Varigas: промышленная водородная/газовая горелка

На долю промышленных предприятий приходится основной объем потребления ископаемого топлива, а, значит, и существенная часть углеродного следа в Нидерландах. Один из способов сокращения углеродного следа заключается в увеличении объема экологически чистых газов в газовой сети. При горении такие газы не выделяют или выделяют незначительное количество загрязняющих веществ.

По всей видимости, водород (H₂) будет играть важную роль в энергоснабжении будущего. При его сгорании высвобождается CO², но при контакте с воздухом образуются закиси азота (NOx). Водород имеет высокую скорость сгорания и гораздо более низкую теплотворную способность на м³, чем природный газ. Как и в случае с природным газом, для горения водород необходимо смешать с воздухом в определенной пропорции и поджечь. Водород считается таким же безопасным, как природный газ. Он может быть получен экологически чистым способом из воды с использованием энергии ветра или солнца, когда потребности в выработанном электричестве нет, и его можно сберечь для последующего использования.

Электричество может стать еще одним способом ограничить использование ископаемого топлива. Однако современные энергосети не способны обеспечить высокие мощности, необходимые для промышленных процессов нагрева. К тому же высокая нагрузка на систему предполагает большие расходы. С помощью незначительных изменений газовую сеть можно адаптировать к использованию водорода. Поэтому водород может стать как отличной альтернативой, так и дополнением к природному газу. Ввиду различий в характеристиках оборудование необходимо соответствующим образом адаптировать.

На данный момент Zantingh участвует в проекте SBIR-Fase 2 организации DNV GL GCS (Gas Consulting & Services, бывшая дочерняя компания Nederlandse Gasunie). Исследования и расчеты с применением моделей подтвердили возможность проектирования горелки, которая сжигала бы и водород, и природный газ, и их смесь. Горелка имеет функцию регулировки соотношения топлива и воздуха в зависимости от качества газа, которое измеряется заранее. Благодаря этому обеспечивается оптимальное горение для каждой произвольной смеси водорода и природного газа. Данную концепцию можно внедрять на рынок постепенно, чтобы потребителям не пришлось сразу полностью переходить на водород.

Цель данного проекта заключается в разработке вышеуказанной горелки и апробации концепции. Результаты первых испытаний газовой горелки, представленной Zantingh, говорят о том, что добавление водорода приводит к существенному изменению характеристик пламени. Испытания дают обнадеживающие результаты с точки зрения применимости.