Использование тепловых вторичных энергоресурсов методом термохимической регенерации. Расчет конверсии топлива

Аннотация:

Обсуждаются возможности использования тепловых вторичных энергоресурсов – физической теплоты отработанных газов теплоэнергетических и теплотехнологических установок. Воздушная регенерация не позволяет полностью использовать теплоту продуктов сгорания, а в некоторых случаях нагрев воздуха недопустим. Поэтому единственным реальным способом использования теплоты продуктов сгорания является термохимическая регенерация, основанная на эндотермической реакции топлива с соответствующим окислителем. Кроме того, этот метод позволяет уменьшить выбросы вредных веществ (в частности, оксидов азота) в атмосферу.
Разработан способ определения равновесного состава реагирующей газовой смеси, основанный на поиске минимума общей свободной энергии системы. Для этого используется наиболее универсальный и простой в реализации метод крутого спуска с квадратичной аппроксимацией. Получена замкнутая система линейных алгебраических уравнений для множителей Лагранжа и безразмерного общего количества молей в системе, которая решается на каждом шаге крутого спуска. Обсуждены особенности реализации разработанного метода с учетом особенностей функций, описывающих суммарную свободную энергию системы. Приведен пример вычисления равновесного состава смеси метана с продуктами его сгорания.