Catalytic oxidation of natural gas using a new design flameless burners

Various aspects of the traditionally used torches for oxidation of gaseous hydrocarbons, heat exchangers used for heat recovery were considered. There is a description of the method, developed by «FAST ENGINEERING» company for efficient combustion with deep heat recovery of flue gases and maintenance of the desired adiabatic combustion temperature using flameless burners and heat exchangers of a new design. The tests were carried out on the burner experimental stand: dependency drag the granular layer and the content of unburned hydrocarbons, CO and NOх in the flue gas flow rate of the fuel-air mixture and the adiabatic combustion temperature were determined. This method of burning fuel can provide the required temperature of the products combustion to the consumer of thermal energy and reduce the fuel consumption by 5–20 %. Burning of a fuel at the adiabatic combustion temperature is not higher than 1200 °C, virtually eliminating the content of CO and NOх in the flue gas. Designed flameless burner and heat exchangers of a new generation, as well as efficient combustion technology can be used for steam and hot water boilers, gas turbines, catalytic reactors for production of synthesis gas from natural gas for processing into hydrogen, ammonia, methanol, synthetic liquid hydrocarbons and etc.

1. Винтовкин А.А., Ладыгичев М.Г., Гусовский В.Л., Калинова Т.В. Горелочные устройства промышленных печей и топок (Конструкции и технические характеристики): Справочник. М.: Интермет Инжиниринг, 1999. 560 с.: ил.

2. Справочник азотчика: Физико-химические свойства газов и жидкостей. Производство технологических газов. Очистка технологических газов. Синтез аммиака. 2-е изд. M.: Химия, 1986. 512 с.: ил.

3. Раяк М.Б., Бернер Г.Я., Кинкер М.Г. Совершенствование процесса сжигания топлива. Обзор зарубежных технологий // Новости теплоснабжения. 2011. № 12.

4. Leicher J., Giese A., Gorner K., Scherer V., Schulzke T. A Flexible Burner System for Use of Low Calorific Gases in Micro Gas Turbines, Conference «Heat processes and refractory materials in industry», Energy saving systems of burning, Dusseldorf, 2011.

5. Брайнин Б.И., Ведешкин Г.К., Гольцев А.В., Евстигнеев А.А., Захаров В.М., Котельников Ю.Л., Солонин В.И., Фаворский О.Н., Хритов К.М., Исмагилов З.Р. Разработка опытно-промышленной каталитической камеры сгорания энергетической ГТУ // Газотурбинные технологии. 2010. № 8. С. 2—6.

6. Добряков Т.С., Мигай В.К., Назаренко В.С., Надыров И.И., Федоров И.И. Воздухоподогреватели котельных установок. Л.: Энергия, 1977. 184 с.: ил.

7. Астановский Л.З., Астановский Д.Л. Эффективное сжигание топлива в газотурбинных установках //

8. «Авиадвигатели XXI века»: Материалы конф. Электрон. дан. М.: ЦИАМ, 2010.

9. Астановский Д.Л., Астановский Л.З. Эффективное сжигание топлива в беспламенных горелках с поддержанием заданной адиабатической температуры горения // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2012. № 3. С. 19—22.

10. Астановский Д.Л., Астановский Л.З. Высокоэффективный теплообменный аппарат конструкции «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ®» // Химическая техника. 2005. № 10. С. 10—13.

11. Астановский Д.Л., Астановский Л.З. Использование теплообменных аппаратов новой конструкции в теплоэнергетике // Теплоэнергетика. 2007. № 7. С. 46—51.

12. Пат. 2347977 РФ от 09.07.2007 г., F 23 С 9/00. Способ сжигания топлива / Д.Л. Астановский, Л.З. Астановский, П.В. Вертелецкий.