Повышение энергетической эффективности высокотемпературных теплотехнологических установок за счет термохимической регенерации теплоты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат технических наук Пащенко, Дмитрий Иванович

• Пащенко, Дмитрий Иванович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пащенко, Дмитрий Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ВТУ.

1.1 Термическая регенерация.

1.2 Использование термохимической регенерации теплоты на базе паровой конверсии природного газа.131.3 Перспективы использования термохимической регенерации теплоты за счет конверсии природного газа продуктами его полногосгорания.

1.3.1 Энергоэффективное техническое решение термохимической регенерации теплоты через поверхность нагрева.

1.3.2 Термохимическая регенерация теплоты при конверсии природного газа продуктами сгорания на нагретом катализаторе.

1.3.3 Технологическое использование схемы термохимической регенерации теплоты с интегрированным мембранным реактором.

1.4 Постановка целей и задач исследования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА II. ТЕРМОДИНАМИКА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОТЫ.

2.1 Механизм процесса.

2.2 Балансовые уравнения.

2.2.1 Уравнения материального баланса.

2.2.2 Уравнения энергетического баланса.

2.2.3 Состав конвертированного газа.

2.3 Максимальная степень конверсии метана.

2.4 Эффективные технологические параметры функционирования системы термохимической регенерации теплоты.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II.

ГЛАВА III. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОТЫ ОТХОДЯЩИХ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ.

3.1 Математическое описание модели прямоточного реакционного элемента.

3.2 Модель химического реагирования.

3.3 Расчет массообменных процессов на элементарном участке.

3.4 Теплообменные процессы на элементарном участке.

3.5 Определение теплофизических свойств реакционной смеси.

3.6 Описание алгоритма расчета.

3.7 Ввод начальных данных.

3.8 Результаты расчетов процессов тепломассообмена.

3.8.1 Показатели массообмена.

3.8.2 Результаты расчета теплообмена в реакционном элементе.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III.

ГЛАВА IV. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОТЫ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ НА ПРИМЕРЕ КУЗНЕЧНОЙ ПЕЧИ.

4.1 Схемное решение использования термохимической регенерации теплоты отходящих дымовых газов

4.1.1 Схема кузнечной печи с термохимической регенерацией теплоты отходящих дымовых газов.

4.1.2 Термохимический реактор.

4.2 Тепловой баланс в рабочей камере печи.

4.3 Сравнительная оценка энергетической эффективности.

4.4 Экологическая эффективность.

4.5 Сравнительный анализ экономический эффективности.

4.6 Расчет основных показателей экономической эффективности.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ IV.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение энергетической эффективности высокотемпературных теплотехнологических установок за счет термохимической регенерации теплоты»

Актуальность темы. Прогнозные оценки специалистов Международного энергетического агентства (International Energy Agency) [96] показывают, что в ближайшие 100-150 лет основным видом топлива в мире останется углеводородное сырье - нефть и газ.

В российской энергетике проблема нерационального использования энергии стоит особенно остро. По подсчетам экспертов потенциал повышения энергоэффективности в России,оценивается около 40%. Высокая удельная энергоемкость российской экономики обусловила появление государственных программ по энергосбережению и повышению энергоэффективности. В соответствии с Указом Президента Российской Федерации «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики»: необходимо осуществить снижение к 2020 году энергоёмкость валового внутреннего продукта Российской Федерации не менее чем на 40% по сравнению с 2007 годом, а также обеспечить рациональное и экологически ответственное использование энергии и ресурсов.

Проблема энергосбережения актуальна и для рассматриваемых в работе высокотемпературных теплотехнологических установок (ВТУ), для .которых характерна высокая доля тепловых потерь с отходящими дымовыми газами (до 70%). В значительной мере повысить энергоэффективность этих установок можно за счет регенерации безвозвратно теряемого тепла. Среди известных способов регенерации тепла необходимо выделить термохимический как наиболее перспективный, т.к. он позволяет достигать практически полной регенерации теплоты отходящих дымовых газов.

Патентно-информационный обзор литературы по теме исследования показал, что наиболее распространенным способом термохимической регенерации (ТХР) теплоты является ТХР за счет паровой конверсии метана. Однако, крупным недостатком такого способа является повышенный, почти в 2 раза по сравнению со стехиометрическим, удельный расход пара.

Достаточно указать, что даже при стехиометрическом расходе пара на конверсию метана энергетические затраты на его производство составляют 810% от располагаемого тепла в рабочей камере ВТУ, что соответственно снижает её КПД.

В настоящей диссертационной работе произведено исследование термохимической регенерации теплоты за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания. Этот принцип регенерации теплоты основан на использовании бросовых ресурсов - тепла дымовых газов, и их компонентов (НгО и С02). Применение этого способа обуславливает появление больших резервов снижения удельной энергоемкости ВТУ.

Целью работы является изучение способа повышения энергетической эффективности ВТУ за счет термохимической регенерации теплоты отходящих дымовых газов путем конверсии природного газа продуктами его полного сгорания; оценка повышения энергетической эффективности вследствие применения изученного способа регенерации теплоты; на примере кузнечной печи.

Для достижения поставленной цели был сформулирован ряд взаимосвязанных задач, в частности:

- разработка энерготехнологических схем термохимической регенерации теплоты дымовых газов за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания;

- изучение механизма химических реакций, протекающих в термохимическом реакторе; определение наиболее вероятных реакций;

- исследование термодинамики процесса ТХР - определение зависимости количества физической теплоты трансформированной в химическую энергию от технологических параметров: температуры, давления и состава реакционной смеси;

- разработка математической модели химического реагирования и тепломассообменных процессов, протекающих в термохимическом реакторе;

- численное исследование распределения концентрации метана и температур по длине канала реакционного элемента термохимического реактора на основании разработанной математической модели;

- применение полученных результатов моделирования для определения энергетической эффективности и экономической целесообразности использования предложенных энергосберегающих мероприятий на примере кузнечной печи.

Научная новизна:

1. Произведена оценка повышения энергетической* и экономической эффективности работы ВТУ в результате внедрения способа термохимической регенерации теплоты отходящих дымовых газов за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания (на примере кузнечной печи).

2. Для процесса ТХР теплоты за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания определена зависимость количества физической теплоты трансформированной в химическую энергию от технологических параметров: температуры, давления и состава реакционной смеси.

3. Впервые определен диапазон изменения технологических параметров для эффективного использования ТХР теплоты отходящих дымовых газов.

4. Разработан и запатентован способ термохимической регенерации теплоты отходящих дымовых газов за счет конверсии природного газа' высокотемпературными продуктами его полного сгорания и устройство для его реализации.

5. Разработана математическая модель термохимического реактора; произведено численное исследование процессов, протекающих в термохимическом реакторе.

Достоверность результатов работы обеспечивается использованием современных теоретических и экспериментальных данных, высокоточных методов компьютерного моделирования; хорошей сходимостью численных 7 исследований термодинамики процесса и результатов расчета по одномерной модели процессов, протекающих в термохимическом реакторе.

Практическая значимость работы определяется полученными результатами исследования, которые могут быть использованы при проектировании схем термохимической регенерации теплоты ВТУ. На международной выставке НТТМ-2010 и Е8Е-2010 за НИОКР по проекту «Термохимическая регенерация теплоты» автор был удостоен медали «За успехи в научно-техническом творчестве». Полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе технических ВУЗов, ведущих подготовку специалистов по направлениям 140100 «Теплоэнергетика», 150100 «Металлургия». Результаты исследования являются основой НИР №1.02.37 «Исследование процесса термохимической регенерации теплоты продуктов сгорания углеводородных газовых смесей», которая была выполнена по заказу Министерства образования и науки РФ (приложение I).

Основные положения, выносимые на защиту: энерготехнологические схемы использования термохимической регенерации теплоты отходящих дымовых газов; результаты термодинамического расчета процесса термохимической регенерации; математическая модель процессов, протекающих в термохимическом реакторе; результаты расчета энергетической и экономической эффективности использования термохимической регенерации теплоты на примере кузнечной печи.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры

Промышленная теплоэнергетика» ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет (Самара, 2008-2010гг.); Международной научнопрактической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одесса, 2009); Всероссийской научнотехнической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых

Проблемы теплоэнергетики» (Челябинск, 2009-2010); Всероссийской научно-практической конференции и выставки студентов, аспирантов и 8 молодых ученых «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» (Екатеринбург, 2009); XVI-XVII Международной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2010-2011); Международной выставке «Научно техническое творчество молодежи 2010» (Москва, 2010); «Expo-Science Europe 2010» (Москва, 2010); Russian - Balkan Forum «Innovations in Education, Science and Technologies» (Serbia, Belgrade, 2010); Международной научной конференции «Современные научно-технические проблемы теплоэнергетики- и пути их решения» (Саратов, 2010); МИЦ «Система-Саров» (РФЯЦ-ВНИИЭФ; г. Саров, 2010).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 12 публикациях, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, в 1 патенте на полезную модель.

Объем и структура работы. Материал диссертации изложен на 142 страницах текста, содержащий 35 рисунков, 13 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения в виде коротких выводов, списка использованной литературы из 101 наименования, 4 приложений.

Заключение диссертации по теме «Промышленная теплоэнергетика», Пащенко, Дмитрий Иванович

выводы

1. Анализ энергетической эффективности разработанных энергосберегающих решений показал, что применение ТХР теплоты отходящих дымовых газов для кузнечной печи обеспечивает снижение расхода топлива на 25% относительно традиционной схемы с подогревом дутьевого воздуха до 500°С, и на 12% относительно схемы с термохимической регенерацией теплоты за счет паровой конверсии природного газа

2. Разработаны и запатентованы схемы использования термохимической регенерации теплоты отходящих дымовых газов за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания. Разработан и запатентован термохимический реактор для каталитической конверсии природного газа.

3. Установлена зависимость количества трансформированной физической теплоты отходящих дымовых газов в химическую энергию конвертированного газа от технологических параметров. Определены эффективные диапазоны изменения технологических параметров для использования ТХР в ВТУ: эффективное давление - располагаемое давление дымовых газов после рабочей камеры печи; эффективная температура при (3=2,2 равна Тэф>900К; при Т= 1200К, рэф~1,0.

4. Выполнено математическое моделирование процессов, протекающих в термохимическом реакторе, которое позволило определить эффективность использования ТХР при различных конструктивных параметрах реактора и режимах работы. Разработано математическое описание процессов, протекающих в термохимическом реакторе; разработан алгоритм расчета одномерной модели.

5. С помощь математической модели установлено, что степень конверсии метана ^2=0,75 достигается при прохождении вдоль реакционного элемента 3,2 м для следующих начальных параметров: 1ДГ=1000°С, ^Н4=20°С, СН4:ДГ= 1:3,51, и=2м/с; катализатор ГИАП-3 (№0-10%),

Зрэ=0,06м, с!кат=0,04м. Невязка теплового баланса по всей длине реакционного элемента составила 3,6%.

6. Выполнен сравнительный экономический анализ для различных схем регенерации теплоты отходящих дымовых газов с учетом динамики цены на природный газ: при ЦпГ=2300руб./тыс.м3; при Цпг=5000руб./тыс.м3. Установлено, что с ростом цены природного газа возрастает стоимость регенерированной теплоты. Чистый дисконтированный доход для трех сравниваемых схем при ЦпГ=2300руб./тыс.м равен 1236,1; 430,0; 634,3 тыс.руб.; при Цпг=5000руб./тыс.м3 равен 4176,7; 3884,6; 4578,0 тыс.руб., соответственно для схемы с термической регенерацией, ТХР за счет паровой конверсии метана, ТХР за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания.

7. Минимальная стоимость природного газа, при которой будет экономически целесообразно внедрять ТХР теплоты отходящих дымовых газов за счет конверсии природного газа продуктами его полного сгорания (индекс доходности ИД>1) составляет 1860 руб./тыс.м .

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пащенко, Дмитрий Иванович, 2011 год

1. Варгафтик, Н1Б. Справочник по теплофизическим. свойствам газов/ и жидкостей. М.: Физматгиз, 1963. - 708 с.

2. Верхивкер, Г.П. Химическая регенерация- теплоты в парогазовых установках / Г.П. Верхивкер, Абу-Эльджадаиль Кахер, В.П. Кравченко // Труды Одесс. политех, ин-та. 2000. - №3. - С. 2-3.

3. Идин, А. Горючее каким, ему быть? / А. Идин // Двигатель №5 (47), 2006.-С.86-91.

4. Кафаров, В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов. М.: Высш. шк., 1991. - 400с.

5. Каширский, В.Г. Расчётные характеристики процессов неполного горения топлива / В.Г. Каширский, В.Н. Лункин, В.П. Удалов, -М.: Энегрия, 1974.

6. Коваль, П.И. Физико-химический анализ и оптимизация технологии крупнотоннажного производства метанола / П.И. Коваль. Автореф. Диссерт. . канд. Технич. наук. Томск, Томский политехнический университет, 1997. - 20с.

7. Кожевников, H.H. Практические рекомендации по использованию методов^ оценки- экономической эффективности- инвестиций в энергосбережение: Пособие для вузов. / H.H. Кожевников, Н.С. Чинакаева, Е.В. Чернова. -М.: Издательство МЭИ, 2000. 132 с.

8. Компаниец, В.З. Химические реакции в турбулентных потоках газа и плазмы / В.З. Компаниец, A.A. Овсянников, Л.С. Полак. М.: Наука, 1979.-240с.

9. Корабельников, A.B. Химическая регенерация тепла и преобразование топлива в энергетических установках A.B. Корабельников, А.Л! Куранов, С.С. Рыжиков. СПб.: Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем. - 2006. - с. 1-12.

10. Корабельников A.B. Термохимический принцип охлаждения на основе реакции паровой конверсии метана / A.B. Корабельников, В.А. Курганов, Ю.А. Зейгарник, И.В. Маслакова // Теплоэнергетика. 1996. -№3. С. 53-58.

11. Косинов, О.И. Исследование влияния интенсификации теплообмена на образование окислов азота в топках котлов.: дисс. Канд. Тех. Наук: 05.14.04: защищена 1-2.01.76: утв. 20.01.76 / Косинов Олег Иванович. -К., 1976.-156 с.

12. Круглов, И.Н. Исследование тепломассообмена и совершенствование способа паровой конверсии природного газа / И.Н. Круглов. Автореф. Диссерт. . канд. Технич. Наук. Череповец, Череповецкийгосударственный университет, 2005. — 20с.120

13. Круглов, М.Г. Перспективы развития комбинированных двигателей внутреннего сгорания и двигателей новых схем и на новых топливах. Тезисы докладов Всесоюзной науч. техн. конференции / Под ред. М.Г. Круглова. -М.: Изд. МВТУ, 1987. - 189с.

14. Кузнецов, В.В. Процессоры для получения водорода с использованием микро и нанотехнологий / В.В. Кузнецов, О.В. Витовский // Материалы II Международного форума «Водородные технологии; для развивающегося мира», 2008. С. 27-29.

15. Куранов, В.М; Расчет элементов тепловой защиты гиперзвукового летательного аппарата- / АЛ. Куранов, A.B. Корабельников, В.М. Метальников // Прикладная физика, 1997, №4. С. 86-92.

16. Лавров, НШ. Физико-химические основы процесса горения топлива: / Н.В. Лавров. М.: Наука, 1971. - 272с.

17. Лавров Н.В. Термодинамика реакций газификации и синтеза из газов?/ Н.В. Лавров, В.В: Коробов, В.И. Филиппова; М.: Ин-т горючих ископаемых, 1960. - 99с.

18. Лавров Н.В. Процессы горения топлива и защита окружающей-среды / Н.В. Лавров, Э.И. Розенфельд, Г.П. Хаустович. -М.: Металлургия, 1981. -240с.

19. Лавров, Н.В. Введение в теорию горения и газификации топлива / Н.В. Лавров, А.П. Шурыгин. -М.: Акад. наук СССР, 1962.-215с.

20. Липатов, Л.Н. Типовые процессы химической технологии как объекты управления / Л.Н. Липатов. -М.: Химия, 1983. 320с.

21. Лункин В.Н. Воздушно-кислородная конверсии природного газа / Н.В. Лункин, В.П. Удалов, Ю.А. Жебрак. Саратов. Изд-во Сарат. ун-та. -1986.-128с.

22. Лушпа, А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций / А.И. Лушпа. М.: Машиностроение, 1981. - 240с.

23. Мирский, Ю.А. Нагревательные и термические печи в машиностроении / Л.Г. Сатановский, Ю.А. Мирский. М.: Металлургия, 1971.-384 с.

24. Михеев, В.П. Газовое топливо и его сжигание / В.П'. Михеев. Л.: Недра, 1966.-328 с.

25. Носач, В.Г. Энергия топлива / В.Г. Носач. Киев: Наукова думка, 1989. - 148с.

26. Ольховский, Г.Г. Разработка перспективных энергетических ГТУ / Г.Г. Ольховский // Теплоэнергетика. 1996. - № 4. - С. 66-75.

27. Патент на полезную модель №89980 Российская Федерация, МПК B01J 8/02. Реактор для проведения каталитических процессов / Д.И.Пащенко.; заявитель и патентообладатель Самарский гос. тех. ун-т. — заявл.№2009129848/22; опубл. 27.12.09. Бюл. №26. 6 е.: ил.

28. Пащенко, Д.И. Производство водорода в системах химической#регенерации теплоты дымовых газов / Д.И. Пащенко// Альтернативная энергетика и экология. 2009. - №6 (74). - С. 11-15.

29. Пащенко; Д;И; Использование термохимической регенерации теплоты в огнетехническихустановках / Д.И. Пащенко // Вестник СамГТУ. Серия «Технические науки». 2009. - №3(25): - С.232-236.

30. Пащенко, Д;И. Уменьшение выбросов диоксида углерода при сжигании термически обработанного газового топлива? / Д.И. Пащенко // Промышленная энергетика. 2010. - №1.- С. 56-581

31. Пащенко, Д.И. Снижение выбросов С02 при. сжигании термически обработанного'углеводородного топлива / Д.И. Пащенко // Экология и промышленность России. 2010.-№3. - С. 12-14.

32. Пащенко, Д.И. Сравнительная оценка энергетической; эффективности применения термохимической; регенерации- теплоты- дымовых газов; / Д.И; Пащенко // Промышленная энергетика: — 2010. — №11. С. 8-10.

33. Пащенко, Д.И. Определение максимальной степени конверсии, метана продуктами полного сгорания* природного газа / Д.И. Пащенко' // Вестник Саратовского государственного технического университета. — 2010. №3 (46). - С. 143-150;

34. Российская Федерация. Президент (2008- ; Д.А. Медведев). Указ президента Российской Федерации №889 от 4 июня 2008 года.

35. Семененко, H.A. Вторичные энергоресурсы промышленности и энерготехнологическое комбинирование / H.A. Семененко. М.: Энергия, 1983.

36. Семенов, В.П. Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородов / В.П. Семенов. — М.: Химия, 1971.-288с.

37. Симонов, В.Ф. Технико-экономическая оптимизация при проектировании низкотемпературных теплотехнологических установок: Учеб. Пособие / В.Ф.Симонов, Сарат. гос. техн. Ун-т. Саратов, 1993. -84 с.

38. Соколов, Е.Я. Струйный аппараты. Изд. 2-е. // Е.Я. Соколов, Н.М. Зингер. -М.: Энергия, 1970.-288 с.

39. Тебеньков, Б.П. Рекуператоры для промышленных печей / Б.П. Тебеньков. М.: Металлургия, 1975. - 362 с.

40. Теснер, П.А. Образование углеродов из углеводородов газовой фазы / П.А. Теснер. -М.: Химия, 1972. 136 с.

41. Тайц, Н.Ю. Расчет нагревательных печей. / Под общ. ред. Н.Ю. Тайца -Киев.: Техшка, 1969. 540 с.

42. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»: собрание законодательства РФ, 2009, №48, ч. 1, ст. 5711. М.: 2009.

43. Федоров, Н.А. Техника и эффективность использования газа 7 Н.А. Федоров. М.: Недра, 1983. - 311 с.

44. Щёлоков, А.И. Математическая модель сажеобразования при сжигании природного газа: 1. Кинетическое уравнение и критическаятемпература процесса дегидрогенизации / А.И: Щёлоков, А.Г. Блох // Инженерно-физический журнал. 1990. - №3(59). -С.492-498.

45. Щёлоков, А.И. Производство и использование синтез-газа в системах термохимической регенерации теплоты / А.И. Щелоков, Д.И. Пащенко, // Альтернативная энергетика и экология. 2009. - №12 (80). - С. 10-14.

46. Щукин, А.А. Газовое и печное хозяйство заводов / А.А. Щукин. М.: Энергия. - 1966: - 232с.

47. Abashar, М.Е.Е. Coupling of steam and: dry reforming of methane in catalytic fluidized bed membrane reactors / M.E.E. Abashar // International Journal of Hydrogen ¡Energy. 2009. - № 29. - P.799-808.

48. Abdallah, Hi Thermodynamic analysis of chemically recuperated' gas turbines / H. Abdalliah, S. Harvey // International Journal Thermo Science. -2001.-№40-P. 372-384.

49. Ahmed, S. Hydrogen from hydrocarbon fuels for fuel cell / S. Ahmed, M. Krumpelt // International Journal of Hydrogen Energy.- 2009. №26, P.291-301!.

50. Anfray, J. Kinetic study and modeling of Fisher-Tropsch reaction over a Co/A1203 catalyst in a slurry reactor / J. Anfray, M.Bremaud, A. Khodakov, SJallias // Chemical Engineering Science. 2007. - №62. -P.5353-5359.

51. Basile, A. Pd-Ag tubular membrane reactors for methane dry reforming; A, reactive method for C02 consumption and H2 production / F. Gallucci, S.

52. Tosti, A. Basile // Journal of Membrane Science. 2008. - № 317.- p. 96105.

53. Cao, W. Exergy regeneration in an 02/C02 gas turbine cycle with chemical recuperation by C02 reforming of methane / W. Cao, D. Zheng // Energy Conversion and Management. 2006. - № 47. - P.3019-3030.

54. Chan, S.H. Carbone monoxide yield in natural gas autothermal reforming process / S.H. Chan, H.M. Wang // Journal of Power Sources. 2001. - №10. -P.188-195.

55. Daza, C.E. C02 reforming of methane over Ni/Mg/Al/Ce mixed1 oxides7 C. E. Daza, J. Gallego, J. A. Moreno // Catalysis Today. 2008. - №135. -P.357—366.

56. Ding, O.L. Kinetic and modeling study of methane steam reforming over a gamma alumina support // O.L. Ding, D.L. Hoang, S.H. Chan. Chemical Engineering Journal:-2005.-№112. -p.1-11.

57. Fiaschi, D. Exergy analysis of the recuperative auto thermal reforming (R-ATR) and recuperative reforming (R-REF) power cycles with C02 removal / D. Fiaschi, L. Tapinassi // Energy. 2009.- №29.-P.2003-2024.

58. Froment, G.F. Production of synthesis gas by steam- and C02-reforming of natural gas / G.F. Froment // Journal of Molecular Catalysis. A: Chemical. -2000.-№32.-P.54-61.

59. Gallucci, F. A Simulation- study of the steam reforming of methane in a dense tubular membrane reactor / F. Gallucci, L.Paturzo, A.Basile // International Journal of Hydrogen Energy. 2004. - №29. -P.611 - 617c.

60. Hoang, D.L. Modeling of a catalytic autothermal methane reformer for fuel cell application / D.L. Hoang, S.H. Chan // Applied Catalysis A:Generak -2004.-№268.-P. 207-216.

61. Jones, G. First principles calculations and experimental insight into methane steam reforming over transition metal catalysts / G. Jones, J. Geest Jakobsen, S.S. Shim // Journal of Catalysis. 2008. - №259. - P. 147-160.

62. Keyur S. P. Modeling and simulation of methane steam reforming in a thermally coupled membrane reactor / S. P. Keyur, K. S. Aydin // International Journal of Hydrogen Energy. 2007. - №32. - P.2344 - 2358.

63. Kesser, K.F. Analysis of basic chemically recuperated gas turbine power plant / K.F. Kesser, M.A. Hoffman, J.W. Baughn // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power.- 1994. №116.P.277-284.

64. Klein, J. M. Direct methane solid oxide fuel cell working by gradual internalsteam reforming: Analysis of operation / J.-M. Klein, Ml Henault, C. Roux,i

65. Y. Bultel, S. Georges // Journal of Power Sources. 2009. - №132. - P.437-443.

66. Levent, M. Production of hydrogen-rich gases from steam reforming of methane in an automatic catalytic microreactor / M. Levent, D.J. Gunn, M.A. Bousiffi // International Journal of Hydrogen Energy. 2008. - №28. - P.945-959.

67. Lemonidou, A.A. Carbon dioxide reforming of methane over 5wt.% Ni/CaO-A1203 catalysis / A.A. Lemonidou, I.A. Vasalos // Applied Catalysis A: General. 2002. - №228. - P.227-235.

68. Maestri, M. Steam and dry reforming of methane on Rh: Microkinetic analysis and* hierarchy of kinetic models / M. Maestri, D.G. Vlachos, A. Beretta, G. Groppi, E. Tronconi // Journal of Catalysis. 2008. - №259. - P. 211-222.

69. Mattocks, G.R. Reforming natural gas with recirculated waste-gas to improve the efficiency of oxy-fuel fired furnaces / G.R. Mattocks // Glass Technology. 2002. - №1. - P.l-5.

70. Miyamoto, Y. Steam reforming of ethanol over nickel molybdenum carbides for hydrogen production / Y. Miyamoto, M. Akiyama,M. Nagai // Catalysis Today. 2009. - №145. - P.527-534.

71. Nandini, A. Kinetic study of'the catalytic carbon dioxide reforming ofmethane to synthesis gas over Ni-K/Ce02-Al203 catalyst / A. Nandini, K.K.

72. Pant //Applied Catalysis: A General. 2006. - №308. - P.l 19-127.127

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

74. Patel, K.S. Modeling and simulation of methane steam reforming in a thermally coupled membrane reactor / K. S. Patel, A. Sunol // International Journal of Hydrogen Energy. 2007. - №32. - P.2344 - 2358.

75. Pat. 4,750,986 USA. Steam reforming / Alwyn Pinto.; date of patent Aug. 13, 1991.

76. Pat. 5,595,059 USA Combined cycle power plant with thermochemical recuperation and flue gas recirculation / David J. Huber, Ronald L. Bannister, Mark J. Khinkis, J.K. Rabovitser.; date of patent Jan. 21', 1997.

77. Pat. 5,958,364 USA Heat exchange apparatus and process / M. D. Dunne, S.J. O'Niel, P.W. Fernell.; date of patent Sep. 28, 1999:

78. Pat. 6,113,874 USA Thermochemical regenerative heat recovery process / H. Kobayashi.; date of patent Sep. 5, 2000.

79. Peppley, B. Integrated fuel processors for fuel cell application: A review / B. Peppley, A. Qi, K. Karan // Fuel Processing Technology. 2007. - №88. -P.3-22.

80. Pinilla, J.L. Kinetic study of the thermal decomposition of methane using carbonaceous catalysts / J.L. Pinilla, I. Suelves, M.J. L'azaro, R. Moliner // Chemical Engineering Journal. 2008. - №138. - P.301-306.

81. Schadel, B.T. Steam reforming of methane, ethane, propane, butane, and natural gas over a rhodium-based catalyst / B.T. Schadel, M. Duisberg, O. Deutschmann // Catalysis Today. 2009. - №141. - P. 312-317.

82. Shchelokov, A.Ii Thermochemical* regeneration of waste heat / A.I. Shchelokov, D.I. Pashchenko // Information-material of Russian-Balkan Forum. Belgrade, Serbia. - 2010. - P. 87-89.

83. Tanaka, Y. Reforming of methane, ethylene, and desulfurized kerosene over Ni-8YSZ catalyst / Y. Tanaka, T. Kato // Applied Catalysis A: General. -2008. №348. -P.229-235.

84. Tsipouriari, V. A. Kinetic study of the catalytic reforming of methane to synthesis gas over Ni/La2C>3 catalyst / V. A. Tsipouriari, X. E. Verykios // Catalysis Today. 2001. - №64. - p.83-90.

85. World Energy Outlook 2008, International Energy Agency, Head of Communication and Information Office (2008).

86. Xu, J. Methane steam reforming for hydrogen production using low water-ratios without carbon formation over ceria coated Ni-catalysts // J. Xu, M.Y. Yeung, F. Meunier, N. Acerbi. Applied Catalysis A: General - 2008. -№345.-p. 119-127.

87. Yang, Y. Investigation of methane steam reforming in planar porous support of solid oxide fuel cell / Y. Yang, X. Du, L. Yang, Y. Huang, H. Xian // Applied Thermal Engineering. 2009. - № 29. - P.l 106-1113.

88. Yoshida, K. Oxidative steam reforming of methane over Ni/a-Al203 modified with trace noble metals / K. Yoshida, N. Begum, S. Ito, K. Tomishige // Applied Catalysis A: General. 2009. - № 358. -P.186-192.

89. ЮО.Прогнозная средневзвешенная цена электрической энергии на январь 2011. URL: http://www.samaraenergo.ru/news/612/

90. Характеристики катализатора ГИАП-3. URL:http://www.katalizator.dol.ru/product/giap-3-6h.htm

91. МИНОБРНАУКИ РОССИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

92. Самарский государственный технический университет»

93. Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус. Телефон: [phone]. Факс [phone]. E-mail: [e-mail]1. QiOy 2011 г.№

94. Министерство образования и науки Российской Федерации1. На№от