Energy Saving in Fuel Furnaces by Reforming Natural Gas
Keywords:
fuel furnace, heat wastes, thermochemical recovery, energy saving, natural gas reforming
Abstract
The cycle diagrams of a glass melting tank furnace with recovering the heat of gas wastes are modeled and numerically investigated in the MathCad and Aspen Plus software packages. The cycle diagrams with thermal recovering of the gas waste heat and with thermochemical recovering based on reforming natural gas used as primary fuel are considered. Two versions of an oxidizer for the reforming process, namely, steam and recirculating gas wastes (flue gases) are investigated. The cycle diagram operating parameters, the chemical compositions of gas streams, and the thermal processing reactor’s heat balance structure are determined for each cycle diagram. A conclusion can be drawn from a comparative analysis of the obtained data that the transition from using thermal recovering of the heat of high-temperature flue gases to the use of thermochemical recovering based on the natural gas reforming technology can yield a significant — up to 32 % — saving of the primary fuel consumption. The considered versions of cycle diagrams with thermochemical recovering are characterized by almost the same energy-saving effect, although they have noticeably different compositions of the reformed gas. The transition to recovery based on thermochemical reforming of natural gas entails an increase in the gas waste heat comprehensive recuperation ratio by 46 %. An analysis of the obtained results shows that the heating and thermochemical conversion of the reforming components account for 57 % in the structure of the gas waste heat comprehensive recuperation ratio, including 25 % for heating and 32 % due to the increase in the chemical heat of fuel in the course of its reforming. This gives us grounds to qualify the considered recuperation as being thermochemical in nature. A classification of works on thermochemical recuperation in the high-temperature thermal technology has been elaborated for the first time. The authors used seven classification parameters, each of which can take a few discrete values. Examples are given to illustrate how different research works on thermochemical recuperation carried out in the former Soviet Union, Russia, and abroad are presented in the proposed classification system. The developed classification made it possible to systematize a significant amount of information and can be used to select areas for future investigations.
References
1. Попов С.К. Разработка и расчет тепловых схем термодинамически идеальных установок. Теория и алгоритмы. М.: Изд-во МЭИ, 2005.
2. Попов С.К., Свистунов И.Н., Конопелько Е.Д. Анализ эффективности термохимической регенерации в высокотемпературных установках // Энергосбережение и водоподготовка. 2014. № 3. С. 52—56.
3. Попов С.К., Свистунов И.Н., Ипполитов В.А. Энергосбережение при утилизации тепловых отходов промышленных печей на основе конверсии природного газа // Тепловые процессы в технике. 2015. Т. 7. № 2. С. 80—86.
4. А.с. СССР № 142669, МКИ3, F 27В 7/02. Методическая рекуперативная печь для нагрева металла / Л.А. Шульц. 728899/22; заявл. 25.04.61; опубл. 1961. Бюл № 22.
5. А.с. СССР №228801, МПК H 02 K 44/08. Способ преобразования тепла в электрическую энергию / И.И. Перелетов. 854115/24-6; заявл. 26.08.63; опубл. 17.10.1968. Бюл. № 32.
6. Перелетов И.И., Шумяцкий Б.Я., Чуланов Е.А. Химическая регенерация теплоты отходящих газов в энергетическом МГД-цикле // Сб. статей «Магнитогидродинамический метод получения электроэнергии»./ В.А. Кириллин, А.Е. Шейндлин, ред. М.: Энергия, 1968. С. 182—193.
7. Новосельцев В.Н. К вопросу о химической регенерации теплоты промышленных огнетехнических установок: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1971.
8. Перелетов И.И., Шопшин М.Ф., Новосельцев В.Н. и др. К вопросу об оптимальном проектировании реактора-теплообменника в системе регенеративного теплоиспользования // Сб. науч. трудов «Энергетика промышленных технологических процессов». М.: МЭИ, 1977. Вып. 332. С. 98—104.
9. Шопшин М.Ф. Исследование реактора-теплообменника паровой конверсии природного газа в системе регенеративного теплоиспользования топливных печей: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1979.
10. Перелетов И.И., Новосельцев В.Н., Шопшин М.Ф. и др. К опытно-промышленным испытаниям стекловаренной печи с химической регенерацией теплоты // Сб. науч. трудов «Энергетика высокотемпературной теплотехнологии». М.: МЭИ, 1980. Вып. 476. С. 26—32.
11. Шопшин М.Ф., Новосельцев В.Н., Тюрин А.И. и др. Химическая регенерация тепловых отходов топливных печей //Энерготехнологические процессы в химической промышленности. М.: НИИТЭХИМ, 1981.
12. Sikirica S., Kurek H., Kozlov А., Khinkis М. Thermo-Chemical Recuperation improves furnace thermal efficiency // Heat Treating Progress. 2007. V. 7(5). Pр. 28—31. Access mode: http://www.asminternational. org/documents/10192/1917649/htp00705p028.pdf/9db47 5e5-b284-44d6-b373-d36879e8de60/HTP00705P028
13. Beerkens R., Muysendberg H. Comparative Study on Energy-Saving Technologies for Glass Furnaces // Glastech. Ber. 1992. V. 65. No 8. Pр. 216—224.
14. Maruoka N., Mizuochi T., Purwanto H., Akiyama T. Feasibility Study for Recovering Waste Heat in the Steelmaking Industry Using a Chemical Recuperator // ISIJ International. 2004. V. 44. No 2. Pр. 257—262.
15. Пащенко Д.И. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных теплотехнологических установок за счет термохимической регенерации теплоты: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Саратов, 2011.
16. Пащенко Д.И. Термохимическая регенерация теплоты дымовых газов путем конверсии биоэтанола //Теплоэнергетика. 2013. № 6. С. 59—64.
17. Ситников М.В. Исследование паровой некаталитической конверсии метана в теплообменнике регенеративного типа: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1983.
18. Hoang D.L., Chan S.H., Ding O.L. Kinetic and Modeling Study of Methane Steam Reforming over Sulfide Nickel Catalyst on a Gamma Aluminia Support // Chemical Engineering Journal. 2005. V. 112. Pp. 1—11.
19. Крылов А.Н., Попов С.К., Сергиевский Э.Д. Моделирование процессов тепломассообмена при термохимической регенерации теплоты отходящих газов // Вестник МЭИ. 2008. № 4. С. 49—54.
20. Крылов А.Н. Повышение эффективности стекловаренных печей на основе комплексной регенерации тепловых отходов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2007.
21. Рестрепо Г.А. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных установок посредством термохимической рекуперации тепловых отходов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2011.
22. Рестрепо Г.А., Глазов В.С., Сергиевский Э.Д., Белалькасар Л.К. Повышение энергоэффективности системы термохимической рекуперации на основе численного моделирования тепломассообменных процессов в ее элементах // Тепловые процессы в технике. 2012. №. 4. С. 165—171.
23. Рестрепо Г.А., Крылов А.Н., Сергиевский Э.Д. Моделирование тепломассообменных и кинетических процессов в установке паровой конверсии метана // Вестник МЭИ. 2009. № 6. С. 205—209.
24. Restrepo G.A., Krylov A.N., Sergievsky E.D. Heat and Mass Transfer and Kinetic Processes Modeling in a Methane Steam Conversion Facility // ASME 2009 Heat Transfer Summer Conference Collocated with the InterPACK09 and 3rd Energy Sustainability Conferences. San Francisco, California, USA. July 19–23. 2009. V. 3. Pp. 125—129.
25. Shamkhali A., Omidkhah M.R., Towfighi J., Jafari Nasr M.R. The Production of Synthesis Gas by a Combination of Steam and Dry Reforming Using GHR // Petroleum Science and Technology. 2012. V. 30. No 6. Pp. 594—604. Access mode: http://www.tandfonline.com/ doi/abs/10.1080/10916466.2010.489094
26. А.с. СССР №303344, МКИ5 С 09 J 123/20. Способ утилизации теплоты отходящих газов МГД-генератора / В.Г. Носач, В.Н. Козлюк, Р.В. Марченко. 960809/24-06; заявл. 21.09.64; опубл. 15.03.78. Бюл. № 10.
27. Носач В.Г. Методы повышения эффективности использования топлива в технологических процессах // Теплофизика и теплотехника. 1979. Вып. 37. С. 44—47.
28. Носач В.Г. Термохимическая регенерация теплоты в циклах тепловых установок // Промышленная теплотехника. 1981. Т. 3. № 6. С. 60—64.
29. Носач В.Г. Исследование и разработка термохимических методов повышения эффективности использования органического топлива: Автореф. дис. … докт. техн. наук. Киев, 1983.
30. Носач В.Г. Энергия топлива. Киев: Наукова думка, 1989.
31. Kobayashi H. Thermochemical regenerative heat recovery process. US Pat. 6,113,874. Sep. 5. 2000.
32. Kobayashi H., Wu K.T., Bell R.L. Thermochemical Regenerator: A High Efficiency Heat Recovery System for Oxy-Fired Glass Furnaces // DGG/AcerS Conference. Aachen. May 28. 2014.
33. Gonzalez A., Solorzano Е. OPTIMELT™ Regenerative Thermo-Chemical Heat Recovery for Oxy-Fuel Glass Furnaces // 75rd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2015. 36(1):113–120.
34. Iyoha U., Wu K., Laux S., Kobayashi H., de Diego J. Improved Furnace Energy Efficiency with OPTIMELTTM Thermochemical Regenerator System. 2015. Access mode: http://www.glassmanevents.com/ europe/content-images/misc/Praxair_v2.pdf
35. Thermochemical Recuperation for High Temperature Furnaces. 2011. Access mode:http://energy. gov/sites/prod/files/2014/05/f16/thermochemical_recuperation.pdf
36. Giménez-López J., Millera A., Bilbao R., Alzueta M.U. Experimental and Kinetic Modeling Study of the Oxy-Fuel Oxidation of Natural Gas, CH4 and C2H6 // Fuel. 2015. V. 160. Pp. 404—412.
37. Jordal K., Gunnarsson J. Process Configuration Options for Handling Incomplete Fuel Conversion in CO2 Capture: Case Study on Natural Gas-Fired CLC //International Journal of Greenhouse Gas Control. 2011. V. 5. Pp.805—815.
38. Крылов О.В. Углекислотная конверсия метана в синтез-газ // Российский химический журнал. 2000. Т. XLIV. № 1. C. 19—33. URL: http://www.chem.msu. ru/rus/jvho/2000-1/19.pdf
39. Nandini A., Pant K.K., Dhingra S.C. Kinetic Study of the Catalytic Carbon Dioxide Reforming of Methane to Synthesis Gas Over Ni-K/CeO2-Al2O3 Catalyst // Applied Catalysis A: General. 2006. V. 308. Pp. 119—127. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S0926860X06002948
40. Verykios X.E. Catalytic Dry Reforming of Natural Gas for the Production of Chemicals and Hydrogen // International Journal of Hydrogen Energy. 2002. V. 28. No 10. Pp. 1045—1063. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S03603199020 0215X
41. Nikoo M.K., Amin N.A.S. Thermodynamic Analysis of Carbon Dioxide Reforming of Methane in View of Solid Carbon Formation // Fuel Processing Technology. 2011. V. 92. Pp. 678—691.
#
1. Popov S.K. Razrabotka i Raschet Teplovykh Skhem Termodinamicheski Ideal'nykh Ustanovok. Teoriya iAlgoritmy. M.: Izd-Vo MPEI, 2005. (in Russian).
2. Popov S.K., Svistunov I.N., Konopel'ko E.D. Analiz Effektivnosti Termokhimicheskoy Regeneratsii v Vysokotemperaturnykh Ustanovkakh // Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2014;3:52—56. (in Russian).
3. Popov S.K., Svistunov I.N., Ippolitov V.A. Energosberezhenie pri Utilizatsii Teplovykh Otkhodov Promyshlennykh Pechey na Osnove Konversii Prirodnogo Gaza // Teplovye Protsessy v Tekhnike. 2015;7;2:80—86. (in Russian).
4. A.S. SSSR № 142669, MKI3, F 27V 7/02. Metodicheskaya Rekuperativnaya Pech' dlya Nagreva Metalla / L.A. Shul'ts. 728899/22; Zayavl. 25.04.61; Opubl. 1961. Byul № 22. (in Russian).
5. A.S. SSSR №228801, MPK H 02 K 44/08. Sposob Preobrazovaniya Tepla v Elektricheskuyu Energiyu / I.I. Pereletov. 854115/24-6; Zayavl. 26.08.63; Opubl. 17.10.1968. Byul. № 32. (in Russian).
6. Pereletov I.I., Shumyatskiy B.Ya., Chulanov E.A. Khimicheskaya Regeneratsiya Teploty Otkhodyashchikh Gazov v Energeticheskom MGD-Tsikle // Sb. Statey «Magnitogidrodinamicheskiy Metod Polucheniya Elektroenergii». / V.A. Kirillin, A.E. Sheyndlin, Red. M.: Energiya, 1968:182—193. (in Russian).
7. Novosel'tsev V.N. K Voprosu o Khimicheskoy Regeneratsii Teploty Promyshlennykh Ognetekhnicheskikh Ustanovok: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. — M., 1971. (in Russian).
8. Pereletov I.I., Shopshin M.F., Novosel'Tsev V.N. i dr. K Voprosu ob Optimal'nom Proektirovanii Reaktora-Teploobmennika v Sisteme Regenerativnogo Teploispol'zovaniya // Sb. Nauch. Trudov «Energetika Promyshlennykh Tekhnologicheskikh Protsessov». M.: MPEI, 1977;332:98—104. (in Russian).
9. Shopshin M.F. Issledovanie ReaktoraTeploobmennika Parovoy Konversii Prirodnogo Gaza v Sisteme Regenerativnogo Teploispol'zovaniya Toplivnykh Pechey: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 1979. (in Russian).
10. Pereletov I.I., Novosel'tsev V.N., Shopshin M.F. i dr. K Opytno-Promyshlennym Ispytaniyam Steklovarennoy Pechi s Khimicheskoy Regeneratsiey Teploty // Sb. Nauch. Trudov «Energetika Vysokotemperaturnoy Teplotekhnologii». M.: MPEI, 1980;476:26—32. (in Russian).
11. Shopshin M.F., Novosel'tsev V.N., Tyurin A.I. i dr. Khimicheskaya Regeneratsiya Teplovykh Otkhodov Toplivnykh Pechey //Energotekhnologicheskie Protsessy v Khimicheskoy Promyshlennosti. M.: NIITEKHIM, 1981. (in Russian).
12. Sikirica S., Kurek H., Kozlov А., Khinkis М. Thermo-Chemical Recuperation improves furnace thermal efficiency // Heat Treating Progress. 2007;7(5):28—31. Access mode: http://www.asminternational.org/documents/10192/1917649/htp00705p028.pdf/9db475e5-b284-44d6-b373-d36879e8de60/HTP00705P028
13. Beerkens R., Muysendberg H. Comparative Study on Energy-Saving Technologies for Glass Furnaces // Glastech. Ber. 1992;65;8:216—224.
14. Maruoka N., Mizuochi T., Purwanto H., Akiyama T. Feasibility Study for Recovering Waste Heat in the Steelmaking Industry Using a Chemical Recuperator // ISIJ International. 2004;44;2:257—262.
15. Pashchenko D.I. Povyshenie Energetiches-koy Effektivnosti Vysokotemperaturnykh Teplotekhnologicheskikh Ustanovok za Schet Termokhimicheskoy Regeneratsii Teploty: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Saratov, 2011. (in Russian).
16. Pashchenko D.I. Termokhimicheskaya Regeneratsiya Tepla Dymovykh Gazov Putem Konversii Bioetanola // Teploenergetika. 2013;6:59—64. (in Russian).
17. Sitnikov M.V. Issledovanie Parovoy Nekataliticheskoy Konversii Metana v Teploobmennike Regenerativnogo Tipa: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 1983. (in Russian).
18. Hoang D.L., Chan S.H., Ding O.L. Kinetic and Modeling Study of Methane Steam Reforming over Sulfide Nickel Catalyst on a Gamma Aluminia Support // Chemical Engineering Journal. 2005;112:1—11.
19. Krylov A.N., Popov S.K., Sergievskiy E.D. Modelirovanie Protsessov Teplomassoobmena pri Termokhimicheskoy Regeneratsii Teploty Otkhodyashchikh Gazov // Vestnik MPEI. 2008;4:49—54. (in Russian).
20. Krylov A.N. Povyshenie Effektivnosti Steklovarennykh Pechey na Osnove Kompleksnoy Regeneratsii Teplovykh Otkhodov: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 2007. (in Russian).
21. Restrepo G.A. Povyshenie Energeticheskoy Effektivnosti Vysokotemperaturnykh Ustanovok Posredstvom Termokhimicheskoy Rekuperatsii Teplovykh Otkhodov: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 2011. (in Russian).
22. Restrepo G.A., Glazov V.S., Sergievskiy E.D., Belal'kasar L.K. Povyshenie Energoeffektivnosti Sistemy Termokhimicheskoy Rekuperatsii na Osnove Chislennogo Modelirovaniya Teplomassoobmennykh Protsessov v Ee Elementakh // Teplovye Protsessy v Tekhnike. 2012;4:165—171. (in Russian).
23. Restrepo G.A., Krylov A.N., Sergievskiy E.D. Modelirovanie Teplomassoobmennykh I Kineticheskikh Protsessov V Ustanovke Parovoy Konversii Metana // Vestnik MPEI. 2009;6:205—209. (in Russian).
24. Restrepo G.A., Krylov A.N., Sergievsky E.D. Heat and Mass Transfer and Kinetic Processes Modeling in a Methane Steam Conversion Facility // ASME 2009 Heat Transfer Summer Conference Collocated with the InterPACK09 and 3rd Energy Sustainability Conferences. San Francisco, California, USA. July 19–23. 2009;3:125—129.
25. Shamkhali A., Omidkhah M.R., Towfighi J., Jafari Nasr M.R. The Production of Synthesis Gas by a Combination of Steam and Dry Reforming Using GHR // Petroleum Science and Technology. 2012.;30;6:594—604. Access mode: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10916466.2010.489094
26. A.S. SSSR №303344, MKI5 S 09 J 123/20. Sposob Utilizatsii Teploty Otkhodyashchikh Gazov MGDGeneratora / V.G. Nosach, V.N. Kozlyuk, R.V. Marchenko. 960809/24-06; Zayavl. 21.09.64; Opubl. 15.03.78. Byul. № 10. (in Russian).
27. Nosach V.G. Metody Povysheniya Effektivnosti Ispol'zovaniya Topliva v Tekhnologicheskikh Protsessakh // Teplofizika iTeplotekhnika. 1979;37:44—47. (in Russian).
28. Nosach V.G. Termokhimicheskaya Regeneratsiya Teploty v Tsiklakh Teplovykh Ustanovok // Promyshlennaya Teplotekhnika. 1981;3;6:60—64. (in Russian).
29. Nosach V.G. Issledovanie i Razrabotka Termokhimicheskikh Metodov Povysheniya Effektivnosti Ispol'zovaniya Organicheskogo Topliva: Avtoref. Dis. …Dokt. Tekhn. Nauk. Kiev, 1983. (in Russian).
30. Nosach V.G. Energiya Topliva. Kiev: Naukova Dumka, 1989. (in Russian).
31. Kobayashi H. Thermochemical regenerative heat recovery process. US Pat. 6,113,874. Sep. 5. 2000.
32. Kobayashi H., Wu K.T., Bell R.L. Thermochemical Regenerator: A High Efficiency Heat Recovery System for Oxy-Fired Glass Furnaces // DGG/AcerS Conference. Aachen. May 28. 2014.
33. Gonzalez A., Solorzano Е. OPTIMELT™ Regenerative Thermo-Chemical Heat Recovery for OxyFuel Glass Furnaces // 75rd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2015. 36(1):113–120.
34. Iyoha U., Wu K., Laux S., Kobayashi H., de Diego J. Improved Furnace Energy Efficiency with OPTIMELTTM Thermochemical Regenerator System. 2015. Access mode: http://www.glassmanevents.com/europe/content-images/misc/Praxair_v2.pdf
35. Thermochemical Recuperation for High Temperature Furnaces. 2011. Access mode:http://energy. gov/sites/prod/files/2014/05/f16/thermochemical_recuperation.pdf
36. Giménez-López J., Millera A., Bilbao R., Alzueta M.U. Experimental and Kinetic Modeling Study of the Oxy-Fuel Oxidation of Natural Gas, CH4 and C2H6 // Fuel. 2015;160:404—412.
37. Jordal K., Gunnarsson J. Process Configuration Options for Handling Incomplete Fuel Conversion in CO2 Capture: Case Study on Natural Gas-Fired CLC // International Journal of Greenhouse Gas Control. 2011;5:.805—815.
38. Krylov O.V. Uglekislotnaya Konversiya Metana v Sintez-Gaz // Rossiyskiy Khimicheskiy Zhurnal. 2000;XLIV;1:19—33. URL: http://www.chem.msu.ru/rus/jvho/2000-1/19.pdf (in Russian).
39. Nandini A., Pant K.K., Dhingra S.C. Kinetic Study of the Catalytic Carbon Dioxide Reforming of Methane to Synthesis Gas Over Ni-K/CeO2-Al2O3 Catalyst // Applied Catalysis A: General. 2006.;308:119—127. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926860X06002948
40. Verykios X.E. Catalytic Dry Reforming of Natural Gas for the Production of Chemicals and Hydrogen // International Journal of Hydrogen Energy. 2002;28;10:1045—1063. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036031990200215X
41. Nikoo M.K., Amin N.A.S. Thermodynamic Analysis of Carbon Dioxide Reforming of Methane in View of Solid Carbon Formation // Fuel Processing Technology. 2011; 92:678—691.
2. Попов С.К., Свистунов И.Н., Конопелько Е.Д. Анализ эффективности термохимической регенерации в высокотемпературных установках // Энергосбережение и водоподготовка. 2014. № 3. С. 52—56.
3. Попов С.К., Свистунов И.Н., Ипполитов В.А. Энергосбережение при утилизации тепловых отходов промышленных печей на основе конверсии природного газа // Тепловые процессы в технике. 2015. Т. 7. № 2. С. 80—86.
4. А.с. СССР № 142669, МКИ3, F 27В 7/02. Методическая рекуперативная печь для нагрева металла / Л.А. Шульц. 728899/22; заявл. 25.04.61; опубл. 1961. Бюл № 22.
5. А.с. СССР №228801, МПК H 02 K 44/08. Способ преобразования тепла в электрическую энергию / И.И. Перелетов. 854115/24-6; заявл. 26.08.63; опубл. 17.10.1968. Бюл. № 32.
6. Перелетов И.И., Шумяцкий Б.Я., Чуланов Е.А. Химическая регенерация теплоты отходящих газов в энергетическом МГД-цикле // Сб. статей «Магнитогидродинамический метод получения электроэнергии»./ В.А. Кириллин, А.Е. Шейндлин, ред. М.: Энергия, 1968. С. 182—193.
7. Новосельцев В.Н. К вопросу о химической регенерации теплоты промышленных огнетехнических установок: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1971.
8. Перелетов И.И., Шопшин М.Ф., Новосельцев В.Н. и др. К вопросу об оптимальном проектировании реактора-теплообменника в системе регенеративного теплоиспользования // Сб. науч. трудов «Энергетика промышленных технологических процессов». М.: МЭИ, 1977. Вып. 332. С. 98—104.
9. Шопшин М.Ф. Исследование реактора-теплообменника паровой конверсии природного газа в системе регенеративного теплоиспользования топливных печей: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1979.
10. Перелетов И.И., Новосельцев В.Н., Шопшин М.Ф. и др. К опытно-промышленным испытаниям стекловаренной печи с химической регенерацией теплоты // Сб. науч. трудов «Энергетика высокотемпературной теплотехнологии». М.: МЭИ, 1980. Вып. 476. С. 26—32.
11. Шопшин М.Ф., Новосельцев В.Н., Тюрин А.И. и др. Химическая регенерация тепловых отходов топливных печей //Энерготехнологические процессы в химической промышленности. М.: НИИТЭХИМ, 1981.
12. Sikirica S., Kurek H., Kozlov А., Khinkis М. Thermo-Chemical Recuperation improves furnace thermal efficiency // Heat Treating Progress. 2007. V. 7(5). Pр. 28—31. Access mode: http://www.asminternational. org/documents/10192/1917649/htp00705p028.pdf/9db47 5e5-b284-44d6-b373-d36879e8de60/HTP00705P028
13. Beerkens R., Muysendberg H. Comparative Study on Energy-Saving Technologies for Glass Furnaces // Glastech. Ber. 1992. V. 65. No 8. Pр. 216—224.
14. Maruoka N., Mizuochi T., Purwanto H., Akiyama T. Feasibility Study for Recovering Waste Heat in the Steelmaking Industry Using a Chemical Recuperator // ISIJ International. 2004. V. 44. No 2. Pр. 257—262.
15. Пащенко Д.И. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных теплотехнологических установок за счет термохимической регенерации теплоты: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Саратов, 2011.
16. Пащенко Д.И. Термохимическая регенерация теплоты дымовых газов путем конверсии биоэтанола //Теплоэнергетика. 2013. № 6. С. 59—64.
17. Ситников М.В. Исследование паровой некаталитической конверсии метана в теплообменнике регенеративного типа: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1983.
18. Hoang D.L., Chan S.H., Ding O.L. Kinetic and Modeling Study of Methane Steam Reforming over Sulfide Nickel Catalyst on a Gamma Aluminia Support // Chemical Engineering Journal. 2005. V. 112. Pp. 1—11.
19. Крылов А.Н., Попов С.К., Сергиевский Э.Д. Моделирование процессов тепломассообмена при термохимической регенерации теплоты отходящих газов // Вестник МЭИ. 2008. № 4. С. 49—54.
20. Крылов А.Н. Повышение эффективности стекловаренных печей на основе комплексной регенерации тепловых отходов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2007.
21. Рестрепо Г.А. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных установок посредством термохимической рекуперации тепловых отходов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2011.
22. Рестрепо Г.А., Глазов В.С., Сергиевский Э.Д., Белалькасар Л.К. Повышение энергоэффективности системы термохимической рекуперации на основе численного моделирования тепломассообменных процессов в ее элементах // Тепловые процессы в технике. 2012. №. 4. С. 165—171.
23. Рестрепо Г.А., Крылов А.Н., Сергиевский Э.Д. Моделирование тепломассообменных и кинетических процессов в установке паровой конверсии метана // Вестник МЭИ. 2009. № 6. С. 205—209.
24. Restrepo G.A., Krylov A.N., Sergievsky E.D. Heat and Mass Transfer and Kinetic Processes Modeling in a Methane Steam Conversion Facility // ASME 2009 Heat Transfer Summer Conference Collocated with the InterPACK09 and 3rd Energy Sustainability Conferences. San Francisco, California, USA. July 19–23. 2009. V. 3. Pp. 125—129.
25. Shamkhali A., Omidkhah M.R., Towfighi J., Jafari Nasr M.R. The Production of Synthesis Gas by a Combination of Steam and Dry Reforming Using GHR // Petroleum Science and Technology. 2012. V. 30. No 6. Pp. 594—604. Access mode: http://www.tandfonline.com/ doi/abs/10.1080/10916466.2010.489094
26. А.с. СССР №303344, МКИ5 С 09 J 123/20. Способ утилизации теплоты отходящих газов МГД-генератора / В.Г. Носач, В.Н. Козлюк, Р.В. Марченко. 960809/24-06; заявл. 21.09.64; опубл. 15.03.78. Бюл. № 10.
27. Носач В.Г. Методы повышения эффективности использования топлива в технологических процессах // Теплофизика и теплотехника. 1979. Вып. 37. С. 44—47.
28. Носач В.Г. Термохимическая регенерация теплоты в циклах тепловых установок // Промышленная теплотехника. 1981. Т. 3. № 6. С. 60—64.
29. Носач В.Г. Исследование и разработка термохимических методов повышения эффективности использования органического топлива: Автореф. дис. … докт. техн. наук. Киев, 1983.
30. Носач В.Г. Энергия топлива. Киев: Наукова думка, 1989.
31. Kobayashi H. Thermochemical regenerative heat recovery process. US Pat. 6,113,874. Sep. 5. 2000.
32. Kobayashi H., Wu K.T., Bell R.L. Thermochemical Regenerator: A High Efficiency Heat Recovery System for Oxy-Fired Glass Furnaces // DGG/AcerS Conference. Aachen. May 28. 2014.
33. Gonzalez A., Solorzano Е. OPTIMELT™ Regenerative Thermo-Chemical Heat Recovery for Oxy-Fuel Glass Furnaces // 75rd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2015. 36(1):113–120.
34. Iyoha U., Wu K., Laux S., Kobayashi H., de Diego J. Improved Furnace Energy Efficiency with OPTIMELTTM Thermochemical Regenerator System. 2015. Access mode: http://www.glassmanevents.com/ europe/content-images/misc/Praxair_v2.pdf
35. Thermochemical Recuperation for High Temperature Furnaces. 2011. Access mode:http://energy. gov/sites/prod/files/2014/05/f16/thermochemical_recuperation.pdf
36. Giménez-López J., Millera A., Bilbao R., Alzueta M.U. Experimental and Kinetic Modeling Study of the Oxy-Fuel Oxidation of Natural Gas, CH4 and C2H6 // Fuel. 2015. V. 160. Pp. 404—412.
37. Jordal K., Gunnarsson J. Process Configuration Options for Handling Incomplete Fuel Conversion in CO2 Capture: Case Study on Natural Gas-Fired CLC //International Journal of Greenhouse Gas Control. 2011. V. 5. Pp.805—815.
38. Крылов О.В. Углекислотная конверсия метана в синтез-газ // Российский химический журнал. 2000. Т. XLIV. № 1. C. 19—33. URL: http://www.chem.msu. ru/rus/jvho/2000-1/19.pdf
39. Nandini A., Pant K.K., Dhingra S.C. Kinetic Study of the Catalytic Carbon Dioxide Reforming of Methane to Synthesis Gas Over Ni-K/CeO2-Al2O3 Catalyst // Applied Catalysis A: General. 2006. V. 308. Pp. 119—127. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S0926860X06002948
40. Verykios X.E. Catalytic Dry Reforming of Natural Gas for the Production of Chemicals and Hydrogen // International Journal of Hydrogen Energy. 2002. V. 28. No 10. Pp. 1045—1063. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S03603199020 0215X
41. Nikoo M.K., Amin N.A.S. Thermodynamic Analysis of Carbon Dioxide Reforming of Methane in View of Solid Carbon Formation // Fuel Processing Technology. 2011. V. 92. Pp. 678—691.
#
1. Popov S.K. Razrabotka i Raschet Teplovykh Skhem Termodinamicheski Ideal'nykh Ustanovok. Teoriya iAlgoritmy. M.: Izd-Vo MPEI, 2005. (in Russian).
2. Popov S.K., Svistunov I.N., Konopel'ko E.D. Analiz Effektivnosti Termokhimicheskoy Regeneratsii v Vysokotemperaturnykh Ustanovkakh // Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2014;3:52—56. (in Russian).
3. Popov S.K., Svistunov I.N., Ippolitov V.A. Energosberezhenie pri Utilizatsii Teplovykh Otkhodov Promyshlennykh Pechey na Osnove Konversii Prirodnogo Gaza // Teplovye Protsessy v Tekhnike. 2015;7;2:80—86. (in Russian).
4. A.S. SSSR № 142669, MKI3, F 27V 7/02. Metodicheskaya Rekuperativnaya Pech' dlya Nagreva Metalla / L.A. Shul'ts. 728899/22; Zayavl. 25.04.61; Opubl. 1961. Byul № 22. (in Russian).
5. A.S. SSSR №228801, MPK H 02 K 44/08. Sposob Preobrazovaniya Tepla v Elektricheskuyu Energiyu / I.I. Pereletov. 854115/24-6; Zayavl. 26.08.63; Opubl. 17.10.1968. Byul. № 32. (in Russian).
6. Pereletov I.I., Shumyatskiy B.Ya., Chulanov E.A. Khimicheskaya Regeneratsiya Teploty Otkhodyashchikh Gazov v Energeticheskom MGD-Tsikle // Sb. Statey «Magnitogidrodinamicheskiy Metod Polucheniya Elektroenergii». / V.A. Kirillin, A.E. Sheyndlin, Red. M.: Energiya, 1968:182—193. (in Russian).
7. Novosel'tsev V.N. K Voprosu o Khimicheskoy Regeneratsii Teploty Promyshlennykh Ognetekhnicheskikh Ustanovok: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. — M., 1971. (in Russian).
8. Pereletov I.I., Shopshin M.F., Novosel'Tsev V.N. i dr. K Voprosu ob Optimal'nom Proektirovanii Reaktora-Teploobmennika v Sisteme Regenerativnogo Teploispol'zovaniya // Sb. Nauch. Trudov «Energetika Promyshlennykh Tekhnologicheskikh Protsessov». M.: MPEI, 1977;332:98—104. (in Russian).
9. Shopshin M.F. Issledovanie ReaktoraTeploobmennika Parovoy Konversii Prirodnogo Gaza v Sisteme Regenerativnogo Teploispol'zovaniya Toplivnykh Pechey: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 1979. (in Russian).
10. Pereletov I.I., Novosel'tsev V.N., Shopshin M.F. i dr. K Opytno-Promyshlennym Ispytaniyam Steklovarennoy Pechi s Khimicheskoy Regeneratsiey Teploty // Sb. Nauch. Trudov «Energetika Vysokotemperaturnoy Teplotekhnologii». M.: MPEI, 1980;476:26—32. (in Russian).
11. Shopshin M.F., Novosel'tsev V.N., Tyurin A.I. i dr. Khimicheskaya Regeneratsiya Teplovykh Otkhodov Toplivnykh Pechey //Energotekhnologicheskie Protsessy v Khimicheskoy Promyshlennosti. M.: NIITEKHIM, 1981. (in Russian).
12. Sikirica S., Kurek H., Kozlov А., Khinkis М. Thermo-Chemical Recuperation improves furnace thermal efficiency // Heat Treating Progress. 2007;7(5):28—31. Access mode: http://www.asminternational.org/documents/10192/1917649/htp00705p028.pdf/9db475e5-b284-44d6-b373-d36879e8de60/HTP00705P028
13. Beerkens R., Muysendberg H. Comparative Study on Energy-Saving Technologies for Glass Furnaces // Glastech. Ber. 1992;65;8:216—224.
14. Maruoka N., Mizuochi T., Purwanto H., Akiyama T. Feasibility Study for Recovering Waste Heat in the Steelmaking Industry Using a Chemical Recuperator // ISIJ International. 2004;44;2:257—262.
15. Pashchenko D.I. Povyshenie Energetiches-koy Effektivnosti Vysokotemperaturnykh Teplotekhnologicheskikh Ustanovok za Schet Termokhimicheskoy Regeneratsii Teploty: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Saratov, 2011. (in Russian).
16. Pashchenko D.I. Termokhimicheskaya Regeneratsiya Tepla Dymovykh Gazov Putem Konversii Bioetanola // Teploenergetika. 2013;6:59—64. (in Russian).
17. Sitnikov M.V. Issledovanie Parovoy Nekataliticheskoy Konversii Metana v Teploobmennike Regenerativnogo Tipa: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 1983. (in Russian).
18. Hoang D.L., Chan S.H., Ding O.L. Kinetic and Modeling Study of Methane Steam Reforming over Sulfide Nickel Catalyst on a Gamma Aluminia Support // Chemical Engineering Journal. 2005;112:1—11.
19. Krylov A.N., Popov S.K., Sergievskiy E.D. Modelirovanie Protsessov Teplomassoobmena pri Termokhimicheskoy Regeneratsii Teploty Otkhodyashchikh Gazov // Vestnik MPEI. 2008;4:49—54. (in Russian).
20. Krylov A.N. Povyshenie Effektivnosti Steklovarennykh Pechey na Osnove Kompleksnoy Regeneratsii Teplovykh Otkhodov: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 2007. (in Russian).
21. Restrepo G.A. Povyshenie Energeticheskoy Effektivnosti Vysokotemperaturnykh Ustanovok Posredstvom Termokhimicheskoy Rekuperatsii Teplovykh Otkhodov: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 2011. (in Russian).
22. Restrepo G.A., Glazov V.S., Sergievskiy E.D., Belal'kasar L.K. Povyshenie Energoeffektivnosti Sistemy Termokhimicheskoy Rekuperatsii na Osnove Chislennogo Modelirovaniya Teplomassoobmennykh Protsessov v Ee Elementakh // Teplovye Protsessy v Tekhnike. 2012;4:165—171. (in Russian).
23. Restrepo G.A., Krylov A.N., Sergievskiy E.D. Modelirovanie Teplomassoobmennykh I Kineticheskikh Protsessov V Ustanovke Parovoy Konversii Metana // Vestnik MPEI. 2009;6:205—209. (in Russian).
24. Restrepo G.A., Krylov A.N., Sergievsky E.D. Heat and Mass Transfer and Kinetic Processes Modeling in a Methane Steam Conversion Facility // ASME 2009 Heat Transfer Summer Conference Collocated with the InterPACK09 and 3rd Energy Sustainability Conferences. San Francisco, California, USA. July 19–23. 2009;3:125—129.
25. Shamkhali A., Omidkhah M.R., Towfighi J., Jafari Nasr M.R. The Production of Synthesis Gas by a Combination of Steam and Dry Reforming Using GHR // Petroleum Science and Technology. 2012.;30;6:594—604. Access mode: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10916466.2010.489094
26. A.S. SSSR №303344, MKI5 S 09 J 123/20. Sposob Utilizatsii Teploty Otkhodyashchikh Gazov MGDGeneratora / V.G. Nosach, V.N. Kozlyuk, R.V. Marchenko. 960809/24-06; Zayavl. 21.09.64; Opubl. 15.03.78. Byul. № 10. (in Russian).
27. Nosach V.G. Metody Povysheniya Effektivnosti Ispol'zovaniya Topliva v Tekhnologicheskikh Protsessakh // Teplofizika iTeplotekhnika. 1979;37:44—47. (in Russian).
28. Nosach V.G. Termokhimicheskaya Regeneratsiya Teploty v Tsiklakh Teplovykh Ustanovok // Promyshlennaya Teplotekhnika. 1981;3;6:60—64. (in Russian).
29. Nosach V.G. Issledovanie i Razrabotka Termokhimicheskikh Metodov Povysheniya Effektivnosti Ispol'zovaniya Organicheskogo Topliva: Avtoref. Dis. …Dokt. Tekhn. Nauk. Kiev, 1983. (in Russian).
30. Nosach V.G. Energiya Topliva. Kiev: Naukova Dumka, 1989. (in Russian).
31. Kobayashi H. Thermochemical regenerative heat recovery process. US Pat. 6,113,874. Sep. 5. 2000.
32. Kobayashi H., Wu K.T., Bell R.L. Thermochemical Regenerator: A High Efficiency Heat Recovery System for Oxy-Fired Glass Furnaces // DGG/AcerS Conference. Aachen. May 28. 2014.
33. Gonzalez A., Solorzano Е. OPTIMELT™ Regenerative Thermo-Chemical Heat Recovery for OxyFuel Glass Furnaces // 75rd Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2015. 36(1):113–120.
34. Iyoha U., Wu K., Laux S., Kobayashi H., de Diego J. Improved Furnace Energy Efficiency with OPTIMELTTM Thermochemical Regenerator System. 2015. Access mode: http://www.glassmanevents.com/europe/content-images/misc/Praxair_v2.pdf
35. Thermochemical Recuperation for High Temperature Furnaces. 2011. Access mode:http://energy. gov/sites/prod/files/2014/05/f16/thermochemical_recuperation.pdf
36. Giménez-López J., Millera A., Bilbao R., Alzueta M.U. Experimental and Kinetic Modeling Study of the Oxy-Fuel Oxidation of Natural Gas, CH4 and C2H6 // Fuel. 2015;160:404—412.
37. Jordal K., Gunnarsson J. Process Configuration Options for Handling Incomplete Fuel Conversion in CO2 Capture: Case Study on Natural Gas-Fired CLC // International Journal of Greenhouse Gas Control. 2011;5:.805—815.
38. Krylov O.V. Uglekislotnaya Konversiya Metana v Sintez-Gaz // Rossiyskiy Khimicheskiy Zhurnal. 2000;XLIV;1:19—33. URL: http://www.chem.msu.ru/rus/jvho/2000-1/19.pdf (in Russian).
39. Nandini A., Pant K.K., Dhingra S.C. Kinetic Study of the Catalytic Carbon Dioxide Reforming of Methane to Synthesis Gas Over Ni-K/CeO2-Al2O3 Catalyst // Applied Catalysis A: General. 2006.;308:119—127. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926860X06002948
40. Verykios X.E. Catalytic Dry Reforming of Natural Gas for the Production of Chemicals and Hydrogen // International Journal of Hydrogen Energy. 2002;28;10:1045—1063. Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036031990200215X
41. Nikoo M.K., Amin N.A.S. Thermodynamic Analysis of Carbon Dioxide Reforming of Methane in View of Solid Carbon Formation // Fuel Processing Technology. 2011; 92:678—691.
