RU2427755C2 - Electric power plant, for example for brown coals (method and device) - Google Patents
Electric power plant, for example for brown coals (method and device) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427755C2 RU2427755C2 RU2009107352/06A RU2009107352A RU2427755C2 RU 2427755 C2 RU2427755 C2 RU 2427755C2 RU 2009107352/06 A RU2009107352/06 A RU 2009107352/06A RU 2009107352 A RU2009107352 A RU 2009107352A RU 2427755 C2 RU2427755 C2 RU 2427755C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- heat exchangers
- carbon
- nitrogen
- combustion
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 11
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 20
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 18
- 239000003574 free electron Substances 0.000 claims description 9
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 41
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 abstract 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 22
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 22
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 20
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 15
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 7
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen pentaoxide Chemical compound [O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- ZQXCQTAELHSNAT-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3-nitro-5-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC(Cl)=CC(C(F)(F)F)=C1 ZQXCQTAELHSNAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004767 CaSn Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N calcium sulfide Chemical group [Ca]=S JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229910021386 carbon form Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002663 humin Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки малоценных углей с целью получения электроэнергии и тепла и может быть применено для сжигания, например, бурых углей в любых регионах.The invention relates to the field of processing low-value coal in order to obtain electricity and heat and can be used for burning, for example, brown coal in any region.
Техническим результатом изобретения является параллельное получение электроэнергии и тепловой энергии при почти абсолютном выгорании углерода в топливной смеси.The technical result of the invention is the parallel production of electricity and thermal energy with an almost absolute burnout of carbon in the fuel mixture.
Частным результатом изобретения является возможность получения водяного пара существенно разных кондиций, в том числе и пригодного для использования в паровых турбинах для выработки электроэнергии.A particular result of the invention is the possibility of producing water vapor of substantially different conditions, including those suitable for use in steam turbines for generating electricity.
Дополнительным частным результатом изобретения является возможность получения существенно разных качеств отходов производства (например, сажа, микрогранулы наноразмеров и т.п.), что может быть использовано в строительной индустрии, производстве керамики и др. отраслях народного хозяйства.An additional particular result of the invention is the possibility of obtaining substantially different qualities of production wastes (for example, carbon black, microgranules of nanoscale size, etc.), which can be used in the construction industry, ceramics and other industries.
Поставленная задача решается с помощью следующих приемов:The problem is solved using the following techniques:
а) исходное сырье для сжигания измельчается до микрогранул в мельнице оригинальной конструкции, относящейся к предмету изобретения, но которое будет описано в отдельной заявке;a) the feedstock for combustion is crushed to microgranules in a mill of the original design related to the subject invention, but which will be described in a separate application;
б) микрочастицы топлива сжигаются после предварительной обработки сверхвысокочастотным электромагнитным полем (предварительный поджиг) с последующей активацией горения в зоне коронного разряда и/или в присутствии холодного плазменного разряда реактивной плазмы (для некоторых углей процесс осуществляют с добавками кислородобразующей присадки (например, бертолетова соль) и ионообразующей соли (например, солей щелочных металлов)), что будет описано в отдельной заявке;b) fuel microparticles are burned after pre-treatment with a microwave electromagnetic field (pre-ignition), followed by activation of combustion in the corona zone and / or in the presence of a cold plasma discharge of reactive plasma (for some coals, the process is carried out with the addition of an oxygen-forming additive (for example, Bertholeta salt) and ion-forming salts (for example, alkali metal salts)), which will be described in a separate application;
в) реактивная струя взрывообразно горящей смеси газов и микрогранул топлива подается в сопло магнитогидродинамического (МГД) генератора с шинами съема электрического тока (подробное описание в отдельной заявке);c) a jet stream of an explosively burning mixture of gases and microgranules of fuel is fed into the nozzle of a magnetohydrodynamic (MHD) generator with electric current removal buses (for a detailed description see a separate application);
г) реактивная струя газов после МГД генератора подается тангенциально в теплообменники, выполняющие также роль циклонов с двумя и более системами водяного охлаждения;d) the jet of gases after the MHD generator is fed tangentially to heat exchangers, which also act as cyclones with two or more water cooling systems;
д) температурные, ионизационные и электрические режимы на каждом этапе регулируются автоматическими системами в соответствии в конкретными особенностями бурых углей и особенностью окислительно-восстановительных реакций (что будет описано в отдельной заявке).e) the temperature, ionization and electrical conditions at each stage are regulated by automatic systems in accordance with the specific characteristics of brown coals and the peculiarity of redox reactions (which will be described in a separate application).
В основу изобретения положены следующие рассуждения.The invention is based on the following reasoning.
По химическому составу бурые угли не одинаковы, но все же, в среднем, они содержат примерно 69% углерода. 25% кислорода, 5,2% водорода и около 0,8% азота. Влаги может содержаться от 15 до 40%. Кроме того, имеется комплекс органических соединений, представляющих из себя производные гуминовых кислот, гуминов и битумов.In terms of chemical composition, brown coals are not the same, but still, on average, they contain about 69% carbon. 25% oxygen, 5.2% hydrogen and about 0.8% nitrogen. Moisture may contain between 15 and 40%. In addition, there is a complex of organic compounds, which are derivatives of humic acids, humins and bitumen.
При свободном сжигании на воздухе бурые угли выделяют примерно 45-65% летучих веществ при удельной теплоте сгорания 25,5-31,2 МДж/кг.With free burning in air, brown coals emit about 45-65% of volatiles with a specific heat of combustion of 25.5-31.2 MJ / kg.
Если же организовать другие условия для сжигания (новые параметры топочного процесса), например, при создании избытка свободных электронов в топочном пространстве, то можно заметно изменить кинетику горения бурого угля с существенным изменением химических реакций. Этому способствуют особенности химических элементов, содержащихся в бурых углях. Например, углерод, азот, сера имеют несколько степеней окисления как в положительном, так и в отрицательном заряде. Одно это уже создает огромные возможности для регулирования топочного процесса и управления большинством основных химических реакций в топочном пространстве.If we arrange other conditions for combustion (new parameters of the combustion process), for example, when creating an excess of free electrons in the furnace space, then we can noticeably change the combustion kinetics of brown coal with a significant change in chemical reactions. This is facilitated by the features of the chemical elements contained in brown coals. For example, carbon, nitrogen, and sulfur have several degrees of oxidation in both positive and negative charge. This alone creates great opportunities for regulating the combustion process and controlling most of the main chemical reactions in the furnace space.
До настоящего времени такие возможности не использовались в технических устройствах и технологиях при сжигании бурых углей.Until now, such opportunities have not been used in technical devices and technologies for burning brown coal.
Далее, ковалентные радиусы атомов и молекул в разных химических соединениях заметно отличаются у многих элементов, находящихся в топочном пространстве. Это открывает дополнительные возможности воздействия на молекулярном уровне на кинетику горения, например, при использовании высокочастотных устройств и любой аппаратуры, применяемой в ионизационных процессах (например, устройства для создания коронного или другого разряда).Further, the covalent radii of atoms and molecules in different chemical compounds are noticeably different for many elements located in the furnace space. This opens up additional possibilities for influencing the kinetics of combustion at the molecular level, for example, when using high-frequency devices and any equipment used in ionization processes (for example, devices for creating a corona or other discharge).
Приведем некоторые известные особенности главных компонентов топочного процесса.Here are some well-known features of the main components of the combustion process.
УГЛЕРОДCARBON
Электронная конфигурация в основном состоянии 1s22s22p2. Атомы углерода способны соединяться друг с другом в цепи различного строения - открытые (неразветвленные, разветвленные), замкнутые; образовывать не только простые (одинарные), но и кратные (двойные, тройные) связи; образовывать прочные связи почти с любым другим элементом. Эти уникальные свойства углерода объясняются сочетанием двух факторов: 1) наличие на внешнем энергетическом уровне (2s и 2р) четырех электронов (поэтому атом углерода не склонен ни терять, ни приобретать свободные электроны с образованием ионов); 2) малый размер атома (в сравнении с другими элементами IV группы). Вследствие этого углерод образует главным образом ковалентные (прочные), а не ионные связи, и проявляет валентность, равную 4.The ground state electronic configuration is 1s 2 2s 2 2p 2 . Carbon atoms are able to connect with each other in chains of various structures - open (unbranched, branched), closed; form not only simple (single), but also multiple (double, triple) bonds; form strong bonds with almost any other element. These unique properties of carbon are explained by a combination of two factors: 1) the presence of four electrons at the external energy level (2s and 2p) (therefore, the carbon atom is not inclined to lose or acquire free electrons with the formation of ions); 2) the small size of the atom (in comparison with other elements of group IV). As a result, carbon forms mainly covalent (strong), rather than ionic bonds, and exhibits a valency of 4.
В соединениях углерод проявляет степени окисления -4; +2; +4. Атомный радиус 0,77Ǻ, ковалентные радиусы 0,77Ǻ; 0,67Ǻ; 0,60Ǻ соответственно в одинарной, двойной и тройной связях; ионный радиус С4- 2,60Ǻ; С4+ 0,20Ǻ. При обычных условиях углерод химически инертен, при высоких температурах он соединяется со многими элементами, проявляя сильные восстановительные свойства. Диссоциация молекул начинается при температуре около 2000°С и почти полностью заканчивается при 5000°С, ей могут способствовать ультрафиолетовое излучение или электрические разряды.In compounds, carbon exhibits oxidation states of -4; +2; +4. Atomic radius 0.77Ǻ, covalent radii 0.77Ǻ; 0.67Ǻ; 0.60 Ǻ in single, double and triple bonds, respectively; ionic radius C 4 - 2.60Ǻ; C 4+ 0.20Ǻ. Under ordinary conditions, carbon is chemically inert; at high temperatures, it combines with many elements, exhibiting strong reducing properties. Dissociation of molecules begins at a temperature of about 2000 ° C and almost completely ends at 5000 ° C, ultraviolet radiation or electrical discharges can contribute to it.
Взаимодействие с кислородом воздуха (горение) происходит при температурах выше 300-500°С с образованием двуокиси углерода CO2 и окиси углерода СО. Так как степень окисления углерода в углекислом газе наибольшая (+4), он не является восстановителем и поддерживает горение только простых веществ, сходство к кислороду которых больше, чем у углерода, например, с магнием по реакции: 2Mg+CO2 (500°С)⇔2MgO+С.Interaction with atmospheric oxygen (combustion) occurs at temperatures above 300-500 ° C with the formation of carbon dioxide CO 2 and carbon monoxide CO. Since the degree of carbon oxidation in carbon dioxide is the highest (+4), it is not a reducing agent and supports the combustion of only simple substances, the similarity to oxygen is greater than that of carbon, for example, with magnesium by the reaction: 2Mg + CO 2 (500 ° С ) ⇔2MgO + С.
http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/113/484.htmhttp://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/113/484.htm
Восстановительный потенциал топочного газа в нашем изобретении обеспечивается избытком свободных электронов от коронного или другого (по внешним характеристикам) разряда, в том числе и импульсного (высокочастотного). Это в первую очередь тормозит образование окиси углерода, где реакция сопровождается поглощением энергии. Общий выигрыш в энергии топочного газа может быть существенным, пропорционально количеству возможного при данном процессе угарного газа (окись углерода). Стабильность горения при этом не нарушается.The recovery potential of the flue gas in our invention is ensured by an excess of free electrons from a corona or other (by external characteristics) discharge, including a pulsed (high-frequency) one. This primarily inhibits the formation of carbon monoxide, where the reaction is accompanied by energy absorption. The total gain in the energy of the flue gas can be significant, proportional to the amount of carbon monoxide possible (carbon monoxide) in a given process. The stability of combustion is not violated.
В нашем случае необходимо сказать несколько слов и про технический углерод, с которым мы чаще всего будем иметь дело в технологическом процессе. Техуглерод обладает высокоразвитой поверхностью (5-150 м2/г), со значительной активностью. На поверхности обнаруживаются т.н. концевые группы (-СООН, -СНО, -ОН, -С(O)-O-, -С(O)-), а также сорбированные остатки неразложившихся углеводородов. (Это тем более заметно в бурых углях!) Количество подобных концевых групп напрямую зависит от способа получения и последующей обработки углеродных частиц. Во многих случаях эти группы ответственны за некоторые особые свойства углерода, например, электропроводность, способность поглощать ультрафиолетовое излучение, а также излучение радаров (то есть СВЧ-излучение).In our case, it is necessary to say a few words about carbon black, which we will most often deal with in the technological process. Carbon black has a highly developed surface (5-150 m 2 / g), with significant activity. On the surface, so-called end groups (—COOH, —CHO, —OH, —C (O) —O—, —C (O) -), as well as sorbed residues of undecomposed hydrocarbons. (This is all the more noticeable in brown coals!) The number of such end groups directly depends on the method of production and subsequent processing of carbon particles. In many cases, these groups are responsible for some of the special properties of carbon, such as electrical conductivity, the ability to absorb ultraviolet radiation, and radar radiation (i.e., microwave radiation).
Одно только перечисление установленных свойств углерода предполагает теоретическую возможность широкого управляющего воздействия на многие химические реакции, происходящие или могущие происходить с углеродом в условиях топки при высокой температуре.The mere enumeration of the established properties of carbon suggests the theoretical possibility of a wide control action on many chemical reactions that occur or may occur with carbon in a furnace at high temperature.
Одним из таких способов воздействия на топочные процессы является избыток электронов, обладающих выраженным агрессивным воздействием на атомы и молекулы в свободном состоянии. Такие электроны появляются, например, при напряжении 35 тысяч вольт и выше между катодом и анодом, в качестве которых могут выступать определенные части оборудования.One of such methods of influencing combustion processes is an excess of electrons, which have a pronounced aggressive effect on atoms and molecules in a free state. Such electrons appear, for example, at a voltage of 35 thousand volts and above between the cathode and the anode, which can be certain parts of the equipment.
АЗОТ - химический элемент второго периода VA группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В свободном виде - газ без цвета, запаха и вкуса, плохо растворим в воде. Состоит из двухатомных молекул N2, обладающих высокой прочностью.Nitrogen is a chemical element of the second period of the VA group of the periodic system,
Конфигурация внешнего электронного слоя 2s22p3. Радиус нейтрального атома азота 0,074 нм, радиус ионов: N3- - 0,132, N3+ - 0,030 и N5+ - 0,027 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома азота равны, соответственно, 14,53; 29,60; 47,45; 77,47 и 97,89 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность азота 3,05.The configuration of the outer electronic layer 2s22p3. The radius of the neutral nitrogen atom is 0.074 nm, the radius of the ions: N 3 - - 0,132, N 3 + - 0,030 and N 5 + - 0,027 nm. The sequential ionization energies of the neutral nitrogen atom are, respectively, 14.53; 29.60; 47.45; 77.47 and 97.89 eV. On the Pauling scale, the electronegativity of nitrogen is 3.05.
Энергия связи атомов в молекуле N2 очень велика и составляет 941,6 кДж/моль. Расстояние между центрами атомов в молекуле 0,110 нм. Энергетическая схема заполнения молекулярных орбиталей в молекуле N2 показывает, что электронами в ней заполнены только связывающие s- и р-орбитали. Молекула азота немагнитна (диамагнитна). При нагревании азот взаимодействует со многими неметаллами, например с водородом: N2+3Н2 (500°С, 25 МПа, Fe+МеОН+SiO2)⇔2NH3; при высокой температуре и под действием электрической дуги азот соединяется с кислородом: N2+O2 (2000°С)=2NO, а также с серой, фосфором, бором, углеродом (http://www.biochem.nm.ru/science/literatur.htm).The binding energy of atoms in the N2 molecule is very high and amounts to 941.6 kJ / mol. The distance between the centers of atoms in the molecule is 0.110 nm. The energy scheme for filling molecular orbitals in the N 2 molecule shows that only binding s- and p-orbitals are filled with electrons in it. The nitrogen molecule is non-magnetic (diamagnetic). When heated, nitrogen interacts with many non-metals, for example, with hydrogen: N 2 + 3Н 2 (500 ° С, 25 MPa, Fe + МеОН + SiO 2 ) ⇔ 2NH 3 ; at high temperature and under the influence of an electric arc, nitrogen combines with oxygen: N 2 + O 2 (2000 ° С) = 2NO, as well as sulfur, phosphorus, boron, carbon (http://www.biochem.nm.ru/science /literatur.htm).
Степени окисления азота в соединениях -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.The oxidation state of nitrogen in the compounds is -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.
Соединения азота в степени окисления -3 представлены нитридами, из которых практически наиболее важен аммиак.Compounds of nitrogen in oxidation state -3 are nitrides, of which ammonia is practically the most important.
Соединения азота в степени окисления -2 менее характерны, и представлены пернитридами, из которых самый важный пернитрид водорода N2H4 или гидразин.Nitrogen compounds in the oxidation state of -2 are less characteristic, and are represented by pernitrides, of which the most important hydrogen pernitride is N 2 H 4 or hydrazine.
Соединения азота в степени окисления -1 NH2OH (гидроксиламин) - неустойчивое основание, применяющееся, наряду с солями гидроксиламмония, в органическом синтезе.Nitrogen compounds in the oxidation state -1 NH 2 OH (hydroxylamine) is an unstable base, which is used, along with hydroxylammonium salts, in organic synthesis.
Соединения азота в степени окисления +1 оксид азота (I) N2O (закись азота, веселящий газ).Nitrogen compounds in oxidation state +1 nitric oxide (I) N 2 O (nitrous oxide, laughing gas).
Соединения азота в степени окисления +2 оксид азота (II) NO (монооксид азота).Nitrogen compounds in oxidation state +2 nitric oxide (II) NO (nitrogen monoxide).
Соединения азота в степени окисления +3 оксид азота (III) N2O3, азотистая кислота, производные аниона NO2-, трифторид азота NF3.Nitrogen compounds in oxidation state +3 nitric oxide (III) N 2 O 3 , nitrous acid, derivatives of NO 2 - anion, nitric trifluoride NF 3 .
Соединения азота в степени окисления +4 оксид азота (IV) NO2 (диоксид азота, бурый газ).Nitrogen compounds in oxidation state +4 nitric oxide (IV) NO 2 (nitrogen dioxide, brown gas).
Соединения азота в степени окисления +5 - оксид азота (V) N2O5, азотная кислота и ее соли - нитраты, и др. (http://ru.wikipedia.org/wiki/Азот).Nitrogen compounds in the oxidation state +5 are nitric oxide (V) N 2 O 5 , nitric acid and its salts are nitrates, etc. (http://ru.wikipedia.org/wiki/Азот).
С водородом азот соединяется только при высокой температуре и в присутствии катализаторов, при этом образуется аммиак NH3.Nitrogen combines with hydrogen only at high temperatures and in the presence of catalysts, and ammonia NH 3 is formed .
В соединениях с кислородом азот проявляет все степени окисления, образуя оксиды: N2O, NO, N2O3, NO2(N2O4), N2O5.In compounds with oxygen, nitrogen exhibits all oxidation states, forming oxides: N 2 O, NO, N 2 O 3 , NO 2 (N 2 O 4 ), N 2 O 5 .
N2O довольно инертен при комнатной температуре, но при высоких температурах может поддерживать горение легкоокисляющихся материалов.N 2 O is quite inert at room temperature, but at high temperatures it can support combustion of readily oxidizable materials.
Оксид азота (II) NO - можно получать синтезом из простых веществ (N2 и O2) при очень высоких температурах, например в электрическом разряде. В структуре молекулы NO имеется один неспаренный электрон. Соединения с такой структурой взаимодействуют с электрическим и магнитным полями.Nitric oxide (II) NO - can be obtained by synthesis from simple substances (N 2 and O 2 ) at very high temperatures, for example in an electric discharge. There is one unpaired electron in the structure of the NO molecule. Compounds with this structure interact with electric and magnetic fields.
Оксид азота(III) N2O3 (триоксид азота) - ангидрид азотистой кислоты: N2O3+H2O=2HNO2.Nitric oxide (III) N 2 O 3 (nitric trioxide) - nitrous acid anhydride: N 2 O 3 + H 2 O = 2HNO 2 .
Оксид азота(IV) NO2 (диоксид азота) также имеет в молекуле неспаренный электрон. Молекула проявляет свойства свободного радикала. При комнатной температуре NO2 - газ темно-коричневого цвета, обладает магнитными свойствами благодаря наличию неспаренного электрона.Nitric oxide (IV) NO 2 (nitrogen dioxide) also has an unpaired electron in the molecule. The molecule exhibits the properties of a free radical. At room temperature, NO 2 is a dark brown gas with magnetic properties due to the presence of an unpaired electron.
Оксид азота(V) N2O5 (устар. ангидрид азотной кислоты) - белое кристаллическое вещество, хороший окислитель (http://www.krugosvet.ru/articles /42/1004242/1004242a5.htm).Nitric oxide (V) N 2 O 5 (obsolete. Nitric anhydride) is a white crystalline substance, a good oxidizing agent (http://www.krugosvet.ru/articles /42/1004242/1004242a5.htm).
Самым прочным во всей гамме преобразования азота является его молекулярная форма N2. Даже при 3000°С степень ее термической диссоциации составляет всего 0,1%, и лишь при температуре около 5000°С достигает нескольких процентов (при нормальном давлении).The strongest in the whole gamut of nitrogen conversion is its molecular form N 2 . Even at 3000 ° C, the degree of its thermal dissociation is only 0.1%, and only at a temperature of about 5000 ° C it reaches several percent (at normal pressure).
В лабораторных условиях можно получить атомарный азот, пропуская газообразный N2 при сильном разряжении через поле высокочастотного электрического разряда. Атомарный азот намного активнее молекулярного: в частности, при обычной температуре он реагирует с серой, фосфором, мышьяком и с рядом металлов.In laboratory conditions, atomic nitrogen can be obtained by passing gaseous N 2 during strong discharge through a high-frequency electric discharge field. Atomic nitrogen is much more active than molecular nitrogen: in particular, at ordinary temperature it reacts with sulfur, phosphorus, arsenic and a number of metals.
При действии на обычный азот электрических разрядов, а также при электрических разрядах в воздухе может образоваться активный азот, представляющий собой смесь молекул и атомов азота, обладающих повышенным запасом энергии. В отличие от молекулярного, активный азот весьма энергично взаимодействует с кислородом, водородом, парами серы, фосфором и некоторыми металлами.Under the action of electric discharges on ordinary nitrogen, as well as during electric discharges in air, active nitrogen can be formed, which is a mixture of nitrogen molecules and atoms with an increased energy reserve. Unlike molecular, active nitrogen interacts very vigorously with oxygen, hydrogen, sulfur fumes, phosphorus and some metals.
В нашем изобретении появляется возможность использовать атомарный и активный азот для реакций со всеми элементами топочной смеси и таким образом связать его не в оксидах, опасных для окружающей среды, а в относительно безвредных соединениях.In our invention, it becomes possible to use atomic and active nitrogen for reactions with all elements of the furnace mixture and thus bind it not in oxides hazardous to the environment, but in relatively harmless compounds.
КИСЛОРОД - второй по силе (после фтора) окислитель среди всех элементов Периодической системы. С этим связано большинство его химических свойств. Многие реакции окисления протекают бурно, с выделением большого количества тепла и света. В быту мы называем такие реакции горением. Кислород соединяется почти со всеми элементами с образованием оксидов как металлов, так и неметаллов.OXYGEN - the second most powerful (after fluorine) oxidizing agent among all elements of the Periodic system. Most of its chemical properties are associated with this. Many oxidation reactions proceed rapidly, with the release of a large amount of heat and light. In everyday life, we call such reactions combustion. Oxygen combines with almost all elements to form oxides of both metals and nonmetals.
Озон О3 образуется из кислорода при грозовых разрядах. В лаборатории его также получают при "тихом" (без искр) электрическом разряде сквозь стеклянную трубку, через которую пропускают кислород. Молекула озона поглощает ультрафиолетовый свет и рассеивает его энергию в виде тепла.Ozone O 3 is formed from oxygen during lightning discharges. In the laboratory, it is also obtained with a "silent" (without sparks) electric discharge through a glass tube through which oxygen is passed. The ozone molecule absorbs ultraviolet light and dissipates its energy in the form of heat.
Существование модификации молекулы кислорода, состоящей из четырех атомов, эмпирическим путем было предсказано еще в 20-е годы прошлого столетия. Но получить такой кислород на практике удалось совсем недавно. Для его создания ученые Римского университета заставили взаимодействовать парные молекулы кислорода и положительно заряженные ионы. В результате образовался положительный ион O4. А после добавления к полученному иону электрона была получена нейтральная молекула.The existence of a modification of an oxygen molecule consisting of four atoms was empirically predicted back in the 20s of the last century. But in practice, such oxygen has recently been obtained. To create it, scientists at the University of Rome forced paired oxygen molecules and positively charged ions to interact. As a result, a positive O 4 ion was formed. And after adding an electron to the obtained ion, a neutral molecule was obtained.
http://www.vokrugsveta.ru/quiz/159/http://www.vokrugsveta.ru/quiz/159/
Кислород образует двухатомные молекулы, характеризующиеся высокой прочностью: стандартная энтальпия атомизации кислорода равна 498 кДж/моль. При комнатной температуре его диссоциация на атомы ничтожна; лишь при 1500°С она становится заметной.Oxygen forms diatomic molecules characterized by high strength: the standard enthalpy of oxygen atomization is 498 kJ / mol. At room temperature, its dissociation into atoms is negligible; only at 1500 ° C does it become noticeable.
Атомная масса (молярная масса) 15.9994 а.е.м. (г/моль)Atomic mass (molar mass) 15.9994 amu (g / mol)
Радиус атома 60 (48) пмAtom radius 60 (48) pm
Энергия ионизации (первый электрон) 1313.1(13.61) кДж/моль (эВ)Ionization energy (first electron) 1313.1 (13.61) kJ / mol (eV)
Электронная конфигурация [Не] 2s2 2p4Electronic configuration [Not] 2s2 2p4
Ковалентный радиус 73 пмCovalent radius 73 pm
Радиус иона 132 (-2е) пмIon radius 132 (-2e) pm
Электроотрицательность (по Полингу) 3.44Electronegativity (Pauling) 3.44
Электродный потенциал 0Electrode potential 0
Степени окисления -2, -1, +2, +1, -1/2 Oxidation state -2, -1, +2, +1, - 1/2
При различных реакциях энергия активации кислорода разная. С фосфором кислород активно реагирует при нагревании последнего до 60, с серой - до 250, с водородом - больше 300, с углеродом (в виде графита) - при 700…800°С.In various reactions, the activation energy of oxygen is different. Oxygen actively reacts with phosphorus when the latter is heated to 60, with sulfur - up to 250, with hydrogen - more than 300, with carbon (in the form of graphite) - at 700 ... 800 ° С.
В нашем изобретении имеется возможность образования на разных этапах процесса как атомарного кислорода, так и молекул с 3 и 4-мя атомами, что позволит вырабатывать дополнительную энергию.In our invention, it is possible to form at different stages of the process both atomic oxygen and molecules with 3 and 4 atoms, which will allow us to generate additional energy.
Как в природе, так и в технике единственной возможностью получить энергию (в нашем случае - в виде тепла) является создание условий для образования прочных связей в молекулах. И в момент, когда слабые связи заменяются прочными, происходит выделение энергии. Это единственный путь выработки энергии за пределами условий, допускающих ядерные реакции. Поэтому в нашем изобретении создаваемые в топке условия для горения углерода и протекания химических реакций предполагают образование именно прочных связей и недопущение их разрушения.Both in nature and in technology, the only way to get energy (in our case, in the form of heat) is to create conditions for the formation of strong bonds in molecules. And at the moment when weak bonds are replaced by strong ones, energy is released. This is the only way to generate energy beyond the conditions that allow nuclear reactions. Therefore, in our invention, the conditions created in the furnace for combustion of carbon and the occurrence of chemical reactions imply the formation of precisely strong bonds and the prevention of their destruction.
СЕРА - химический элемент с атомным номером 16, атомная масса 32,066. Природная сера состоит из четырех стабильных нуклидов: 32S (содержание 95,084% по массе), 33S (0,74%), 34S (4,16%) и 36S (0,016%). Радиус атома серы 0,104 нм. Радиусы ионов: иона S2- 0,170 нм (координационное число 6), иона S4+ 0,051 нм (координационное число 6) и иона S6+ 0,026 нм (координационное число 4). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома серы от S0 до S6+ равны, соответственно, 10,36; 23,35; 34,8; 47,3; 72,5 и 88,0 эВ. Конфигурация внешнего электронного слоя 3s23p4. Степени окисления серы может изменяться в широких пределах: -2, +2, +4, +6 (реже -1, 0, +1, +3, +5). Значение электроотрицательности серы по Полингу 2,6. Каменные угли содержат в среднем 1,0-1,5% серы.SERA is a chemical element with
Сера - достаточно активный неметалл. Даже при умеренном нагревании она окисляет многие простые вещества, но и сама довольно легко окисляется кислородом и галогенами.Sulfur is a rather active non-metal. Even with moderate heating, it oxidizes many simple substances, but it is also quite easily oxidized by oxygen and halogens.
Свойства атома: Атомная масса (молярная масса) 32,066 а.е.м. (г/моль)Atom properties: Atomic mass (molar mass) 32.066 amu (g / mol)
Радиус атома 127 пмAtom radius 127 pm
Энергия ионизации (первый электрон) 999,0 (10,35) кДж/моль (эВ)Ionization energy (first electron) 999.0 (10.35) kJ / mol (eV)
Электронная конфигурация [Ne] 3s2 3p4Electronic configuration [Ne] 3s2 3p4
Ковалентный радиус 102 пмCovalent radius of 102 pm
Радиус иона 30 (+6е) 184 (-2е) пмIon radius 30 (+ 6е) 184 (-2е) pm
Электроотрицательность (по Полингу) 2,58Electronegativity (Pauling) 2.58
Электродный потенциал 0Electrode potential 0
Степени окисления 6, 4, 2, -2
С водородом при нагревании сера образует сероводород H2S и в небольшом количестве сульфаны (соединения состава H2Sn)With hydrogen, when heated, sulfur forms hydrogen sulfide H 2 S and, in a small amount, sulfanes (compounds of the composition H 2 Sn)
Образующиеся в реакциях с металлами сульфиды характеризуются не постоянным, а, как правило, переменным составом. Так, состав сульфида кальция может непрерывно изменяться в границах от CaS до CaS5. Полисульфиды типа CaSn или Na2Sn при взаимодействии, например, с соляной кислотой образуют сульфаны H2Sn, причем значение n может составлять от 1 до приблизительно 10.The sulfides formed in reactions with metals are not characterized by a constant, but, as a rule, variable composition. Thus, the composition of calcium sulfide can continuously change in the range from CaS to CaS 5 . Polysulfides of the CaSn or Na 2 Sn type, when reacted, for example, with hydrochloric acid, form H 2 Sn sulfanes, the value of n being from 1 to about 10.
Сера может присоединяться к сульфидам (Na2S+(n-1)S=Na2Sn) и к сульфитам (Na2SO3+S=Na2S2O3). При нагревании сера реагирует почти со всеми элементами, кроме инертных газов и благородных металлов.Sulfur can be attached to sulfides (Na 2 S + (n-1) S = Na 2 Sn) and to sulfites (Na 2 SO 3 + S = Na 2 S 2 O 3 ). When heated, sulfur reacts with almost all elements except inert gases and noble metals.
Кроме устойчивых диоксида серы SO2 [другие названия: сернистый газ, сернистый ангидрид, оксид серы (IV)] и триоксида серы SO3 [другие названия: серный газ, серный ангидрид, оксид серы (VI)], получены неустойчивые оксиды S2O (при пропускании тока SO2 через тлеющий разряд) и S8O (при взаимодействии H2S с SOCl2). Пероксиды SO4 и S2O7 образуются при пропускании SO2 в смеси с кислородом через тлеющий разряд или за счет окисления SO2 озоном.In addition to the stable sulfur dioxide SO 2 [other names: sulfur dioxide, sulfur dioxide, sulfur dioxide (IV)] and sulfur trioxide SO 3 [other names: sulfur gas, sulfur dioxide, sulfur oxide (VI)], unstable oxides S 2 O (when passing current SO 2 through a glow discharge) and S 8 O (when H 2 S interacts with SOCl 2 ). Peroxides SO 4 and S 2 O 7 are formed by passing SO 2 mixed with oxygen through a glow discharge or due to the oxidation of SO 2 by ozone.
http://www.alhimikov.net/element/S.htmlhttp://www.alhimikov.net/element/S.html
Особенностью серы (и ее соединений) является возможность образовывать разные вещества при избытке и недостатке кислорода. Например, образующийся при горении серы сероводород обладает сильными восстановительными свойствами и в восстановительной атмосфере топки может сохраниться, несмотря на его горючесть. И в этом случае из сероводорода при недостатке кислорода можно получать элементарную серу по реакции: 2H2S-2+O2 ® 2S0+2H2O.A feature of sulfur (and its compounds) is the ability to form different substances with an excess and lack of oxygen. For example, hydrogen sulfide formed during the combustion of sulfur has strong reducing properties and can be preserved in the reducing atmosphere of the furnace despite its combustibility. And in this case, elemental sulfur can be obtained from hydrogen sulfide with a lack of oxygen by the reaction: 2H 2 S -2 + O 2 ® 2S 0 + 2H 2 O.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Cepahttp://ru.wikipedia.org/wiki/Cepa
Взаимодействие серы с «аморфным» углеродом начинается при 700-800°С; во всех случаях образуется сероуглерод CS2 (на воздухе).The interaction of sulfur with "amorphous" carbon begins at 700-800 ° C; in all cases, carbon disulfide CS 2 is formed (in air).
http://www.cultinfo.ru/fulltext/l/001/008/113/484.htmhttp://www.cultinfo.ru/fulltext/l/001/008/113/484.htm
В условиях топки в восстановительной среде при недостатке кислорода сероуглерод может сохранять стабильность молекулы до температуры примерно 1000°С. А при избытке воздуха и водяных паров сероуглерод гидролизируется уже при температуре выше 150°С.Under fire conditions in a reducing environment with a lack of oxygen, carbon disulfide can maintain the stability of the molecule to a temperature of about 1000 ° C. And with an excess of air and water vapor, carbon disulfide is hydrolyzed even at temperatures above 150 ° C.
Эти особенности делают возможными большой круг манипуляций по образованию различных химических соединений при наличии избытка активных свободных электронов и вариаций электрического поля в топочном объеме. Широкая изменчивость химических и физических качеств серы как активного химического элемента предоставляет большие возможности для регулирования процесса горения бурых углей в топке.These features make possible a wide range of manipulations on the formation of various chemical compounds in the presence of an excess of active free electrons and electric field variations in the furnace volume. The wide variability of the chemical and physical qualities of sulfur as an active chemical element provides great opportunities for regulating the combustion process of brown coal in the furnace.
В камере сгорания (в топке) при обычных условиях весь кислород (правильнее сказать: сумма электронов, которые может акцептировать кислород в топочной смеси) быстро восполняется углеродом, отдающим эти электроны с образованием прочного соединения (двуокись углерода).Under ordinary conditions, all the oxygen in the combustion chamber (in the furnace) (more correctly: the sum of the electrons that oxygen can accept in the furnace mixture) is quickly replaced by carbon, which gives these electrons to form a strong compound (carbon dioxide).
В случае с бурыми углями этот постулат требует серьезного уточнения. Но при более высоких температурах соединения углерода с кислородом разваливаются и углерод становится донором электронов для азота. Появляются окислы азота, молекулы которых более устойчивы к высокой температуре, чем у соединений углерода с кислородом. И в топке появляется недоокисленный углерод (способный к образованию окиси углерода) и окислы азота.In the case of brown coals, this postulate requires serious clarification. But at higher temperatures, carbon compounds with oxygen fall apart and carbon becomes an electron donor for nitrogen. Nitrogen oxides appear, the molecules of which are more resistant to high temperature than carbon compounds with oxygen. And under-oxidized carbon (capable of producing carbon monoxide) and nitrogen oxides appear in the furnace.
При создании избытка электронов в топке температура процесса может быть много выше, а сам процесс горения будет исключительно восстановительным. То есть имеются возможности для образования чистого атомарного (молекулярного) углерода, атомарного (молекулярного) азота, атомарного (молекулярного) кислорода, а все промежуточные соединения также имеют возможность превратиться в устойчивые отдельные атомы (молекулы). Это касается и серы с ее достаточно высокой реагентоспособностью. Реакционная способность смеси таких веществ, получаемой при избытке свободных электронов, станет минимальной (но только в условиях топочного пространства с избытком электронов и особенностями электрических полей локального пространства топки).When creating an excess of electrons in the furnace, the process temperature can be much higher, and the combustion process itself will be exclusively reducing. That is, there are opportunities for the formation of pure atomic (molecular) carbon, atomic (molecular) nitrogen, atomic (molecular) oxygen, and all intermediate compounds also have the ability to turn into stable separate atoms (molecules). This also applies to sulfur with its rather high reactivity. The reactivity of the mixture of such substances obtained with an excess of free electrons will become minimal (but only in the conditions of the furnace space with an excess of electrons and the features of the electric fields of the local space of the furnace).
При выходе из топочной камеры многие устойчивые в пространстве топки атомы (молекулы) превращаются в ионы, теряя часть электронов (акцептированных в принудительном режиме и не соответствующих природной структуре этих атомов и молекул), и общее количество ионов заметно возрастает. Кроме того, многие свободные электроны, полученные в результате ионизационного процесса, выносятся струей из топочного пространства и увеличивают ионную составляющую струи газов, что выгодно для использования топочных газов в МГД генераторе.Upon leaving the combustion chamber, many atoms (molecules) that are stable in the furnace chamber turn into ions, losing some of the electrons (accepted in the forced mode and not corresponding to the natural structure of these atoms and molecules), and the total number of ions increases markedly. In addition, many free electrons obtained as a result of the ionization process are carried out by the jet from the furnace space and increase the ionic component of the gas stream, which is beneficial for the use of furnace gases in an MHD generator.
Перечисленные процессы (и тенденции к протеканию этих процессов) можно усилить, если в топочном пространстве будет достаточное (не избыточное) количество водяных паров для появления в реакционной смеси (в топочном газе) гидроксил-ионов с их малой энергией активации и возможностью участия в огромном количестве промежуточных реакций. Этому обстоятельству способствует и наличие в топочной смеси ионов легких щелочных металлов, которых в бурых углях всегда достаточное количество. В условиях электрического поля все ионизированные (и даже неионизированные) частицы топочной смеси начинают быстро вращаться и генерировать свои волны в диапазонах СВЧ, КВЧ и более высоких частот.The listed processes (and trends in the course of these processes) can be strengthened if there is a sufficient (not excessive) amount of water vapor in the furnace space for hydroxyl ions with their low activation energy and the possibility of participation in a huge amount intermediate reactions. This circumstance is also facilitated by the presence in the furnace mixture of light alkali metal ions, which are always a sufficient amount in brown coals. Under the conditions of an electric field, all ionized (and even non-ionized) particles of the combustion mixture begin to rotate rapidly and generate their waves in the microwave, high-frequency, and higher frequency ranges.
Параметры этих явлений можно регулировать разными способами (например, величинами напряженности электрического поля, частотными характеристиками электрических разрядов, использованием резонаторов и др.), вплоть до приближения параметров процесса к виброрезонаторным системам и достижения подобия многорезонаторной бегущей волны.The parameters of these phenomena can be regulated in various ways (for example, the magnitude of the electric field, frequency characteristics of electric discharges, the use of resonators, etc.), up to the approximation of process parameters to vibration-resonator systems and the achievement of a similarity of a multi-cavity traveling wave.
То есть, фактически, появляются возможности получения дополнительной энергии, как это было выполнено еще в 1929 году М.А.Бонч-Бруевичем на его многорезонаторном магнетроне с круговой бегущей волной (будет описано в отдельной заявке).That is, in fact, there are opportunities for obtaining additional energy, as was done back in 1929 by M.A. Bonch-Bruevich on his multi-resonator magnetron with a circular traveling wave (will be described in a separate application).
Техническим результатом изобретения являются следующие главные моменты:The technical result of the invention are the following main points:
1) прямое получение электрического тока в МГД генераторе;1) direct receipt of electric current in the MHD generator;
2) получение тепла в водяных рубашках охлаждающих модулей (систем) установки;2) heat generation in water jackets of the cooling modules (systems) of the installation;
3) получение острого перегретого пара, пригодного для использования в паровых электрических турбинах, а также в системах электролиза воды (что также может быть дополнительным фактором получения электроэнергии и тепла);3) obtaining acute superheated steam, suitable for use in steam electric turbines, as well as in water electrolysis systems (which can also be an additional factor in generating electricity and heat);
4) получение мелкой и очень мелкой золы, являющейся товарным продуктом, с возможностью использования во многих отраслях промышленности;4) obtaining fine and very fine ash, which is a commercial product, with the possibility of use in many industries;
5) получение выбрасываемых в атмосферу топочных газов с минимальными концентрациями окислов азота и серы.5) obtaining flue gases emitted into the atmosphere with minimal concentrations of nitrogen and sulfur oxides.
Немаловажным фактором является и то обстоятельство, что электростанция по предложенной схеме может быть небольших размеров, производя большие мощности по току, теплу и пару. Существующие котлы тепловых электростанций имеют огромные размеры. Так, например, высота даже П-образного (двухгазоходного) котла типа П-67 для блока 800 МВт, изготовленного российским заводом «ЗИО-Подольск» и установленного в России на Березовской ГРЭС, составляет более 100 м.An important factor is the fact that the power plant according to the proposed scheme can be small in size, producing large capacities in current, heat and steam. Existing boilers of thermal power plants are huge. So, for example, the height of even a U-shaped (two-gas) boiler of the P-67 type for a 800 MW unit manufactured by the Russian ZIO-Podolsk plant and installed in Russia at the Berezovskaya state district power station is more than 100 m.
В предлагаемом изобретении указанную мощность можно достичь в установке всего 15 м высотой и на полезной площади 150×150 метров.In the present invention, the indicated power can be achieved in an installation of only 15 m high and on a useful area of 150 × 150 meters.
В настоящей заявке мы рассмотрим только камеру сгорания (топку) и теплообменник-циклон предлагаемого устройства. Другие составляющие устройства будут обозначены в отдельных заявках на изобретение.In this application, we consider only the combustion chamber (furnace) and the heat exchanger-cyclone of the proposed device. Other components of the device will be indicated in separate applications for the invention.
Известен способ сжигания твердого органического топлива с использованием плазменного разряда реактивной плазмы (RU 2253070, 2003.07.02) и перевода топлива в генераторный газ с последующим сжиганием последнего для получения пара, который подают на паровую турбину.A known method of burning solid fossil fuels using a plasma discharge of reactive plasma (RU 2253070, 2003.07.02) and converting the fuel into generator gas, followed by burning the latter to produce steam that is fed to a steam turbine.
Недостатком этого способа является невозможность создания высоких скоростей горения топлива (наличие стадии пиролизации органического вещества, воспринимаемой ныне, как дополнительная стадия переработки топлива). Кроме того, несмотря на скоростной характер пиролизации, эта стадия препятствует скоростному сжиганию органических веществ и достижению высоких (звуковых и сверхзвуковых) скоростей течения продуктов сгорания внутри системы, необходимых для использования МГД генераторов в качестве прямых преобразователей теплового процесса в электрический ток. Это резко ограничивает мощность и скоростные характеристики системы сжигания органических веществ как с точки зрения использования МГД генераторов, так и быстрого преобразования органических соединений в теплоту.The disadvantage of this method is the impossibility of creating high rates of fuel combustion (the presence of a pyrolysis stage of organic matter, nowadays perceived as an additional stage of fuel processing). In addition, despite the high-speed nature of pyrolysis, this stage prevents the high-speed burning of organic substances and the achievement of high (sound and supersonic) flow rates of the combustion products inside the system, which are necessary for using MHD generators as direct converters of the thermal process into electric current. This sharply limits the power and speed characteristics of the system for burning organic substances both from the point of view of using MHD generators and the rapid conversion of organic compounds into heat.
В предлагаемом изобретении эти недостатки устранены, и пылеобразному топливу не требуется стадия пиролизации, поскольку оно само по себе (и тем более после стадии предварительной обработки СВЧ-полем) способно к взрывоподобному горению в присутствии доноров и акцепторов электронов.In the present invention, these disadvantages are eliminated, and the dusty fuel does not require a pyrolysis stage, since it alone (and even more so after the preliminary treatment with a microwave field) is capable of explosive combustion in the presence of electron donors and acceptors.
Известен также плазменный источник тока (RU 2277643, 2004.11.18), являющийся прототипом МГД генератора, в основу работы которого положен принцип разделения газового потока на электронную и ионную компоненты за счет продувания в поперечном магнитном поле. Дальнейшее соединение потоков электронов и ионов через проводники полезной нагрузки (лампочки, электродвигатели и т.д.) дает необходимое количество электрической мощности для потребителей. Коэффициент полезного действия устройства достигает 70-80% [Фаворский О.Н. и др. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. М.: Высшая школа, 1978, с.170].Also known is a plasma current source (RU 2277643, 2004.11.18), which is a prototype MHD generator, which is based on the principle of separation of the gas stream into electronic and ionic components by blowing in a transverse magnetic field. Further connection of the flows of electrons and ions through the payload conductors (light bulbs, electric motors, etc.) gives the necessary amount of electric power for consumers. The efficiency of the device reaches 70-80% [Favorsky ON et al. Fundamentals of the theory of space electric propulsion systems. M .: Higher school, 1978, p.170].
Автор исходит из хорошо установленного факта, что при истечении из сопла ускоренного ионного потока в космическое пространство, обычно положительного, на корпусе двигателя образуется заряд противоположного знака и, если не принять необходимых мер, то кулоновская сила останавливает ионный поток, и все вылетевшие заряженные частицы вынужденно возвращаются назад. И какой бы мощный источник электрического тока не работал на создание ионной струи, возврат ионов назад обеспечен. Ввиду этого возле среза сопла устанавливают другой источник противоположного заряда (обычно электронный) для нейтрализации струи ионов, слияние с электронами компенсирует заряд основного потока [Гришин С.Д. и др. Электрические ракетные двигатели. М.: Машиностроение, 1975, с.111] и тем самым снимается заряд с корпуса за счет электрического соединения проводами нейтрализующего устройства электронов с дальним от сопла электродом двигателя.The author proceeds from the well-established fact that when an accelerated ion flux into outer space, usually positive, flows out of the nozzle, a charge of the opposite sign forms on the engine body and, if the necessary measures are not taken, the Coulomb force stops the ion flux, and all charged particles escaping are forced to come back. And no matter how powerful a source of electric current works to create an ion stream, the return of ions back is provided. In view of this, another source of the opposite charge (usually electronic) is installed near the nozzle exit to neutralize the ion stream, fusion with electrons compensates the charge of the main stream [S. Grishin. and others. Electric rocket engines. M .: Mashinostroenie, 1975, p.111] and thereby the charge is removed from the housing due to the electrical connection by wires of the neutralizing device of electrons to the engine electrode farthest from the nozzle.
По нашему мнению, в условиях Земли далеко не всегда оправдано такое решение. Поскольку истекающая из МГД генератора струя газов имеет в большинстве случаев положительный потенциал, для выравнивания электронного состояния газа (и всей аппаратуры соответственно) достаточно простого, но качественного заземления корпуса, например, теплообменника. Более того, на этом принципе можно получить полезную мощность через включенную в цепь заземления нагрузку.In our opinion, under the conditions of the Earth, such a solution is far from always justified. Since the gas stream flowing from the MHD generator has a positive potential in most cases, a simple but high-quality grounding of the housing, for example, a heat exchanger, is enough to equalize the electronic state of the gas (and all equipment, respectively). Moreover, on this principle, useful power can be obtained through the load included in the ground circuit.
Известен магнитогидродинамический способ преобразования тепловой энергии в электрическую замкнутого цикла (RU 2226737, 2002.03.29). Способ включает разгон потока инертного газа, создание в потоке перед входом в канал МГД генератора с помощью импульсных пучков электронов высокой энергии и сильноточных электрических разрядов периодических по времени электропроводных слоев, перемещаемых газовым потоком в поперечном магнитном поле. При этом реализуется режим самоподдержания электропроводных слоев в канале МГД генератора за счет энергии потока и генерирования полезной мощности. В электропроводных плазменных слоях создают состояние "замороженной ионизации", для чего используют электронные пучки только для начальной ионизации, а окончательную ионизацию осуществляют с помощью импульсного сильноточного разряда с характерным временем разряда не более 2·10-6 с. Сильноточный разряд однородно повышает концентрацию электронов в предварительно ионизованном электропроводном слое, при этом напряжение разряда подбирают так, чтобы концентрация электронов к моменту выключения тока разряда составила (0,8-1,5)·1015 см-3.Known magnetohydrodynamic method of converting thermal energy into electrical closed cycle (RU 2226737, 2002.03.29). The method includes accelerating an inert gas stream, creating a generator in the stream before entering the MHD channel using pulsed beams of high-energy electrons and high-current electric discharges of time-conducting electric layers transported by the gas stream in a transverse magnetic field. In this case, the self-sustaining mode of the electrically conductive layers in the MHD channel of the generator is realized due to the flow energy and the generation of useful power. A state of "frozen ionization" is created in the conductive plasma layers, for which electron beams are used only for initial ionization, and the final ionization is carried out using a pulsed high-current discharge with a characteristic discharge time of no more than 2 · 10 -6 s. A high-current discharge uniformly increases the concentration of electrons in the pre-ionized conductive layer, while the discharge voltage is selected so that the electron concentration at the time the discharge current is turned off is (0.8-1.5) · 10 15 cm -3 .
Недостатками упомянутого технического решения является его выраженный академизм, в результате которого работающая в лабораторных условиях установка не будет принята производственными условиями. И дело здесь не только в дороговизне инертного газа, но и в создании сгустков электропроводных слоев плазмы в режиме «замороженной ионизации».The disadvantages of the mentioned technical solution is its pronounced academicism, as a result of which the installation operating in laboratory conditions will not be accepted by the production conditions. And the point here is not only the high cost of the inert gas, but also the creation of clots of electrically conductive plasma layers in the “frozen ionization” mode.
Такая электростанция может работать в космических условиях, но в земных она станет отвергнутой ввиду неоправданных сложностей создания стабильного непрерывного процесса воспроизводства электроэнергии и ее съема на уровень потребителя. Авторами игнорируется факт, что плазма - это уже электропроводный субстрат (или материал), и зависимость получения электротока полезной нагрузки весьма нелинейно зависит от увеличения концентрации ионов в плазменном потоке. Гораздо в большей степени возрастают энергозатраты на создание сгустков плазмы с высоким содержанием ионов.Such a power plant can operate in space conditions, but in terrestrial conditions it will be rejected due to the unjustified difficulties of creating a stable continuous process of reproduction of electricity and its removal to the consumer level. The authors ignore the fact that plasma is already an electrically conductive substrate (or material), and the dependence of obtaining the payload electric current is very nonlinearly dependent on the increase in the concentration of ions in the plasma stream. The energy consumption for creating plasma clots with a high ion content is much more increased.
В предлагаемом изобретении мы отказались от максимально возможных мощностей по электрическому току на уровне потребителя в пользу более простого, дешевого и стабильного режима работы электростанции.In the present invention, we abandoned the maximum possible electric current capacities at the consumer level in favor of a simpler, cheaper and more stable operating mode of the power plant.
Известен способ эффективного сжигания топлива с использованием тлеющего разряда (RU 2160414, 1996.12.11), создания озонирующей среды. В изобретении предложен способ сжигания топлива путем подачи и взаимосвязанного регулирования топлива и окислителя, их смешивания и воспламенения, с последующей обработкой факела пламени регулируемым электрическим полем с напряженностью порядка 1 кВ/см от его устья до вершины путем подачи высокого напряжения на электроизолированные от корпуса горелки топливную форсунку и рабочий электрод, с регулированием напряженности поля и тока эмиссии электронов в пламя по условию предотвращения электрического разряда источника электрического поля через пламя, который дополнен операцией регулирования тока эмиссии путем введения дополнительного управляющего потенциала через дополнительный подвижный электрод, между топливной форсункой и началом факела пламени, операцией механического регулирования положения этих электродов относительно факела пламени, операцией выработки и подачи взаимосвязанных управляющих воздействий на изменение электрических параметров электрического поля.A known method of efficient combustion of fuel using a glow discharge (RU 2160414, 1996.12.11), creating an ozonizing environment. The invention provides a method of burning fuel by supplying and interconnecting regulation of fuel and an oxidizing agent, mixing and igniting them, followed by treating a flame with a regulated electric field with a strength of the order of 1 kV / cm from its mouth to the apex by applying high voltage to the fuel insulated from the burner body nozzle and working electrode, with regulation of the field strength and current of electron emission into the flame under the condition of preventing the electric discharge of the electric source field through the flame, which is supplemented by the operation of regulating the emission current by introducing an additional control potential through an additional movable electrode, between the fuel nozzle and the beginning of the flame, the operation of mechanical regulation of the position of these electrodes relative to the flame, the operation of generating and applying interconnected control actions to change the electrical parameters of the electric fields.
Недостатком этого способа и устройства является его неприспособленность для твердых топлив, в частности для угольных частиц.The disadvantage of this method and device is its unsuitability for solid fuels, in particular for coal particles.
Известен способ сжигания угля (см. Ф.А.Серант и др. Разработка и внедрение новых технологий сжигания топлива в энергетике. // Международная научно-практическая конференция «Инновационная энергетика», Институт теплофизики СО РАН, Новосибирск 15-16 ноября 2005 г.) в круговых восьмигранных топках с вращающимся факелом. Там также предложено размельчение угля и вдувание пыли в зону сгорания. При этом для уменьшения крутки газов перед их входом в конвективные газоходы верхний ввод воздуха организован по тангенциальной схеме с направлением, противоположным вращению основного потока топочных газов.A known method of burning coal (see F.A.Serant et al. Development and implementation of new technologies for burning fuel in the energy sector. // International scientific-practical conference "Innovative Energy", Institute of Thermophysics SB RAS, Novosibirsk November 15-16, 2005 ) in circular octagonal fire chambers with a rotating torch. It also suggested grinding coal and blowing dust into the combustion zone. Moreover, to reduce the twist of gases before their entry into convective flues, the upper air inlet is organized according to the tangential scheme with a direction opposite to the rotation of the main flow of flue gases.
Недостатком известного способа является то обстоятельство, что соблюдение предложенных требований с учетом необходимости сжигания бурых углей с повышенной влажностью и высокой теоретической температурой горения (1550…1560°С) является весьма сложной задачей. Кроме того, установки приобретают гигантские размеры.The disadvantage of this method is the fact that compliance with the proposed requirements, taking into account the need for burning brown coal with high humidity and high theoretical combustion temperature (1550 ... 1560 ° C) is a very difficult task. In addition, the installation takes on gigantic dimensions.
За прототип взяты отдельные приемы и отдельные инженерные решения перечисленных изобретений, но подлинного прототипа, отвечающего всем требованиям этой категории, мы не нашли.For the prototype, individual techniques and individual engineering solutions of the listed inventions were taken, but we did not find a genuine prototype that meets all the requirements of this category.
Описание изобретенияDescription of the invention
Изобретение состоит в мелком и сверхмелком размоле малоценного угля в специально предложенной мельнице, затаривание пыли угля в питатели, подсоединение питателей к системе воздушной подачи пыли в систему сжигания угля, проводя пыль через камеру обработки СВЧ-генератором, топочное пространство с ионизационным процессом, МГД генератор, теплообменники и электрофильтры, причем углерод и сера выгорают практически полностью или же высаждаются в теплообменниках и электрофильтрах в виде неагрессивных соединений.The invention consists in fine and ultrafine grinding of low-value coal in a specially proposed mill, packing coal dust into feeders, connecting feeders to an air supply system for dust in a coal combustion system, passing dust through a processing chamber by a microwave generator, a furnace space with an ionization process, an MHD generator, heat exchangers and electrostatic precipitators, moreover, carbon and sulfur burn out almost completely or are deposited in heat exchangers and electrostatic precipitators in the form of non-aggressive compounds.
Процесс начинают с измельчением угля в мельнице, где организуют движение воздуха вместе с загрузкой угля через горловину ротора и принудительным выходом его через штуцеры (трубы) из герметизированных камер, в которых производят затаривание питателей угольной пылью. Ротор выполнен грушевидной формы, перфорированным, имеет на внутренней стороне множество выступов (игл) для размельчения комочков угля и вращается в свободно подвешенном состоянии, совершая сложные микровибрации, благодаря особенностям обмоток и соответствующей импульсации тока в некоторых обмотках статора и ротора.The process begins with the grinding of coal in the mill, where they organize the movement of air along with the loading of coal through the mouth of the rotor and its forced exit through the fittings (pipes) from the sealed chambers, in which the feeders are charged with coal dust. The rotor is pear-shaped, perforated, has many protrusions (needles) on the inside for grinding lumps of coal and rotates in a freely suspended state, making complex microvibrations, due to the peculiarities of the windings and the corresponding current pulsation in some windings of the stator and rotor.
Затаривание питателя производят через центральное отверстие на верхней стороне корпуса, и после заполнения питателя пылью, его отвозят на места хранения перед использованием.Filling of the feeder is carried out through the central hole on the upper side of the housing, and after filling the feeder with dust, it is transported to storage sites before use.
Пыль из питателя подают сжатым воздухом в полость активатора (СВЧ-генераторами), причем система подачи пыли в активатор защищена двумя клапанами, препятствующими обратному движению воздушно-пылевой смеси.Dust from the feeder is supplied with compressed air to the activator cavity (microwave generators), and the dust supply system to the activator is protected by two valves preventing the reverse movement of the air-dust mixture.
Активацию ведут СВЧ-генераторами, вызывающими возникновение плазменных образований (процессов) на поверхности угольных частиц. Активированную и уже горящую (тлеющую) пылевую массу (с необходимым количеством водяных паров) вдувают в топочное пространство, оборудованное спиралью из тугоплавкого металла для создания коронного или другого разряда и охлаждаемым обтекателем из тугоплавкого металла, причем подачу воздушно-пылевой смеси осуществляют по периметру топочной камеры в зоне нахождения эмиттирующей спирали.Activation is carried out by microwave generators, causing the appearance of plasma formations (processes) on the surface of coal particles. The activated and already burning (smoldering) dust mass (with the required amount of water vapor) is blown into the furnace space equipped with a spiral of refractory metal to create a corona or other discharge and a cooled fairing of refractory metal, and the air-dust mixture is supplied along the perimeter of the combustion chamber in the area of the emitting spiral.
Скорость подачи пылевоздушной (или пылегазовой) смеси регулируют с учетом заданных требований по поддержке требуемой температуры горения угля и предотвращению образования большого количества оксидов азота. Эти же задачи решают и с помощью принудительного внутреннего охлаждения обтекателя, расположенного внутри эмиттирующей спирали (и камеры сгорания). Образующийся в обтекатели перегретый пар подают на паровые турбины и/или на электролиз водяного пара для образования чистого водорода и кислорода. Для улучшения теплообменных процессов обтекатель может быть выполнен с металлическими стержнями, закрепленными в оболочке обтекателя и связывающими собою внутреннее пространство обтекателя и пространство топочной камеры.The feed rate of the dusty-air (or dust-gas) mixture is regulated taking into account the specified requirements for maintaining the required combustion temperature of coal and preventing the formation of a large amount of nitrogen oxides. The same problems are solved with the help of forced internal cooling of the fairing located inside the emitting spiral (and the combustion chamber). The superheated steam formed in the fairings is fed to steam turbines and / or to the electrolysis of water vapor to form pure hydrogen and oxygen. To improve heat transfer processes, the fairing can be made with metal rods fixed in the fairing shell and connecting the inner space of the fairing and the space of the combustion chamber.
Дальнейшее движение топочных газов осуществляют через МГД генератор с шинами съема электротока, также охлаждаемый, но внешним теплообменным контуром.Further movement of the flue gases is carried out through the MHD generator with electric current removal buses, also cooled by an external heat exchange circuit.
После МГД генератора топочные газы подают тангенциально в теплообменники, выполняющие дополнительно функции циклонов. В данных устройствах имеется возможность манипуляции мощными статическими зарядами: как прямым зарядом (от вылетающей из МГД генератора раскаленной струи газов и заряженной в большей степени положительно), так и наведенным на выходную трубу (изолированную от корпуса) высоким отрицательным зарядом. Зарядами манипулируют по особой программе, в зависимости от качественных характеристик конкретного угля, но в любом случае - получают дополнительную электрическую мощность на включенной в цепь заземления нагрузке.After the MHD generator, flue gases are fed tangentially to heat exchangers, which additionally perform the functions of cyclones. In these devices, it is possible to manipulate powerful static charges: both with a direct charge (from a hot gas jet emanating from the MHD generator and charged to a greater degree), and with a high negative charge pointing to the outlet pipe (isolated from the housing). The charges are manipulated according to a special program, depending on the quality characteristics of a particular coal, but in any case, they receive additional electric power at the load included in the ground circuit.
Процесс горения (правильнее сказать - процесс получения энергии из угольной пыли направленным физико-химическим регулированием) проводят с помощью автоматических электронных систем регулирования основных параметров. Для большинства бурых углей такими параметрами являются:The combustion process (more correctly, the process of obtaining energy from coal dust by directed physical and chemical regulation) is carried out using automatic electronic systems for regulating the main parameters. For most brown coals, these parameters are:
- температура в разных участках цепи превращения углерода и сопутствующих веществ в предпочтительные для экологии соединения,- the temperature in different parts of the chain for the conversion of carbon and related substances into ecologically preferred compounds,
- скорость подачи воздушно-пылевой смеси в активационную и топочную систему,- the feed rate of the air-dust mixture in the activation and combustion system,
- частота и напряженность электрического тока и поля при ионизационном процессе,- the frequency and intensity of the electric current and field during the ionization process,
- концентрация окислов азота и серы в теплообменниках-циклонах,- the concentration of nitrogen and sulfur oxides in the cyclone heat exchangers,
- степень ионизации топочных газов при входе в МГД генератор.- the degree of ionization of the flue gases at the entrance to the MHD generator.
Для более полного устранения вредных веществ и твердых частиц из отработанных топочных газов систему составляют из 2-3 (и более) теплообменников-циклонов с последующей подачей топочных газов на электрофильтры.For a more complete elimination of harmful substances and solid particles from the exhaust flue gases, the system is composed of 2-3 (or more) cyclone heat exchangers with the subsequent supply of flue gases to the electrostatic precipitators.
То есть, в кратком выражении мы имеем следующую сущность со стороны устройства:That is, in short terms, we have the following entity from the side of the device:
Устройство для сжигания малоценных углей, содержащее систему обеспечения пылевидным топливом, топку, теплообменники, отличающееся тем, что топка выполнена с внутренним охлаждаемым и размещенным внутри эмиттирующей спирали обтекателем, направляющим топочные газы в зоны высокой ионизации с целью использования получаемой плазмы в МГД генераторе; причем устройство выполнено с возможностью подачи перегретого пара из обтекателя в паровые турбины и/или электролизеры; помимо этого теплообменники, принимающие раскаленные топочные газы, выполнены с возможностью осуществления функции циклонов, при этом корпус теплообменников изолирован от выходной трубы, что позволяет использовать высокие электрические потенциалы, создаваемые на разных частях аппаратуры.A device for burning low-value coals, containing a dusty fuel supply system, a furnace, heat exchangers, characterized in that the furnace is made with an internal cowl that is located inside the emitting spiral and directs the flue gases to high ionization zones to use the resulting plasma in an MHD generator; moreover, the device is configured to supply superheated steam from the fairing to steam turbines and / or electrolyzers; in addition, heat exchangers receiving hot flue gases are configured to function as cyclones, while the housing of the heat exchangers is isolated from the outlet pipe, which allows the use of high electrical potentials created on different parts of the equipment.
Со стороны способа мы имеем следующую квинтэссенцию:From the side of the method, we have the following quintessence:
Способ сжигания малоценных углей, отличающийся тем, что пылевидное топливо перед подачей в топку подвергают активации СВЧ-генератором, а в пространстве топки создают высокую насыщенность свободными электронами с помощью эмиттирующей спирали с целью использования получаемой высокоионизированной плазмы в МГД генераторе для выработки электроэнергии, причем перегретый пар для паровой турбины и/или электролизеров получают в обтекателе, расположенном внутри эмиттирующей спирали в топочном пространстве.A method of burning low-value coal, characterized in that the pulverized fuel is subjected to activation by a microwave generator before being fed into the furnace, and in the furnace space they create high saturation with free electrons using an emitting spiral in order to use the obtained highly ionized plasma in the MHD generator to generate electricity, and superheated steam for a steam turbine and / or electrolytic cells, they are obtained in a fairing located inside an emitting spiral in the combustion chamber.
Предлагаемое изобретение представлено на фигурах 1, 2, 3, где на фиг.1 приведена общая схема переработки бурых углей в предлагаемом варианте утилизации бурых углей в объеме типовой электростанции из четырех независимых линий переработки сырья; на фиг.2 изображена в более детальном варианте типовая технологическая схема сжигания бурых углей; а на фиг.3 показан в подробном варианте теплообменник-циклон.The present invention is presented in figures 1, 2, 3, where figure 1 shows a General diagram of the processing of brown coal in the proposed embodiment, the utilization of brown coal in the volume of a typical power plant from four independent processing lines of raw materials; figure 2 shows in a more detailed embodiment, a typical technological scheme for burning brown coal; and figure 3 shows in detail a heat exchanger-cyclone.
Типовая электростанция (фиг.1) предполагает надежную безаварийную работу по выработке электроэнергии (главная задача) для большого населенного пункта с высоким энергопотреблением. Электростанция состоит из независимых четырех технологических линий, включающих мельницу 1, систему питателей 2, зону 3 подготовки углеродсодержащей пыли СВЧ-генераторами 3', камеру сгорания 4 (топку), паровую турбину 5, МГД генератор 6, теплообменники-циклоны 7.A typical power plant (Fig. 1) assumes reliable trouble-free operation to generate electricity (the main task) for a large settlement with high energy consumption. The power plant consists of four independent production lines, including
Для всех технологических линий выполнен один цилиндр-распределитель 8 и отдельные электрофильтры 9. Для выброса топочных газов в атмосферу выполнены трубы 10.For all production lines, one distributor cylinder 8 and separate electrostatic precipitators 9 were made. Pipes 10 were made for the emission of flue gases into the atmosphere.
В более детальном отображении топка представлена на фиг.2. Топка 4 состоит из внешнего фигурного кожуха 4-1, внутри которого выполнена спираль 4-2, а внутри спирали размещен обтекатель 4-3 с насадкой 4-4 из высокотемпературного сплава и труб 4-5 системы охлаждения обтекателя, причем приточная трубы выполнена с раструбом 4-6. Топка выполнена с внешним объемом (кожухом) 4-7 водяного охлаждения.In a more detailed display, the firebox is shown in Fig.2. The furnace 4 consists of an external figured casing 4-1, inside of which a spiral 4-2 is made, and a cowl 4-3 with a nozzle 4-4 from a high-temperature alloy and pipes 4-5 of the cowl cooling system is placed inside the spiral, and the supply pipe is made with a bell 4-6. The furnace is made with an external volume (casing) of 4-7 water cooling.
Все металлические части топки (в том числе и внешний объем водяного охлаждения) изолированы от соседствующих деталей установки керамическими электроизоляторами 11.All metal parts of the furnace (including the external volume of water cooling) are isolated from neighboring parts of the installation by ceramic
МГД генератор 6 выполнен с шинами 6-1 токосъема и внешним кожухом (объемом) 6-2 водяного охлаждения.
Теплообменник-циклон (фиг.3) выполнен из двух охлаждаемых водой конструкций: верхняя 7-1 и нижняя 7-2, соединенных любым герметичным соединением с предпочтительным совмещением рубашек охлаждения в один объем для циркуляции воды. В верхней конструкции теплообменника выполнены патрубок 12 для приема топочных газов и труба 13 для выхода газов. Труба также выполнена охлаждаемой циркуляцией воды, но по отдельной системе охлаждения, изолированной электрически от корпуса (не показана). Патрубок 12 и труба 13 электрически изолированы от корпуса теплообменника.The cyclone heat exchanger (Fig. 3) is made of two structures cooled by water: the upper 7-1 and lower 7-2, connected by any tight connection with the preferred combination of cooling jackets in one volume for water circulation. In the upper design of the heat exchanger, a
Для охлаждения корпуса теплообменника выполнены труба 14 (приточная) и труба 15 (отводная). В нижней конструкции теплообменника выполнено разгрузочное устройство 16 и заземляющее устройство 17 с нагрузкой 18.To cool the heat exchanger housing, a pipe 14 (inlet) and a pipe 15 (outlet) are made. In the lower design of the heat exchanger, a
В теплообменнике сформированы два технологических объема: объем 19 (верхний) и объем 20 (нижний). В верхнем технологическом объеме выполнен СВЧ-генератор 21. Под нижним технологическим объемом размещен контейнер 22 для приема вторичных продуктов переработки сырья.Two process volumes are formed in the heat exchanger: volume 19 (upper) and volume 20 (lower). A
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Бурый уголь загружают в мельницу 1, выполненную с возможностью получения пылевой фракции. Пылевую фракцию загружают в питатели 2, выполненные с возможностью вытеснения пылевой фракции угля сжатым воздухом (получаемым в воздуходувках 1') в систему подачи топлива через клапаны 2' в зону 3 подготовки пыли СВЧ-генераторами 3' к воспламенению. Воспламененные частицы угольной пыли вдувают в топку 4 на конус обтекателя 4-4 для распределения струи газов в зоне эмиттирующей спирали 4-2. Обтекатель 4-3, выполненный с возможностью охлаждения водой и образования перегретого пара, охлаждают подачей воды через трубы 4-5 с выводом пара на паровую турбину 5 и/или электролизеры (не показаны). Топочные газы из топки подают в МГД генератор 6, выполненный с возможностью отвода электротока шинами 6-1 и охлаждения внешним водяным контуром 6-2.Brown coal is loaded into the
Горячие газы после МГД генератора 6 подают тангенциально в теплообменники 7 через трубу 12 с возможностью выхода газов через трубу 13 и осаждения твердых частиц на разгрузочное устройство 16.Hot gases after the
При организации процесса рационального сжигания бурого угля поступают следующим образом.When organizing the process of rational burning of brown coal, proceed as follows.
Размолотую угольную пыль (предпочтительно с размером частиц около 100 микрон и менее) затаривают в питатели 2 специальной конструкции, допускающие извлечение пыли в систему подачи топлива сжатым воздухом, поступающим из воздуходувок 1'. В зоне 3 предварительной обработки пыли угольные частицы подвергают воздействию СВЧ-колебаний (предпочтительно в гигагерцовом диапазоне частот) для образования на поверхности угольных частиц плазменных явлений. Активированную таким образом пыль бурого угля вдувают в топку 4 на острие обтекателя 4-4, распределяя газопылевой поток в зоне эмиттирующей спирали 4-2, создающей коронный (или другой) разряд, предпочтительно при напряжении тока 35 тысяч вольт и выше и регулируемой частоте (например, в мегагерцовом диапазоне).Ground coal dust (preferably with a particle size of about 100 microns or less) is packaged in feeders 2 of a special design, allowing dust to be extracted into the fuel supply system with compressed air coming from blowers 1 '. In
При сжигании некоторых сортов угля активирование пыли проводят с добавлением кислородобразующих веществ (например, раствора бертолетовой соли) и щелочных металлов в виде сухой соли или раствора (на фигурах дозаторы не показаны).When burning certain types of coal, dust activation is carried out with the addition of oxygen-forming substances (for example, a solution of brown water salt) and alkali metals in the form of a dry salt or solution (dispensers are not shown in the figures).
Процесс в топке ведут с избытком свободных электронов при некотором количестве водяных паров (то есть в восстановительной среде).The process in the furnace is carried out with an excess of free electrons with a certain amount of water vapor (i.e. in a reducing medium).
Температурный режим, ионизационные характеристики и напряженность электрического поля в топке могут быть заметно разные для разных сортов бурых углей, но предпочтительными критериями всегда остаются следующие моменты:The temperature regime, ionization characteristics and electric field strength in the furnace can be noticeably different for different types of brown coal, but the following points always remain the preferred criteria:
- избыток электронов и частотные характеристики электрических полей в топке создают в тех параметрах, которые не мешают проявлению окислительных свойств молекулами кислорода и серы, а также некоторым промежуточным соединениям, в зависимости от особенностей бурого угля;- an excess of electrons and the frequency characteristics of electric fields in the furnace are created in those parameters that do not interfere with the manifestation of oxidizing properties by oxygen and sulfur molecules, as well as some intermediate compounds, depending on the characteristics of brown coal;
- избыток электронов в топке, в МГД генераторе и теплообменниках создают в тех параметрах, которые стимулируют восстановление азота в его неактивное конечное соединение - устойчивую молекулу N2;- an excess of electrons in the furnace, in the MHD generator and heat exchangers is created in those parameters that stimulate the restoration of nitrogen into its inactive final compound - a stable N 2 molecule;
- избыток электронов, частотные характеристики электрического поля и его напряжение в топочном пространстве, в МГД генераторе и теплообменниках создают в тех параметрах, которые не могут нейтрализовать возможность гидроксил-ионов образовывать промежуточные соединения, способствующие синтезу нетоксичных продуктов горения конкретных разновидностей бурых углей;- the excess of electrons, the frequency characteristics of the electric field and its voltage in the furnace space, in the MHD generator and heat exchangers are created in those parameters that cannot neutralize the possibility of hydroxyl ions to form intermediate compounds that contribute to the synthesis of non-toxic combustion products of specific varieties of brown coal;
- частотные характеристики СВЧ-генератора в теплообменниках создают в тех параметрах, которые стимулируют восстановление азота в его неактивное конечное соединение - устойчивую молекулу N2.- the frequency characteristics of the microwave generator in the heat exchangers are created in those parameters that stimulate the recovery of nitrogen into its inactive final compound - a stable molecule N 2 .
Образующийся в обтекателе 4-3 перегретый пар подают в паровую турбину 5 и/или электролизеры для выработки электроэнергии.The superheated steam generated in the fairing 4-3 is fed to the
Выходящие из топки 4 топочные газы (высокоионизированную плазму) подают в МГД генератор 6 для прямого получения электротока со съемочных шин 6-1.The flue gases leaving the furnace 4 (highly ionized plasma) are supplied to the
Отработавшие в МГД генераторе газы направляют в теплообменники 7, подавая их тангенциально на стенку корпуса при встречном облучении СВЧ-полем от СВЧ-генератора 21, и создают центробежный циклонный эффект для твердых (в том числе и сконденсировавшихся) частиц, способных оседать на разгрузочное устройство 16.The gases spent in the MHD generator are sent to
Горячую воду из охлаждающих контуров (кожухов или объемов) топки, МГД генератора и теплообменников подают в городскую отопительную систему горячего водоснабжения.Hot water from the cooling circuits (casings or volumes) of the furnace, MHD generator and heat exchangers is supplied to the city heating system of hot water supply.
Топочные газы, прошедшие всю технологическую цепочку отдачи тепла и выработки электроэнергии, подают в сборник-распределитель 8 топочных газов, который перенаправляет их на электрофильтры 9 перед выбросом в атмосферу через трубы 10.The flue gases that have passed the entire process chain of heat transfer and power generation are supplied to the flue gas distributor 8, which redirects them to the electrostatic precipitators 9 before being discharged into the atmosphere through the pipes 10.
Твердые осадки и конденсаты из топочных газов затаривают в контейнеры 22 и направляют потребителям. С мелкой пылью на электрофильтрах поступают таким же образом.Solid precipitates and condensates from flue gases are packed into
В большинстве случаев электропотенциалы, возникающие на разных участках изолированного технологического оборудования (например, на корпусе теплообменника 7 и на изолированной от корпуса трубе 13), используют для электрофильтров 9.In most cases, the electric potentials arising in different parts of the isolated process equipment (for example, on the
Источники информацииInformation sources
1) http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/113/484.htm1) http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/113/484.htm
2) http://www.biochem.nm.ru/sdence/literatur.htm2) http://www.biochem.nm.ru/sdence/literatur.htm
3) http://ru.wikipedia.org/wiki/Азот3) http://ru.wikipedia.org/wiki/Azot
4) http://www.krugosvet.ru/articles/42/1004242/1004242a5.htm4) http://www.krugosvet.ru/articles/42/1004242/1004242a5.htm
5) http://www.vokrugsveta.ru/quiz/159/5) http://www.vokrugsveta.ru/quiz/159/
6) http://www.alhimikov.net/element/S.html6) http://www.alhimikov.net/element/S.html
7) http://ru.wikipedia.org/wiki/Cepa7) http://ru.wikipedia.org/wiki/Cepa
8) RU 2253070, 2003.07.028) RU 2253070, 2003.07.02
9) RU 2277643, 2004.11.189) RU 2277643, 2004.11.18
10) Фаворский О.Н. и др. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. М.: Высшая школа, 1978, с.17010) Favorsky O.N. et al. Fundamentals of the theory of space electric propulsion systems. M .: Higher school, 1978, p. 170
11) Гришин С.Д. и др. Электрические ракетные двигатели. М.: Машиностроение, 1975, с.11111) Grishin S.D. and others. Electric rocket engines. M .: Mechanical Engineering, 1975, p.111
12) RU 2226737, 2002.03.2912) RU 2226737, 2002.03.29
13) RU 2160414, 1996.12.1113) RU 2160414, 1996.12.11
14) Ф.А.Серант и др. Разработка и внедрение новых технологий сжигания топлива в энергетике // Международная научно-практическая конференция «Инновационная энергетика», Институт теплофизики СО РАН, Новосибирск 15-16 ноября 2005 г.14) F.A.Serant et al. Development and implementation of new technologies for fuel combustion in the energy sector // International Scientific and Practical Conference "Innovative Energy", Institute of Thermophysics SB RAS, Novosibirsk November 15-16, 2005
15) http://www.google.com/search?client=safari&rls=ru-ги&q=интенсификация+горения+углей&ie=UTF-8&ое=UTF-815) http://www.google.com/search?client=safari&rls=en-&&== intensification+burning+coal&ie=UTF-8&oe=UTF-8
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107352/06A RU2427755C2 (en) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | Electric power plant, for example for brown coals (method and device) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107352/06A RU2427755C2 (en) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | Electric power plant, for example for brown coals (method and device) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009107352A RU2009107352A (en) | 2010-09-10 |
| RU2427755C2 true RU2427755C2 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=42800048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009107352/06A RU2427755C2 (en) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | Electric power plant, for example for brown coals (method and device) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2427755C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU196071U1 (en) * | 2019-12-14 | 2020-02-14 | Акционерное общество «Радиотехнические и Информационные Системы Воздушно-космической обороны (АО «РТИС ВКО») | Heat and electricity generator |
| RU2735883C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы Воздушно-космической обороны (АО "РТИС ВКО") | Mobile source of heat and electric energy |
| RU2761332C1 (en) * | 2021-04-20 | 2021-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью НПЦ «ЭКСПРЕСС | Autonomous generator of heat and electricity for railway transport |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1396699A1 (en) * | 1986-04-19 | 1994-04-15 | Казанский научно-исследовательский институт энергетики | Vertical combustion chamber of mhd generator |
| SU1475278A1 (en) * | 1986-04-19 | 1994-05-30 | Казахский научно-исследовательский институт энергетики | Combustion chamber of mhd power plant |
| RU2027951C1 (en) * | 1990-12-25 | 1995-01-27 | Казахский научно-исследовательский институт энергетики | Low-grade coal combustion process |
| RU2327889C1 (en) * | 2006-09-27 | 2008-06-27 | Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук | Method of coal combustion and method to this effect |
-
2009
- 2009-03-03 RU RU2009107352/06A patent/RU2427755C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1396699A1 (en) * | 1986-04-19 | 1994-04-15 | Казанский научно-исследовательский институт энергетики | Vertical combustion chamber of mhd generator |
| SU1475278A1 (en) * | 1986-04-19 | 1994-05-30 | Казахский научно-исследовательский институт энергетики | Combustion chamber of mhd power plant |
| RU2027951C1 (en) * | 1990-12-25 | 1995-01-27 | Казахский научно-исследовательский институт энергетики | Low-grade coal combustion process |
| RU2327889C1 (en) * | 2006-09-27 | 2008-06-27 | Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук | Method of coal combustion and method to this effect |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735883C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы Воздушно-космической обороны (АО "РТИС ВКО") | Mobile source of heat and electric energy |
| RU196071U1 (en) * | 2019-12-14 | 2020-02-14 | Акционерное общество «Радиотехнические и Информационные Системы Воздушно-космической обороны (АО «РТИС ВКО») | Heat and electricity generator |
| RU2761332C1 (en) * | 2021-04-20 | 2021-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью НПЦ «ЭКСПРЕСС | Autonomous generator of heat and electricity for railway transport |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009107352A (en) | 2010-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2436729C2 (en) | Carbonless dissociation of water and accompanying production of hydrogen and oxygen | |
| KR102778113B1 (en) | Electrical power generation systems and methods regarding same | |
| TW202013793A (en) | Photovoltaic power generation system and related methods | |
| RU2427755C2 (en) | Electric power plant, for example for brown coals (method and device) | |
| WO2010128877A1 (en) | Device for recovering energy from flue gases | |
| US4516043A (en) | Method and apparatus for generating electrical energy from a heated gas containing carbon particles | |
| CN1479041A (en) | Method and device for igniting boiler powder coal by using water high temperature electrolysis technology | |
| GB2408844A (en) | Generating electricity from nuclear reactions | |
| US11393660B2 (en) | Gasification device and plasma shutter with a microwave plazma slowing system of the gasification device | |
| Meshcheryakov | Charge‐Dipole Acceleration of Polar Gas Molecules towards Charged Nanoparticles: Involvement in Powerful Charge‐Induced Catalysis of Heterophase Chemical Reactions and Ball Lightning Phenomenon | |
| Sinelnikov | Ignition of cold, dusty-air fuel by means of an electric ignition system | |
| Lawton | Technological uses of low temperature plasmas | |
| Mikhailov | Electric-arc plasma-chemical reactors of separated, single-chamber, and combined types | |
| Wood et al. | Prospects for unconventional approaches to controlled fusion | |
| US20180282157A1 (en) | High energy method and apparatus for carbon free dissociation of water for production of hydrogen and hydrogen related power | |
| Denis | IGNITION OF A COLD PULVERIZED COAL FUEL BY MEANS OF AN ELECTRIC IGNITION SYSTEM | |
| Vostracký | Use of plasma technology in power engineering | |
| Kloversa | Use of plasma technology in power engineering | |
| WO2007067083A1 (en) | Plasma power supply | |
| AU2012202058B2 (en) | Carbon free dissociation of water and production of hydrogen related power | |
| WO2025234422A1 (en) | Inertial nuclear fusion fuel pellet, inertial nuclear fusion method, inertial nuclear fusion burner, and inertial nuclear fusion system | |
| Kulakov et al. | A New State of Matter Plasma Quantum Condensate | |
| RU2485727C2 (en) | Plasma source of energy | |
| Rutberg et al. | Waste treatment by high energy arcs | |
| Thornton | North-Eastern Centre: Chairman's address:“Ionics, or electricity in gases as a branch of engineering” |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120304 |