Эффективность термохимических систем рекуперации тепла: тепловые и гидродинамические особенности

Рассматривается промышленная печь с термохимической системой рекуперации тепла (TCR), основанной на паровом риформинге метана. Предложен метод определения эффективности TCR. Методика базируется на определении коэффициента рекуперации тепла. Отличительной особенностью метода является учет потерь работы за счет гидродинамического сопротивления в зернистой загрузке термохимического рекуператора. Вычислены общее рекуперированное тепло и рекуперированное тепло в парогенераторе и риформере, а также потери работы из‑за гидродинамического сопротивления. Установлено, что эффективность TCR зависит от конверсии метана и что при повышении температуры эффективность системы увеличивается. Показано, что потери работы из‑за гидродинамического сопротивления не оказывают существенного влияния на энергетический баланс в TCR. Максимальная скорость рекуперации достигается при 700°C и соотношении H2O:CH4 = 2.