Водородные станции. Водородные установки

Давление водорода, bar

10,34

Давление кислорода, bar

9,65

Охлаждающая вода:

макс. температура на входе, оС

максимальный расход, л/мин

40

40 

Охл. вода конденсора:

макс. температура, оС

макс. давление, bar

необходимый расход, л/мин

до 10

6,86

4 

Прочищающий газ (азот или иной другой инертный газ):

давление

от 5 до 24

«Мировая Глобальная Экологическая Катастрофа»

Аракелян Г.Г., Аракелян А.Г., Аракелян Гр.Г.

Водородная турбо-теплогенераторная установка ВТТГУ-700 «Грантстрой»

Водородная турбо-парогенераторная установка мгновенного действия ВТПГУ-1 «Грантстрой»

Рекомендовано к изданию на основании рецензии академика Российской инженерной академии, доктора технических наук, профессора, лауреата государственной премии, заслуженного строителя Российской Федерации Олейника Павла Павловича.

Авторы:             Аракелян Гамлет Гургенович                         (доктор наук, заслуженный рационализатор РФ,                          заслуженный строитель РФ)                          Аракелян Артур Гамлетович — инженер                          Аракелян Грант Гамлетович — инженер

От авторов:

Мировые запасы углеводородного сырья — 50-70 лет Водородная энергетика,  высокотемпературный синтез водорода из воды — на тысячелетия

В настоящей научной работе впервые представлены Мировому Сообществу научно-обоснованные основополагающие источники, которые привели и приводят к резкому ухудшению экологической стабильности всего пространства земного шара включая сушу, водно-воздушные и космические пространства. Повсеместное использование углеводородного топлива во всех отраслях экономики как единственное без альтернативное горючее в областях ЖКХ и крупных промышленных энергетических объектах, теплоэнергетических силовых установках, включая газо-турбинные силовые агрегаты ТЭЦ, в которых углеводородное топливо и смазочные материалы подвергаются горению в низкотемпературных режимах до t-400ºС. Неполное горение углеводородного топлива и горюче смазочных материалов выделяют огромное количество тугоплавких и не сгораемых элементов в виде балласта и вместе с углекислым газом через выхлопное устройство поступают в атмосферу и тем самым загрязняют окружающую среду. Если переводить от единственного источника до миллиардного количества источников во всем мире, то мировая экологическая катастрофа неизбежна.Авторы впервые в Мировой практике на основании теоретических и практических достоверных экспериментальных опытов научно-обосновано призывают все экологические организации и Мировое сообщество в целом осознать сложившуюся ситуацию и направить огромные общественно-политические и экономические усилия в создании высокотемпературных (до 2000ºС и более) турбогенераторных установок, преобразующих смесь  h3O + Cnh3n+2,  где воды  h3O — 90% и более и углеводородный катализатор  Cnh3n+2 — 10% и менее в водородосодержащий газ и оснастить их как источник топлива во всех отраслях экономики, ЖКХ и других мощных теплоэнергетических объектах, включая возможности замены ядерных ректоров на водородные турбогенераторные установки.Впервые в Мировой практике изобретение, обеспечивающее способ получения водородосодержащего газа в турбогенераторной установке, где реализована формула изобретения  h3O + Cnh3n+2 = h3 + CO2  и основным компонентом 90% и более составляет  h3O и только до 10% углеводородное сырье Cnh3n+2, включая метан СН4 и нефть любой фракции, которые в высокотемпературном режиме обеспечивают 100% полного сгорания всех тугоплавких и трудно сгораемых элементов, входящих в состав углеводородного катализатора  Cnh3n+2  и водоуглеродной смеси в целом и локализацию их в специальный фильтрующих устройствах и тем самым обеспечивающее экологическую частоту окружающей среды, мест обитания человека.Мировая промышленность и  экономики  развитых государств тесно связаны с потреблением огромного количества и объемов энергетических ресурсов. Государства, имеющие сырьевые топливно-энергетические природные ресурсы, обладают преимущественной конкурентоспособностью по сравнению с другими развитыми странами, где вся промышленность и энергетика базируется на экспорте энергоносителей.Низкая себестоимость единицы ВВП развитых государств — предначертание благополучия промышленности и высокого уровня доходности населения.Однако следует отметить тот факт, что чем более развито государство, тем выше уровень культурно-бытовых потребностей населения. Все названные предпосылки порождают прогресс и развитие жилищно-коммунального хозяйства, где потребление энергоносителей занимает более чем 60% от общих затрат, включая углеводородные топливные ресурсы.Современный жилищно-коммунальный комплекс, замкнутый на большие углеводородно топливно-энергетические ресурсы охватывает огромные энергетические комплексы, где выработка электроэнергии, теплоэнергии и преобразования их в другие виды энергии производят на тепловых электрических станциях ТЭС, что составляет в общем 85%, на которых электрическая энергия преобразовывается с сжиганием твердого, жидкого и газообразного углеводородного топлива в огромных масштабах. Несмотря на то, что на энергетических тепловых станциях и теплоцентралях кроме производства электроэнергии вырабатываются теплоносители в виде горячей воды и пара, которую активно потребляют близлежащие населенные пункты и промышленные предприятия, по существу КПД всех этих энергетических объектов остается катастрофически низким, хотя КПД самих паросиловых установок составляет 50-60%. они работают на твердом, жидком и газообразном углеводородном топливе, которые обеспечивают неполное сгорание в низкотемпературном режиме до t=400ºС и выбрасывают в атмосферу огромный объем (до 50%) несгоревшего углеводородного топлива, в виде сочетания углекислого и сернокислых газов   RO2  = CO2  + SO2.  Это приводит к нарушению экологического равновесия окружающей среды вокруг крупных и малых городов и населенных пунктов.

Географические, демографические и климатические условия, такие как несправедливое распределение природных ресурсов, особенно обладание углеводородными запасами в мировом масштабе, в виде месторождений твердых, жидких и газовых топлив, порождают мировую нестабильность, в виде мировых войн, с целью захвата углеводородных месторождений с применением запрещенных боевых систем, включая угрозу ядерную. Примером может служить война в Ираке, Ливии и предпосылки высокой вероятности в Иране.Все нестандартные подходы по перераспределению сырьевых природных ресурсов между государствами, у которых они отсутствуют, а желание преобладает перед существующими мировым законами о мирном существовании государств, приводят к мировым войнам и экологическим катастрофам.Для создания условия справедливого распределения углеводородного сырья во всем мире наша авторская группа ученых считает, что это возможно при условии снижения потребления углеводородного сырья до 80% во всех отраслях экономики, особенно в высокоразвитых странах, где промышленные комплексы базируются на теплоэнергетических и ядерных объектах.Данные научно-обоснованные и экспериментальные подходы дают полное основание заявить, что в начале XXI века станет неизбежным переход от углеводородной сырьевой базы и ядерного топлива на водородную энергетику, где основным компонентом является  вода  h3O (до 90%), а катализатором (менее 10%) служит углеводородное сырье, включая метан и нефть самой сложной, с точки зрения водонасыщенности и содержания вредных примесей, фракции, относящееся к битумным, где присутствует высокое  содержание серы S и парафин, которые резко снижают рентабельность и технологически нецелесообразны для переработки на нефтеперегонных  заводах.Таким образом, в ближайшем будущем, до 2020г, во всем мире практически будет снят вопрос о дефиците потребления огромного количества миллиардных объемов добычи и переработки углеводородного топлива и углеводородного сырья нефти и газа всех видов, включая метан и уголь, так как твердый топливно-угольный порошок, также является бесспорным катализатором в водородной турбогенераторной установке. Разработанные и запатентованное авторами ЗАО ПСФ «Грантстрой» на изобретение и признанное учеными и Международной академией научное открытие имеющее мировое значение.Уровень развития цивилизации пропорционален уровню энергозатрат. Дефицит энергоресурсов, энергетические кризисы  опасность применения ядерной энергетики на планете пугает человеческую цивилизацию и заставляет искать альтернативные источники энергии, а также развивать новые технологии для повышения эффективности потребления традиционных энергоносителей. Одним из перспективных направлений является водородная энергетика. Технологии «сжигания» водорода должны придти в самый массовые сектор энергопотребления на транспорт и электроэнергетику.Страны, для которых очень высока энергетическая зависимость делают колоссальные усилия, чтобы сделать прорыв в водородных технологиях. Япония создала специальный фонд со значительной суммой 4 мрд. Долларов для поисков и приобретения идей и инноваций в этой сфере.Для государств географически расположенных в северной и холодной части земного шара тема перспективных энерготехнолоий обостряется в связи с истощением месторождений нефти и газа и отказ от ядерной энергетики может оказаться жизненно важным по причине растущих цен на энергоносители и их производные.Негативные проблемы возникают и с экологической точки зрение — загрязнение окружающей среды за счет выбросов а атмосферу огромного суммарного количества углекислого и сернокислого газов  RO2  = CO2  + SO2  и балласта, входящего в химический состав углеводородного топлива, которое не догорает в низкотемпературном  режиме горения  и выбрасывается в атмосферу. Однако экономическая катастрофа  от ядерных объектов особенно в Японии подтверждают факт невостребованности ядерной энергетики во всем мире и отказа их применения.Переход на водородную энергетику, а именно принципиально новое альтернативное топливо-водородосодержащий газ, в конченом итоге приведет к стабильности глобальной экономики, прекратятся мировые войны, резко повысится уровень благосостояния населения и главное, обеспечится экологическое равновесие, за счет исключения выбросов углекислых   CO2  и сернокислых   SO2   газов в атмосферу.

На основе запатентованного изобретения «Способ получения водородосодержащего газа в турбогенераторной установке» авторами ЗАО ПСФ «Грантстрой» разработаны и изготовлены различные модификации водородных турбогенераторных установок, где основными компонентами для получения водорода являются вода   h3O (90% и более) и катализатор, которым служит углеводородная среда Cnh3n+2 (10% и менее), которые обеспечивают преобразование тепловой энергии в высокотемпературном режиме 1300ºС во второй ступени, а 2000ºС и более — в третьей ступени в самой водородной турбогенераторной установки.Способ получения водородосодержащего газа в постоянном автономном режиме без применения дополнительных энергоносителей и источников теплоносителей придают научному открытию и объекту изобретения  - турбогенераторной установке — приоритет по сравнению с общеизвестными традиционными тепловыми агрегатами и паросиловыми установками, где потребление энергоносителей занимает особое место, что приводит к резкому увеличению себестоимости получения водорода при колоссальных затратах на получение водорода, хранение, транспортировка и потребление, что в целом  приведет к нецелесообразности по экономическим соображениям перехода к водородной энергетике по сравнению с добычей и потребления природных ресурсов углеводородного сырья..Все отличительные признаки обеспечивают высокую экономичность и придают научному открытию и изобретение ХХI века водородной турбогенераторной установке 100%  автономность, экологическую безопасность, что в конечном результате обеспечивает возможность применения их в освоении и развитии новых территорий, где практически отсутствуют объекты жизнеобеспечения, такие как линии электропередач, тепловые и другие энергетические объекты, а также глобальная транспортная схема для доставки энергоносителей. К таким территориям можно отнести Антарктиду, Северный полюс, территорию крайнего Севера и другие малозаселенные территории, где есть вода и нефть, метан в огромных запасах, которые являются основными компонентами для получения водородсодержащего газа в турбогенераторной установке. h3O + Cnh3n+2В рамках реализации целевой программы внедрения производства для собственных нужд ЗАО ПСФ «Грантстрой» запатентовал «Способ получения водородсодержащего газа в турбогенераторной установке» и создал паросиловую парогенераторную установку мгновенного действия ВТПГУ-1, где источником тепла представлена водородная установка, которая преобразует воду (h3 O) в водородсодержащий газ, реализовав формулу изобретения h3O + Cnh3n+2 = h3 + CO2  в высокотемпературном режиме свыше 1300/2000 ºС и более.

Практические эксперименты показали высокую эффективность и экономическую целесообразность использования водородных турбогенераторных установок, совмещенных с паросиловыми  установками мгновенного действия ВТПГУ-1 «Грантстрой» с преобразованием воды в пар, для промышленного назначения, с использованием передвижных паросиловых установок, в частности для пропарки железобетонных изделий в пропаренных камерах на заводе ЖБИ-1 ЗАО ПСФ «Грантстрой»Высокотемпературная водородная турбогенераторная установка ВТПГУ-1 «Грантстрой» обеспечивает мгновенное преобразование в паросиловой установке, путем доведения пара в первой ступени до перегретого пара до 250ºС со второй ступени, до 1000ºС, что обеспечивает экономичность затрат энергоносителей, в частности исключая 100% потребность в природном газе, которая является основным топливом для заводской котельной, где установлены котельные установки ДКВР-4.Следует особенно отметить разработанную ЗАО ПСФ «Грантстрой», на базе водородной турбогенераторной установки, передвижную водо-паросиловую установку мгновенного действия ВТПУ-2010, которая обеспечивает мгновенный подогрев воды до 250ºС, для обеспечения горячего водоснабжения целых микрорайонов, при экстремальных чрезвычайных ситуациях, при крупных авариях на теплоцентралях.

Передвижные водо-паросиловые установки ВТПУ-2010 работают в автономном режиме без потребления дополнительных энергоносителей, включая электроэнергию, что очень важно для повышения технико-экономических показателей самой турбогенераторной установки, особенно в полевых условиях и зонах чрезвычайных ситуаций, где наличие газоснабжения  и электроснабжения практически исключены.

Авторы, достигшие в предельной степени прогресса в создании высокотемпературных водородных турбогенераторных установок и способа получения водородосодержащего газа для использования, как горючее в двигателях внутреннего сгорания и турбореактивных силовых установках, включая теплоэнергетические силовые установки предлагают незамедлительно в ближайшие десятилетия создать в мировом масштабе научно-технических советов с привлечением научных организаций и лабораторий, а также ученых в создании новых поколений высоко температурных двигателей внутреннего сгорания с достижением температуры в камере сгорания до — 2000ºС с использованием водородных турбогенераторных установок, генерирующих воду в водородосодержащий газ, с расширением области использования, повсеместно, особенно применительно этих установок в авиации, судоходстве и теплоэнергетических объектах.

Авторы:                                                           Аракелян Г.Г.    - доктор наук                                           Аракелян А.Г. - инженер                                           Аракелян Гр.Г. - инженер