Устройства, в которых сжигание происходит в присутствии каталитического материала: .в которых некаталитическое сжигание происходит в дополнение к каталитическому – F23C 13/06

Изобретение относится к области энергетики, а именно к технике генерирования тепловой энергии на принципе двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива с получением синтез-газа и продуктов полного окисления углеводородного топлива и могут быть использованы в энергоустановках на топливных элементах, а также в отопительных водогрейных системах для генерации тепла. Способ двухстадийного сжигания газообразного углеводородного топлива заключается в том, что предварительно разогревают катализатор, после чего на первой стадии осуществляют частичное каталитическое окисление углеводородного топлива на разогретом катализаторе с получением синтез-газа, содержащего водород и монооксид углерода, который на второй стадии смешивают с дополнительным количеством воздуха. На второй стадии в зоне горения осуществляют пламенное сжигание полученной смеси синтез-газа с воздухом, при этом обеспечивают общий коэффициент избытка воздуха по отношению к стехиометрическому в диапазоне, равном =0.6÷3. На первой стадии все газообразное углеводородное топливо подают в канал частичного каталитического окисления. Смесь газообразного углеводородного топлива с воздухом, проходящую по каналу частичного каталитического окисления, задают из соотношения топливо/воздух в диапазоне равном 1:2.8÷1:3. Синтез-газ, выходящий из канала частичного каталитического окисления, и дополнительный воздух для получения гомогенной горючей смеси подают в зону горения соответственно в виде встречных кольцевых коаксиальных струй. Катализатор разогревают до температуры 400÷650°С за счет тепла от продуктов сгорания, которое происходит за катализатором по ходу движения газов. Для осуществления процесса сгорания производят воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом, при этом отношение объема указанной смеси к стехиометрическому объему воздуха выбирают в диапазоне 1.05÷1.2. Воспламенение смеси газообразного углеводородного топлива с воздухом осуществляют электрической искровой или калильной свечой и контролируют с помощью датчика контроля пламени. Коэффициент избытка воздуха при воспламенении обеспечивают дополнительным количеством воздуха. Изменение величины генерируемой тепловой мощности обеспечивают изменением количеств газообразного углеводородного топлива и воздуха, подаваемых на первую и вторую стадии сжигания. В качестве катализатора используют пористый материал, содержащий в качестве активных компонентов родий, никель, платину, палладий, железо, кобальт, рений, рутений или их смеси. Изобретение позволяет снизить выброс вредных веществ в атмосферный воздух, обеспечивая в отходящих газах практически полное отсутствие оксида углерода и оксидов азота. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.