика теплотехнологии», «Энергообеспечение предприятий. Высокотемпературные процессы и установки».

Положения, выносимые на защиту:

- результаты расчетного исследования влияния режимных параметров плавильных и нагревательных установок с ТХР на их показатели энергоиспользования: удельные видимые и суммарные энергозатраты первичного топлива, коэффициент комплексной рекуперации теплоты газовых отходов, - для различных видов окислителей, используемых в процессе конверсии природного газа;

- коэффициент расхода окислителя на процесс конверсии, метод его расчета, применение данного коэффициента в процедуре поиска условий повышения энергетической эффективности установок;

- результаты исследования времени установления равновесного состава синтез-газа от температурных и режимных параметров процесса конверсии, а также от вида окислителя, используемого для конверсии природного газа в установках с ТХР;

- результаты сопоставительного анализа возможности сажеобразования при конверсии природного газа различными окислителями в условиях ТХР;

- условия реализации в тепловых схемах установок с ТХР внешнего дополнительного энергетического и технологического использования тепловых отходов посредством выработки избыточного синтез-газа.

Достоверность результатов проведенных исследований обеспечиваются корректным использованием теории переноса теплоты и массы, а также удовлетворительными результатами сопоставления полученных в работе данных с результатами предшествующих исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях: VI Международная школа-семинар молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (Москва, 2012); ХУШ Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2012); XIX международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2013); XII (XXXIV) Всероссийская научно-техническая конференция «Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири» (Братск, 2013); XX Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2014); VII международная школа-семинар молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (Москва, 2014); XXI Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2015); Международная научно-техническая конференция «Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии» (XVIII Бенардосовские чтения) (Иваново, 2015); Международная научно-практическая конференция «Информатизация инженерного образования» (Инфорино-2016) (Москва, 2016); XXII Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2016); VIII Международная школа-семинар молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (Москва, 2016); IV Российская молодежная школа-конференция «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» (Томск, 2016); Международная научно-техническая конференция, посвященная 105-летию со дня рождения А.Н. Плановского (МНТК ПЛАНОВСКИЙ - 2016) (Москва, 2016).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 5 статей в ведущих научных изданиях, включенных в перечень ВАК РФ, 2 патента на полезные модели и 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация включает введение, четыре главы, заключение, список сокращений и условных обозначений, список использованных источников. Общий объем составляет 127 страниц, включая 59 рисунков, 11 таблиц и список литературы из 127 наименований.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УСТАНОВОК

1.1. Энергосберегающие мероприятия в высокотемпературных установках

Энергетическая стратегия РФ до 2030 года ставит центральной задачей снижение удельной энергоёмкости валового внутреннего продукта [9, 79]. Энерго- и ресурсосбережение является одним из важнейших факторов, обеспечивающих эффективность функционирования отраслей и экономики в целом. Достижение данной цели обеспечивается посредством реализации мероприятий по энергосбережению, своевременным переходом к новым техническим решениям, технологическим процессам и оптимизационным формам.

Значительным масштабом потребления энергоресурсов характеризуются высокотемпературные теплотехнологические установки (ВТУ) и системы черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов, нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, работающие на ископаемом топливе [13-15, 38].

В таблице 1.1 приведены данные по возможной экономии топливно -энергетических ресурсов за счет совершенствования технологий и оборудования [23].

Таблица 1.1 - Возможная экономия топлива в различных отраслях промышленности_

Вид промышленности Возможная экономия топлива, %

Черная металлургия От 5 до 15

Машиностроение От 12 до 30

Промышленность строительных материалов От 3 до 20

Пищевая промышленность От 5 до 20

Принимая во внимание данные таблицы 1.1, можно сделать вывод об актуальности внедрения энергосберегающих мероприятий в различных отраслях промышленности.

Для анализа и поиска путей решения проблемы энергосбережения выделим из теплотехнологических объектов указанных отраслей совокупность высокотемпературных установок, отапливаемых природным газом:

1) нагревательные установки черной металлургии;

2) плавильные установки. В частности, стекловаренные установки

промышленности стройматериалов.

Высокотемпературные теплотехнологические установки включают в свой состав теплотехнологический реактор (ТТР), являющийся основным энергопотребляющим элементом, и совокупность тепломассообменников.

Теплотехнологический реактор характеризуется, как правило, несколькими тепловыми отходами, к числу которых относятся:

- теплота (физическая и химически связанная) газовых отходов, покидающих теплотехнологический реактор;

- теплота, отводимая от принудительно охлаждаемых элементов ТТР;

- теплота, передаваемая теплопроводностью через ограждение ТТР и рассеиваемая в окружающую среду;

- теплота, отводимая от технологического полупродукта в пределах ТТР при его технологически регламентированном охлаждении и рассеиваемая в окружающую среду;

- теплота шлаковых отходов;

- другие тепловые потоки в зависимости от специфических особенностей технологического процесса и конструкции элементов ВТУ.

Газовые отходы ТТР являются в общем случае смесью продуктов горения (газовых отходов топочного процесса) и шихтовых газов (газовых отходов технологического процесса):

У2о = УТ + у™ ■ (1.1)

Если для нагревательных установок черной металлургии можно принять Кгте0х = 0, то для стекловаренных установок данную величину следует учитывать в теплотехнических расчетах.

Газовые отходы на выходе из теплотехнологического реактора принято называть отходящими газами, а газовые отходы на выходе из ВТУ, направляемые далее в окружающую среду, - уходящими газами.

Поиск путей повышения энергоэффективности выделенной совокупности установок целесообразно вести, опираясь на классификацию энергосберегающих мероприятий для ВТУ, представленную на рисунке 1.1.

Энергосберегающие мероприятия в данной классификации разделены на три направления:

• уменьшение тепловых отходов;

• рекуперация тепловых отходов;

• внешнее дополнительное использование тепловых отходов.

Каждое из направлений включает в себя несколько групп мероприятий.

Первое направление объединяет в себе мероприятия по

совершенствованию технологического процесса, процесса генерации теплоты (топочного процесса), а также по совершенствованию тепловой изоляции и герметизации ТТР и других элементов ВТУ.

Второе направление составляют мероприятия, основанные на рекуперации тепловых отходов различными теплоносителями.

Г 1 Энергосберегающие мероприятия в ВТУ к_л

г Л Уменьшение тепловых отходов ь. -Л • Совершенствование технологического процесса • Совершенствование топочного процесса • Совершенствование тепловой изоляции и герметизации

г 1 Рекуперация тепловых отходов • С компонентами горения • С технологическим сырьем • С рециркулируемыми газовыми отходами

г 1 Внешнее дополнительное использование тепловых отходов ^ А • Технологическое • Энергетическое

Рисунок 1.1 - Классификация энергосберегающих мероприятий в ВТУ

В рамках третьего направления представлены две группы мероприятий по внешнему - за пределами ВТУ - дополнительному использованию тепловых отходов для реализации иных технологических процессов (внешнее технологическое использование) или для выработки энергоносителя (внешнее энергетическое использование).

В данной работе основное внимание в приложении к выделенной совокупности установок уделено мероприятиям, входящим во второе направление, - направление рекуперации тепловых отходов. В этой связи следует ввести ряд определений.

Рекуперация (регенерация) энергии тепловых отходов ТТР - это способ снижения видимого расхода топлива на ТТР, основанный на преобразовании энергии тепловых отходов в энергию регенерирующих теплоносителей.

а)

1 ИМ г ог к к ГОк

-► ТТР ПОк УГ

т* щ

1 ТП г ХОк

б)

Рисунок 1.2 - Тепловые схемы высокотемпературных теплотехнологических

установок:

а - стекловаренная установка; б - нагревательная установка ТТР - теплотехнологической реактор; ПОк - подогреватель окислителя; КУ -котел-утилизатор; ИМ - исходный материал; ТП - технологический продукт; ОГ - отходящие газы; ГО - газовые отходы; УГ - уходящие газы; ПВ -питательная вода; 1111 - перегретый пар; ХОк - холодный окислитель; ГОк -горячий окислитель; Т - топливо (природный газ)

Регенерирующий теплоноситель - это теплоноситель, воспринимающий (полностью либо частично) теплоту регенерируемого теплового отхода. Например, регенерирующими теплоносителями могут быть компоненты горения - газовое топливо и окислитель, - подогреваемые с использованием теплоты газовых отходов ТТР в соответствующих рекуперативных элементах тепловой схемы ВТУ.

Известны и применяются на практике два вида рекуперации тепловых отходов: термическая и термохимическая.

В случае термической рекуперации происходит приращение энтальпии регенерирующего теплоносителя без изменения его химического состава.

Например, в тепловых схемах исследуемых ВТУ (рисунок 1.2) предусмотрена термическая рекуперация теплоты газовых отходов окислителем для горения топлива. Кроме этого, в тепловую схему стекловаренной установки включен котел-утилизатор для выработки пара -элемент внешнего дополнительного энергетического использования теплоты газовых отходов.

Рисунок 1.3 - Рекуперативная ванная стекловаренная печь фирмы SORG с двухступенчатыми воздухоподогревателями и подогревателем стеклобоя: 1 - первая (конвективная) ступень воздухоподогревателя; 2 - вторая (радиационная) ступень воздухоподогревателя; 3 - подогреватель стеклобоя

Для повышения степени рекуперации тепловых отходов можно использовать и другие регенерирующие теплоносители: газовое топливо, исходный материал. Например, в стекловаренной печи фирмы SORG (рисунок

1.3) организована комплексная термическая рекуперация теплоты отходящих газов двумя регенерирующими теплоносителями: окислителем и стеклобоем -одним из компонентов исходного материала [118]. На рисунке 1.4 показана схема подогревателя стеклобоя [109].

Рисунок 1.4 - Конструктивная схема подогревателя стеклобоя: в.г - высокотемпературные газы; у.г - уходящие газы; и.м - исходный материал

В данной стекловаренной печи часть отходящих газов, разбавляемая воздухом, отводится через подогреватель стеклобоя, прочая - основная - часть отходящих газов разделяется на два параллельных потока, направляемых в двухступенчатые воздухоподогреватели.

Определим для каждой из исследуемых установок совокупность параметров их работы и примем их в качестве базового варианта для дальнейших исследований.

Типы установок:

1) рекуперативная ванная стекловаренная печь в системе производства тарного стекла;

2) нагревательная печь с шагающим подом для нагрева стальных слитков под прокатку.

Исходное топливо для обеих установок - природный газ следующего состава,%: СН = 89,7 ; С2Нт = 5,2 ; С3Нт = 1,7 ; С4Н0 = 0,5 ; = 0,1 ;

СОт = 0,1; N = 2,7. В качестве окислителя используется воздух.

Некоторые режимные параметры исследуемых установок представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Режимные параметры стекловаренной и нагревательной ВТУ (базовый вариант)_

Режимный параметр ВТУ Стекловаренная установка Нагревательная установка

Производительность 250 т/сутки 75 т/ч

Коэффициент расхода окислителя 1,1 1,25

Температура исходного материала, °С 20 20

Температура топлива, °С 20 20

Температура холодного окислителя, °С 20 20

Температура горячего окислителя, °С 850 400

Температура технологического продукта, °С 1400 1240

Температура отходящих газов, °С 1500 900

Температура перегретого пара, °С 190 -

Давление перегретого пара, МПа 1,4 -

В стекловаренной установке технологический продукт - стекломасса следующего состава [22, 67],%: SiO2 = 72,5 ; Al2O3=1,5; CaO =7,0; MgO =4,0; Na2O =15,0.

Массовая доля стеклобоя в исходном материале - 0,3. Влажность исходного материала - 4%.

Расчет материального баланса стекловаренного процесса выполнен в среде Mathcad по методике, изложенной в [54]. Согласно рекомендациям [69], в расчете использована Mathcad-функция Minerr, характеризующаяся наиболее устойчивой работой и минимальным значением невязки. В результате расчета установлено:

1) удельный расход исходного материала - 1,206 кг/(кг стекломассы);

2) удельный выход Н2О и СО2, составляющих газовые отходы технологического процесса,

Г^О = 0,042 м3/(кг стекломассы); ^

Гсо2 = 0,074 м3/(кг стекломассы).

Для определения эффективных направлений реализации потенциала энергосбережения рассмотрим структуру теплового баланса теплотехнологических реакторов исследуемых установок.

В общем виде тепловой баланс ТТР для обеих установок может быть представлен уравнением [7, 20]:

бх.т + °ф.т + бг.ок + °и.м + бэкз _ °т.п + бэнд + Оо.с + °г.о + бг.о , (1 3)

где бхт - химическая теплота топлива; Офт - физическая теплота топлива;

бгок - теплота горячего окислителя; Ои.м - теплота исходного материала; бт.п - теплота технологического продукта; Оэкз - теплота, выделяемая в ходе

экзотермических реакций; Оэнд - теплота, расходуемая на эндотермические реакции; Оос - потери теплоты через ограждение и охлаждаемые элементы конструкции ТТР в окружающую среду; - теплота газовых отходов

»тех

топочного процесса; Ог о - теплота газовых отходов технологического процесса.

Тепловой расчет теплотехнологического реактора нагревательной установки выполнен согласно [3, 8, 19, 64, 70, 74], стекловаренной установки -по методике, изложенной в [21, 64, 74].

Результаты расчета теплового баланса теплотехнологических реакторов в составе исследуемых установок представлены в таблице 1.3. Структура расходной части тепловых балансов проиллюстрирована на рисунке 1.5.

Таблица 1.3 - Тепловые балансы теплотехнологических реакторов исследуемых установок (базовый вариант)_

Стекловаренная установка

Тепловые потоки МВт %

Приход

Химическая теплота топлива 20,07 74,13

Физическая теплота топлива 0,02 0,06

Теплота горячего воздуха 6,92 25,57

Теплота исходного материала 0,06 0,24

Итого: 27,07 100,00

Расход

Теплота стекломассы 5,33 19,69

Теплота отходящих газов 16,67 61,58

Теплота на эндотермические реакции 1,82 6,72

Потери теплоты через ограждение ТТР в окружающую среду 3,25 12,01

Итого: 27,07 100,00

Удельный видимый расход первичного топлива, кг/(т стекломассы) 236

Нагревательная установка

Тепловые потоки МВт %

Приход

Химическая теплота топлива 30,09 83,01

Физическая теплота топлива 0,03 0,08

Теплота горячего воздуха 5,31 14,65

Теплота экзотермических реакций 0,82 2,26

Итого: 36,25 100,00

Расход

Теплота технологического продукта 16,95 46,76

Теплота отходящих газов 14,57 40,19

Потери теплоты через ограждение ТТР в окружающую среду 4,73 13,05

Итого: 36,25 100,0

Удельный видимый расход первичного топлива, кг/(т технологического продукта) 49,3

Стекловаренная

установка

Оог

Нагревательная установка

Qтп ^ Qос Оог

Рисунок 1.5 - Расходные части тепловых балансов

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что значительный вес в расходной части теплового баланса приходится на теплоту высокотемпературных отходящих газов (61 и 40 % соответственно). Следовательно, при решении задачи энергосбережения следует обратить внимание в первую очередь на рекуперацию данных тепловых отходов.

Как уже отмечалось, наряду с термической рекуперацией известно альтернативное техническое решение: термохимическая рекуперация (ТХР).

В случае термохимической рекуперации приращение энтальпии регенерирующего теплоносителя протекает с изменением его химического состава вследствие эндотермического процесса конверсии топлива. Регенерирующим теплоносителем является смесь углеводородного конвертируемого топлива и окислителя, применяемого для процесса конверсии.

Окислителями для процесса конверсии могут служить:

• водяной пар [111];

• диоксид углерода [103];

• газовые отходы ВТУ, содержащие диоксид углерода и водяной пар [93, 95, 98];

• смесь водяного пара и газовых отходов [116].

В качестве конвертируемого топлива могут использоваться:

• природный газ [2, 10];

• метанол [110];

• прочие углеводороды [107].

В результате образуется новое топливо - синтезированный газ (синтез-газ) или конвертированный газ, содержащий монооксид углерода и водород. При этом обеспечивается более высокая степень рекуперации теплового отхода, так как в данном случае тепловой отход используется на повышение не только физической, но и химически связанной теплоты регенерирующего теплоносителя.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Свистунов Илья Николаевич, 2017 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Арутюнов, В.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей / В.А. Арутюнов, В.В. Бухмиров, С.А. Крупенников. - М.: Металлургия, 1990. - 239 с.

2. Арутюнов, В.С. Окислительные превращения метана /В.С. Арутюнов, О.В. Крылов. - М.: Наука, 1998 - 361 с.

3. Василькова, С.Б. Расчет нагревательных и термических печей: Справ. изд. Под ред. Тымчака В.М. и Гусовского В.Л. / С.Б. Василькова, М.М. Генкина,

B.Л. Гусовский и др. - М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

4. Гаряев А.Б., Попов С.К., Глазов В.С., Жубрин С.В., Байдакова Н.О., Беленький А.М., Савченкова Н.М., Свистунов И.Н., Тарарыков А.В., Яковлев И.В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2012615756 от 22.06.2012 г.

5. Глазов, В.С. Методика оценки экономии топлива при использовании термохимической и комплексной регенерации теплоты / В.С. Глазов, И.Н. Свистунов, А.В. Тарарыков // Повышение эффективности процессов и аппаратов в химической и смежных отраслях промышленности: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции, посвящённой 105-летию со дня рождения А. Н. Плановского. - М.: ФГБОУ ВО МГУДТ. - 2016. Т.1. -

C. 264 - 268.

6. Глазов, В.С. Модель термохимической регенерации в реакторе конверсии / В.С. Глазов, И.Н. Свистунов, А.В. Тарарыков // Повышение эффективности процессов и аппаратов в химической и смежных отраслях промышленности: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции, посвящённой 105-летию со дня рождения А. Н. Плановского. - М.: ФГБОУ ВО МГУДТ. - 2016. T. 1. - C. 260-264.

7. Григорьев, В.А. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 588 с.

8. Гусовский, В.Л. Методики расчета нагревательных и термических печей: Учебно-справ. изд. / В.Л. Гусовский, А.Е. Лифшиц. - М.: Теплотехник,

2004. - 400 с.

9. Данилов, О.Л. Энергосбережение в энергетике и теплотехнологиях. Учебное пособие. Ч.1. / Под ред. А. Б. Гаряева - М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 32 с.

10. Досумов, К. Конверсия природного газа в синтез-газ [Электронный ресурс] / К. Досумов, С.А. Тунгатарова, Т.С. Байжуманова, М. Жумабек. - 5 с. -Режим доступа: http://wap.nkras.forum24.ru/71-17-0-00000140-000-0-0-1291223475

11. Киреев, А.Ю. Условия энергоэффективного использования термохимической рекуперации / А.Ю. Киреев, И.Н. Свистунов // IV российская международная научная школа-конференция «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» Материалы конференции, в 2-х т. Т. 2/ Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во ООО «ЦРУ». - 2016. - С. 305-308.

12. Кирьянов, Д.В. Mathcad 12 / Д.В. Кирьянов - С-Пб: БХВ-Петербург,

2005. - 456 с.

13. Ключников, А.Д. Диагноз энергетической эффективности и прогноз резерва интенсивного энергосбережения теплотехнологической системы / А. Д. Ключников, С.К. Попов. - М.: Изд-во МЭИ, 1999. - 70 с.

14. Ключников, А.Д. Теплотехническая оптимизация топливных печей / А. Д. Ключников. - М.: Энергоатомиздат, 1976. - 343 с.

15. Ключников, А.Д. Энергетика теплотехнологии и вопросы энергосбережения / А. Д. Ключников. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 128 с.

16. Крылов, А.Н. Моделирование процессов тепломассообмена при термохимической регенерации теплоты отходящих газов / А.Н. Крылов, С.К. Попов, Э.Д Сергиевский // Вестник МЭИ. - 2008. - № 4. - С. 49—54.

17. Крылов, А.Н. Повышение эффективности стекловаренных печей на основе комплексной регенерации тепловых отходов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.04 / Крылов Андрей Николаевич. - М., 2007. - 20 с.

18. Крылов, О.В. Углекислотная конверсия метана в синтез-газ [Электронный ресурс] / О.В. Крылов // Российский Химический Журнал. 2000. Т. XLIV. № 1. С. 19—33. - Режим доступа: http://www.chem.msu.ru/rus/jvho/2000-1A9.pdf

19. Ксенофонтов, А.Г. Расчет и конструирование нагревательных устройств: Учеб. для вузов / А.Г. Ксенофонтов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. - 503 с.

20. Кузнецов, Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Н.В. Кузнецов, В.В. Митор, И.Е. Дубовский, Э.С. Карасина, М.М. Рубин,

A.Г. Блох, Ю.Л. Маршак, Р.А. Петросян, В.А. Локшин, С.И. Мочан, П.Н. Кендысь. - М.: Энергия, 1973. - 296 с.

21. Левченко, П.В. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности / П. В. Левченко. - М.: Высшая школа, 1968. - 363 с.

22. Лешина, В.А. Сырьевые материалы и шихта в производстве стекла. Учебное пособие. Ч. 1, 2. / В.А. Лешина. — Владимир: Владим. гос. ун-т, 2004.

23. Лисиенко, В.Г. Хрестоматия энергосбережения: Справочник: В 2 кн. /

B.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев; Под ред. В.Г. Лисиенко. - М.: Теплоэнергетик, 2003. - 760 с.

24. Мещеряков Г.В. Конверсия природного газа для совместных производств метанол-водород, метанол-аммиак / Г.В. Мещеряков, Ю.А. Комиссаров // Вестник МИТХТ. - 2011. - Т.6. - № 4. - С. 72 - 76.

25. Новосельцев, В.Н. К вопросу о химической регенерации тепла промышленных огнетехнических установок: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.04 / Новосельцев Владимир Николаевич. - М., 1971. - 22 с.

26. Носач, В.Г. А.с. №303344 СССР, МКИ5 С 09 J 123/20. Способ утилизации тепла отходящих газов МГД-генератора / В.Г. Носач, В.Н. Козлюк, Р.В. Марченко. - 960809/24-06; заявлено 21.09.64; опубл. 15.03.78. Бюл. №10.

27. Носач, В.Г. Исследование и разработка термохимических методов повышения эффективности использования органического топлива: Автореф. дис. ... докт. техн. наук: 05.14.04 / Носач Вильям Григорьевич. - Киев, 1983. 23 с.

28. Носач, В.Г. Методы повышения эффективности использования топлива в технологических процессах / В.Г. Носач // Теплофизика и теплотехника.

- 1979. - №37. - С. 44—47.

29. Носач, В.Г. Термохимическая регенерация теплоты в циклах тепловых установок / В.Г. Носач // Промышленная теплотехника. - 1981. - Т. 3. - №6. -С. 60—64.

30. Носач, В.Г. Энергия топлива / В.Г. Носач. — Киев: Наукова думка, 1989. — 148 с.

31. Очков, В.Ф. Mathcad PLUS 6.0 для студентов и инженеров / В.Ф. Очков - М.: ТОО фирма «КомпьютерПресс», 1996. — 238 с.

32. Очков, В.Ф. Теплотехнические этюды с Excel, Mathcad и Интернет /

B.Ф. Очков, А.А. Александров, Е.П. Богомолова и др. // Под общ. ред. В.Ф. Очкова. 2-е издание, исправленное и дополненное. - СПб.: Издательство БХВ-Петербург, 2015. - 336 с.

33. Пащенко, Д.И. Термохимическая регенерация тепла дымовых газов путем конверсии биоэтанола / Д. И. Пащенко // Теплоэнергетика. - 2013. —№6. —

C. 59—64.

34. Пащенко, Д.И. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных теплотехнологических установок за счет термохимической регенерации теплоты: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.04 /Пащенко Дмитрий Иванович. - Саратов, 2011. - 20 с.

35. Перелетов, И.И. К опытно-промышленным испытаниям стекловаренной печи с химической регенерацией тепла / И.И. Перелетов, В. Н. Новосельцев, М.Ф. Шопшин, Е.А. Чуланов, В.А. Волков, А.И. Тюрин, И.И. Левер // Энергетика высокотемпературной теплотехнологии: Сб. науч. трудов. М.: МЭИ.

- 1980. - № 476. - С. 26-32.

36. Перелетов, И.И. Химическая регенерация тепла отходящих газов в энергетическом МГД-цикле / И.И. Перелетов, Б.Я. Шумяцкий, Е.А. Чуланов. - В сб.: Магнитогидродинамический метод получения электроэнергии / Под ред. В.А. Кириллина и А.Е. Шейндлина. - М.: Энергия, 1968. - С. 182-193.

37. Перелетов, И.И. А.с. №228801 СССР, МПК H 02 K 44/08. Способ преобразования тепла в электрическую энергию / И.И. Перелетов. - 854115/24-6; заявлено 26.08.63; опубл. 17.10.1968. Бюл. № 32.

38. Перелетов, И.И. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки / И.И. Перелетов, Л.А. Бровкин, Ю.И. Розенгарт. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 336 с.

39. Перелетов, И.И. К вопросу об оптимальном проектировании реактора-теплообменника в системе регенеративного теплоиспользования / И. И. Перелетов, М.Ф. Шопшин, В.Н. Новосельцев, В.А. Волков, Е.А. Чуланов // Энергетика промышленных технологических процессов: Сб. науч. трудов. М.: МЭИ. - 1977. - № 332. - С. 98-104.

40. Попов С.К., Моделирование высокотемпературных процессов и установок в среде Aspen Plus [Электронный ресурс] / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, В.А. Ипполитов, М.Р. Степанушкина, М.В. Копков // Труды Международной научно-практической конференции «Информатизация инженерного образования» - ИНФ0РИН0-2016 (Москва, 12-13 апреля 2016 г.). М.: Издательский дом МЭИ, 2016. - С. 407 - 412. Режим доступа: http://inforino2016.mpei.ru/doc/pr2016.pdf

41. Попов С.К., Свистунов И.Н. Патент РФ №140760 от 20.05.2014 г. Бюл.

№ 14.

42. Попов С.К., Свистунов И.Н. Патент РФ №153267 от 10.07.2015 г. Бюл.

№ 19.

43. Попов С.К., Свистунов И.Н. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016617007 от 23.06.2016 г

44. Попов, С. К. Расчетное исследование теплотехнологических процессов и установок / С.К. Попов, И.П. Морозов. - М.: Издательство МЭИ, 1998. - 48 с.

45. Попов, С.К. Анализ тепловых схем теплотехнологических установок. Сборник расчетных заданий: Учебно-методическое пособие / С.К. Попов, П.А. Стогов. - М.: Издательство МЭИ, 2016. - 68 с.

46. Попов, С.К. Анализ эффективности термохимической регенерации в высокотемпературных установках / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, Е.Д. Конопелько // Энергосбережение и водоподготовка. - 2014. - №3. - С. 52 - 56.

47. Попов, С.К. Исследование кинетики конверсии природного газа при термохимической рекуперации / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // XXII Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. в 3-х т. Т.2. - М.: Издательский дом МЭИ, 2016. - С. 270.

48. Попов, С.К. Исследование характеристик установок с термохимической регенерацией теплоты на основе конверсии природного газа / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, // XII (XXXIV) Всероссийская научно-техническая конференция «Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири»: Материалы конференции. - Братск: Изд-во БрГУ, 2013. - С. 87-88.

49. Попов, С.К. Исследование эффективности термохимической регенерации в стекловаренной печи / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, Е.Д. Конопелько // XX Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. в 4-х т. Т.3. - М.: Издательский дом МЭИ, 2014. - С. 134.

50. Попов, С.К. Комплексная регенерация тепловых отходов в высокотемпературных установках / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // XX Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. в 4-х т. Т.3. - М.: Издательский дом МЭИ, 2014. - С. 140.

51. Попов, С.К. Моделирование кинетики процесса термохимической регенерации теплоты отходящих газов / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // Материалы Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии» (XVIII Бенардосовские чтения). Иваново. -2015. - Т.2. - С.184 -187.

52. Попов, С.К. Разработка и расчет тепловых схем термодинамически идеальных установок. Теория и алгоритмы / С.К. Попов. - М.: Издательство МЭИ, 2005. - 60 с.

53. Попов, С.К. Разработка энергосберегающих тепловых схем промышленных печей в среде ASPEN PLUS / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // XXI Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. в 4-х т. Т.3. - М.: Издательский дом МЭИ, 2015. - С. 116.

54. Попов, С.К. Решение задач высокотемпературной теплотехнологии в среде Matead: Учебное пособие / С.К. Попов, В.А. Ипполитов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - 96 с.

55. Попов, С.К. Энергетическая эффективность термохимической регенерации тепловых отходов в высокотемпературных установках / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // XIX Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. в 4-х т. Т.3. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - С. 128.

56. Попов, С.К. Энергосбережение в топливных печах посредством конверсии природного газа / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // Вестник МЭИ. -2017. - №2. - С. 45-54.

57. Попов, С.К. Энергосбережение при утилизации тепловых отходов промышленных печей на основе конверсии природного газа / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, В.А. Ипполитов // Тепловые процессы в технике. - 2015. - Т. 7. -№ 2. - С. 80—86.

58. Попов, С.К. Эффективность конверсии природного газа для энергосбережения в топливных печах / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, А.Ю. Киреев, Э.К. Темырканова. // Энергосбережение - теория и практика: труды Восьмой Международной школы-семинара молодых ученых и специалистов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2016. - С. 159-164.

59. Попов, С.К., Исследование установок с термохимической регенерацией теплоты на основе пароуглекислотной конверсии / С.К. Попов, И.Н. Свистунов // Промышленная энергетика. - 2013. - № 8. - С. 28-31.

60. Попов, С.К. Моделирование энергосберегающих тепловых схем топливных печей в среде Aspen Plus / С.К. Попов, И.Н. Свистунов, А.Д. Ключников //Промышленная энергетика. - 2016. - № 6. - С. 38-42.

61. Рестрепо, Г.А. Моделирование тепломассообменных и кинетических процессов в установке паровой конверсии метана / Г.А. Рестрепо, А.Н. Крылов, Э.Д. Сергиевский // Вестник МЭИ. - 2009. - №6. - С. 205-209.

62. Рестрепо, Г.А. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных установок посредством термохимической рекуперации тепловых отходов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.04 / Рестрепо Монги Густаво Алонсо. - М., 2011. - 20 с.

63. Рестрепо, Г.А. Повышение энергоэффективности системы термохимической рекуперации на основе численного моделирования тепломассообменных процессов в ее элементах / Г.А. Рестрепо, В.С. Глазов, Э.Д. Сергиевский, Л.К. Белалькасар // Тепловые процессы в технике. - 2012. -№4. - С. 165-171.

64. Ривкин, С.Л. Термодинамические свойства газов. Справочник. - 4-е изд., перераб. / С. Л. Ривкин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 288 с.

65. Свистунов, И.Н. Разработка энергосберегающих тепловых схем промышленных печей и совершенствование методов их исследования / И.Н. Свистунов, С.К. Попов, В.А. Ипполитов. - В кн.: Энергосбережение - теория и практика: Тр. Седьмой международной школы-семинара молодых ученых и специалистов. - М.: Издательский дом МЭИ. - 2014. - С. 159-164.

66. Ситников, М.В. Исследование паровой некаталитической конверсии метана в теплообменнике регенеративного типа: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 01.14.04 / Ситников Михаил Васильевич. - М., 1983. - 21 с.

67. Справочник по производству стекла : в 2 т. / ВСНХ, Гос. науч.-исслед. ин-т стекла "ГИС"; ред.: И. И. Китайгородский, С. И. Сильвестрович. - М.:

Госстройиздат, 1963 (Серия справочников по строительным материалам и изделиям). Т. 2 / [Авт.-сост.: А. И. Бережной, Ю. А. Бродский, З. И. Бронштейн [и др.]. -1963. - 815 с.

68. Тарарыков, А.В. Исследование неравновесного характера протекания паровой конверсии метана в процессе термохимической регенерации / А.В. Тарарыков, А.Б. Гаряев // Вестник МЭИ. - 2015. - №2. - С. 62-66.

69. Тугучева И.А. Разработка перспективной модели энергоэффективной плавильной установки на основе регенерации тепловых отходов: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.14.04 / Тугучева Ирина Александровна. - М., 2012. - 20 с.

70. Тымчак, В.М. Расчет нагревательных и термических печей. Справ.изд./ В.М. Тымчак, В.Л. Гусовский. - М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

71. Федюхин, А.В. Применение прикладных программных средств для решения задач промышленной теплоэнергетики: учебное пособие / А.В. Федюхин, И.А. Султангузин, С.Ю. Курзанов, Р.В. Белов, А.В. Бакулин, Т.П. Шомова. - М.: Издательство МЭИ, 2016. - 88 с.

72. Федюхин, А.В. Разработка систем комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на основе исследования процессов пиролиза и газификации биомассы: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.14.04 / Федюхин Александр Валерьевич. - Иваново, 2014. - 23 с.

73. Холоднов, В.А. Введение в ASPEN PLUS: Учебное пособие / В.А. Холоднов, В.К. Викторов, И.В. Ананченко, В.Н. Чепикова. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2000. - 34 с.

74. Цветков, Ф.Ф. Задачник по тепломассообмену : учебное пособие / Ф.Ф. Цветков, Р.В. Керимов, В.И. Величко. — 2-е изд., исправ. и доп. —М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 196 с.

75. Шомова, Т.П. Повышение энергетической эффективности газоперерабатывающих предприятий на основе применения тепловых насосов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.14.04 / Шомова Татьяна Петровна. - Иваново, 2014. - 20 с.

76. Шопшин, М. Ф. Исследование реактора-теплообменника паровой конверсии природного газа в системе регенеративного теплоиспользования топливных печей: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.04 / Шопшин Михаил Федорович. - М., 1979. - 20 с.

77. Шопшин, М.Ф. Химическая регенерация тепловых отходов топливных печей / М.Ф. Шопшин, В.Н. Новосельцев, А.И. Тюрин // Обзорн. инф. Сер. «Энерготехнологические процессы в химической промышленности». - М.: НИИТЭХИМ, 1981. - 40 с.

78. Шульц, Л.А. А.с. №142669 СССР, МКИ3, F 27В 7/02. Методическая рекуперативная печь для нагрева металла / Л.А. Шульц.- 728899/22; заявлено 25.04.61; опубл. 1961. Бюл № 22.

79. Энергетическая стратегия РФ: офиц. текст. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://minenergo.gov.ru/node/1026

80. Adeyemi, I. Modeling of the entrained flow gasification: Kinetics-based ASPEN Plus model [Электронный ресурс] / I. Adeyemi, I. Janajreh // Renewable Energy. - 2014. - Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2014.10.073

81. Barati, M. Energy recovery from high temperature slags / M. Barati, S. Esfahani, T.A. Utigard // Energy. - 2011. - Vol. 36. - P. 5440-5449.

82. Barelli, L. Solid oxide fuel cell technology coupled with methane dry reforming: A viable option for high efficiency plant with reduced CO2 emissions / L. Barelli, A. Ottaviano // Energy. - 2014. - Vol.71. - P.118-129.

83. Beerkens R. Comparative Study on Energy-Saving Technologies for Glass Furnaces / R. Beerkens, H. Muysendberg // Glastech. Ber. - 1992. - Vol. 65. (8). -P. 216—224.

84. Bos, H.T.P. De thermo-chemische recuperator / H.T.P Bos // Klei Glas Ceramiek. - 1986. - Vol. 7. (6). - P. 123-126.

85. Gimenez-Lopez, J. Experimental and kinetic modeling study of the oxy-fuel oxidation of natural gas, CH4 and C2H6 / J. Gimenez-Lopez, A. Millera, R. Bilbao, M.U. Alzueta // Fuel. - 2015. - Vol. 160. - P. 404—412.

86. Gonzalez, A. Commercial Demonstration of OPTIMELT™ Thermo -chemical Heat Recovery for Oxy-Fuel Glass Furnaces / А. Gonzalez, E.Solorzano // 29th A.T.I.V. Conference and 12th European Society of Glass Conference, September 21-24, 2014, Parma, Italy.

87. Gonzalez, A. OPTIMELT™ Regenerative Thermo-Chemical Heat Recovery for Oxy-Fuel Glass Furnaces / А. Gonzalez, E.Solorzano // 75rd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedingsю. Vol. 36, I.1. -2015. - Р. 113-120.

88. Hoang, D.L. Kinetic and modeling study of methane steam reforming over sulfide nickel catalyst on a gamma aluminia support / D. L. Hoang, S. H. Chan, O. L. Ding // Chemical Engineering Journal. - 2005. - Vol. 112. - P. 1—11.

89. Hong, S.K. Numerical study of effect of operating and design parameters for design of steam reforming reactor / S. K. Hong, S.K. Dong, J.O. Han, J.S. Lee, Y. Ch. Lee // Energy. -2013. - Vol. 61. - P. 410-418.

90. Inc., Aspen Tech. Описание программ Aspen Plus и Aspen HYSYS. [Электронный ресурс]. 2016. - Режим доступа: http://www.aspentech.com/resource-library/

91. Iyoha, U. Improved Furnace Energy Efficiency with OPTIMELTTM Thermochemical Regenerator System [Электронный ресурс] / U. Iyoha, K.Wu, S. Laux, H. Kobayashi, J. Diego // 2015. - Режим доступа: http://www.glassmanevents.com/europe/content-images/misc/Praxair_v2.pdf

92. Jordal, K. Process configuration options for handling incomplete fuel conversion in CO2 capture: Case study on natural gas-fired CLC. / K. Jordal, J. Gunnarsson // International Journal of Greenhouse Gas Control. - 2011. - Vol. 5. -P.805—815.

93. Kobayashi H., CO2 Reduction by Oxy- Fuel Combustion: Economics and Opportunities. GCEP Advance Coal Workshop 2005 [Электронный ресурс] / H.Kobayashi, B.Van Hasel // - Режим доступа: http://gcep.stanford.edu/pdfs/RxsY3908kaqwVPacX9DLcQ/kobayashi_coal_mar05.pdf , 2005

94. Kobayashi, H. TCF Technology for Oxi-Fuel Glassmelting: Heye Glas Experience / H. Kobayashi, K.T. Wu, G.B. Tuson, F. Dumoulin, H.P. Kiewall // American Ceramic Society Bulletin. - 2005. - Vol. 84. - № 3. - P. 24-27.

95. Kobayashi, H. Thermochemical Regenerator: A High Efficiency Heat Recovery System for Oxy-Fired Glass Furnaces / H. Kobayashi, K.T. Wu, R.L. Bell // DGG/AcerS Conference, Aachen, May 28, 2014.

96. Kobayashi, H. USA Pat. US 6113874 A. Thermochemical regenerative heat recovery process. / H. Kobayashi / Sep. 5, 2000.

97. Lieftink, D. Thermo Chemical Recuperator: Energy-Efficient Glass Melting. [Электронный ресурс] / D. Lieftink, A. Scholten, V.Alphen, P. Barelds, A. Suarez-Barcena, H. Limpt, M. Hubert// Режим доступа: http://www.industrialheating.com/articles/92281-thermo-chemical-recuperator-energy-efficient-glass-melting, 2015.

98. Ligang, Z. Overview of Oxy-Fuel Combustion Technology for CO2 Capture. [Электронный ресурс] / Z. Ligang, T. Yewen //CornerStone 2013. - Vol.1(4). - P. 48-52. - Режим доступа: http://cornerstonemag.net/overview-of-oxy-fuel-combustion-technology-for-co2-capture/

99. Limpt, H. Energy Recovery from Waste Heat in the Glass Industry and Thermochemical Recuperator / H. Limpt, R.Beerkens // 73rd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings 2013. - 34(1). -P. 3-16.

100. Maruoka, N. Feasibility Study for Recovering Waste Heat in the Steelmaking Industry Using a Chemical Recuperator / N. Maruoka, T. Mizuochi, H. Purwanto, T. Akiyama // ISIJ International. - 2004. - Vol. 44. - № 2. - P. 257 - 262.

101. MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95./ Пер. с англ. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1996. - 712 с.

102. Moller, S. C. Hydrogen production by Solar reforming of natural gas: a comparison study of two possible process configurations / S. Moller, D. Kaucic, C. Sattler // J. Sol. Energy Eng. - 2006. - V. 128. - P. 16 - 23.

103. Nandini, A. Kinetic study of the catalytic carbon dioxide reforming of methane to synthesis gas over Ni-K/CeO2-Al2O3 catalyst / A. Nandini, K.K. Pant, S.C. Dhingra // Applied catalysis A: General. 2006. Vol. 308. P. 119—127.

104. Nikoo, M.K. Thermodynamic analysis of carbon dioxide reforming of methane in view of solid carbon formation / M. K. Nikoo, N.A.S. Amin // Fuel Processing Technology. - 2011. - Vol. 92. - P. 678-691.

105. Nosach, V. G. Improvement of the economic and ecological characteristics of steam-and-gas plants by means of conversion of natural gas in combustion products / V.G. Nosach, A.A. Shraiber // International Journal of Energy for a Clean Environment, 2008. - Vol. 9(1-3). - P. 39-46.

106. Olmsted, J.H. Heat engine efficiency enhancement. Through chemical recovery of waste heat / J. H. Olmsted, P.G. Grimes // Proceedings of 7th International Energy Conversion Engineering Conference, 1972. - P. 241-248.

107. Parmon, V.N. Role of chemistry in improving traditional energetics via new combustion technologies and chemical heat recuperation techniques / V.N. Parmon // Chemistry for the Energy Future. Oxford: Malden Blackwell Science, 1999. - P.17-34.

108. Peters J.F. Predictive pyrolysis process modeling in Aspen Plus. [Электронный ресурс] / J.F. Peters, D. Iribarren, J. Dufour // 21st European Biomass Conference and Exhibition, 3-7 June 2013, Copenhagen, Denmark. P. 1-5. - Режим доступа:

https://www.researchgate.net/profile/Jens_Peters3/publication/266135729_Predictive_p yrolysis_process_modelling_In_Aspen_Plus/links/559a6d6508ae21086d260089/Predict ive-pyrolysis-process-modelling-In-Aspen-Plus.pdf

109. Pieper, H. USA Pat. US4797092 A. Cullet preheater / Helmut Pieper / Nikolaus Sorg GmbH & Co. Kg / Jan. 10, 1989.

110. Poran, A. Energy efficiency of a direct-injection internal combustion engine with high-pressure methanol steam reforming/ A. Poran, L. Tartakovsky // Energy. - 2015. - Vol.80. - P. 506-514.

111. Restrepo, G. A. Heat and Mass Transfer and Kinetic Processes Modeling in a Methane Steam Conversion Facility / G. A. Restrepo, A. N. Krylov, E. D. Sergievsky // ASME 2009 Heat Transfer Summer Conference collocated with the InterPACK09 and 3rd Energy Sustainability Conferences. Vol. 3. San Francisco, California. - 2009. -P. 125-129.

112. Rue, D. Oxy-Gas Glass Melter Efficiency Increase by Exhaust Gas Thermochemical Recuperation / D. Rue, H. Kurek, M. Khinkis, A. Kozlov // ACecS GOMD, Greeville, SC, May 18. - 2006. - P. 1-19.

113. Rue, D. Thermochemical recuperation to increase glass furnace energy efficiency / D. Rue, A. Kozlov, M. Khinkis, H. Kurek // 74th Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2014. - Vol. 35(1). -P. 81-92.

114. Ruyck, J. De. Co-utilization of biomass and natural gas in combined cycles through primary steam reforming of the natural gas. / J. De Ruyck, F. Delattin, S. Bram // Energy. - 2007. - Vol. 32. - P. 371-377.

115. Scholten, A. Feasibility of Thermo-Chemical Recuperator TCR [Электронный ресурс] / A. Scholten, H. Limpt // - Режим доступа: http://www.glasstrend.nl/uploads/files/Microso^%20PowerPoint%20-%202b%20CelSian%20%20Energy%20Recovery%20Waste%20Heat%20&%20TCR% 20Study%20Tour%202012..pdf

116. Shamkhali, A. The Production of Synthesis Gas by a Combination of Steam and Dry Reforming Using GHR / A. Shamkhali, M. R. Omidkhah, J. Towfighi, M. R. Jafari Nasr // Petroleum Science and Technology. - 2012. - Vol. 30 (6). - P. 594—604.

117. Sikirica, S. Thermo-Chemical Recuperation improves furnace thermal efficiency / S. Sikirica, H. Kurek, A. Kozlov, M. Khinkis // Heat Treating Progress. -2007. - Vol. 7(5). - P. 28-31.

118. SORG. Glass Melting Technology. [Электронный ресурс]. 2006. -Режим доступа: http://www.sorg.de/content/uploads/2016/09/Glas_Melting.pdf

119. Sun, Y. Heat Recovery from High Temperature Slags: A Review of Chemical Methods / Y. Sun, Z.Zhang, L.Liu, X. Wang // Energies. - 2015. - Vol. 8. -P. 1917-1935.

120. Tartakovsky, L. Improvement of Engine's Energy Efficiency and Emissions Reduction by Thermo-Chemical Recuperation of Exhaust Gas Energy. / L. Tartakovsky, V. Baibikov, T. Benjo, R. Karasenti, M. Veinblat // Proceedings 19th International Transport and Air Pollution Conference, Paper ID28, Thesaloniki, 26-27 Nov. 2012.

121. Tartakovsky, L. Thermo-Chemical Recuperation as an Efficient Way of Engine's Waste Heat Recovery / L. Tartakovsky, V. Babikov, M. Gutman, A. Poran, M. Veinblat // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol.659. - P. 256-261.

122. The International Energy Agency. Key World Energy Statistics 2015. [Электронный ресурс]. 2016. - Режим доступа: ftp: //ftp .energia. bme. hu/pub/energetikai_alapismeretek/KeyWorld_Statistics_2015 .pdf

123. Thermochemical Recuperation for High Temperature Furnaces // US. Department of energy: офиц. текст. [Электронный ресурс]. 2011. - Режим доступа: http://energy.gov/sites/prod/files/2014/05/f16/thermochemical_recuperation.pdf

124. U.S. Energy Information Administration (Independent Statistics and Analysis) // US. Department of energy: офиц. текст. [Электронный ресурс] 2011. -Режим доступа: https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=667&t=3

125. Verkhivker, G. The use of chemical recuperation of heat in a power plant / G. Verkhivker, V. Kravchenko // Energy. - 2004. - Vol. 29. - P.379-388.

126. Verykios, X.E. Catalytic dry reforming of natural gas for the production of chemicals and hydrogen /X.E. Verykios // International Journal of Hydrogen Energy. -2002. - Vol. 28 (10). - P. 1045-1063.

127. Waste gas heat recovery by Thermo-Chemical Recuperation. [Электронный ресурс] 2014. - Режим доступа: http://content.yudu.com/Library/A2q2tq/AsianGlassFebruaryMa/resources/77.htm