Глебов Роман Александрович, Новосибирский государственный технический университет

1. Возможности применения прямого
метангидратного топлива в энергетике
Глебов Р.А - аспирант кафедры ТЭС, НГТУ
Новосибирск, 2016

2. Место газовых гидратов в промышленности
Основные области практического применения газогидратных технологий:
- хранение и транспортировка газов в газогидратной форме;
- газогидратное опреснение воды;
- газогидратное разделение газовых смесей.
2

3. 3

4. 4

5. 5

6. Раскадровка процесса разложения метангидрата на
поверхности нагрева при 550 оС.
0.4 с 0.5 с 0.6 с 0.7 с
0.8 с 0.9 с 1.0 с 1.1 6

7. Тепловизионное исследование процессов
7
0 c 210 с 420 с 480 с
600 с 660 с 780 с 840 с
900 с 1020 с 1080 с 1320 с

8. Тепловизионное исследование процессов
8
0 c 5 с 10 с 15 с
20 с 25 с 30 с 35 с
40 с 45 с 60 с

9. Рекомендации по применению газогидратов в энергетике
Получение гидрата природного газа в ходе реализации
«Демонстрационного проекта по наземной транспортировке природного
газа в газогидратной форме» фирмы Mitsui Engineering & Shipbuilding Co. &
Chugoku Electric Power - во всей цепочке возможного использования
газогидрата исключить его регазификацию, как капиталоемкий этап.
Заменить этот этап на непосредственное сжигание газогидрата в котельном
оборудовании.
Если рассматривать использование метангидратов как топлива в котельных
установках, для газовых котлов можно предложить такую модернизацию:
котел с предтопком-регазификатором, регазификация в котором за счет
горения газа, выделяющегося из газогидрата под воздействием свойств
горения газогидратов горючих газов и так же возможно использование
теплофикационного котла-утилизатора, который сможет конденсировать
этот пар, т.е. использование конденсационного котла 9

10. Возможности применения прямого
метангидратного топлива в энергетике
Глебов Р.А - аспирант кафедры ТЭС, НГТУ
Новосибирск, 2016

11. Актуальность
–Поиск альтернативных источников углеводородного сырья
–Изучение закономерностей образования и разложения
газовых гидратов в земной коре
–Активное освоение месторождений углеводородов,
расположенных в сложных природных условиях
–Сокращение эксплуатационных затрат на предупреждение
гидратообразования в промысловых системах добычи газа
–Возможность использования газогидратных технологий при
разработке, хранении и транспорте природного газа
11

12. Цель работы
Главная задача проводимого исследования показать возможность использования
газогидрата как топлива в котельном оборудовании и указать на его особенности, дать
рекомендации к его применению.
После обзора по газогидратам и газогидратным технологиям, существующим на
сегодняшний день, решено поставить несколько задач перед работой:
1. Получение газогидрата метана (H2O + CH4) в лабораторных условиях, определение
состава.
2. Разработка экспериментальных методик исследования разложения и горения
газогидратов горючих газов.
3. Исследования процессов разложения и горения газогидратов горючих газов.
4. Разработка рекомендаций по использованию газогидратов и по проведению процессов
прямой регазификации или сжигания газогидратов горючих газов в энергетике, в частности
в котельном оборудовании
12

13. Получение газогидрата метана в лабораторных условиях
Лабораторное получение
газогидрата метана было проведено
под руководством ИНХ СО РАН.
Получение производится за
несколько этапов и занимает
достаточно большое количество
времени, с низкой
производительности. Но качество
получаемого газогидрата метана
высоко, по рентгенографическому
методу было установлен состав
газогидрата, и получаемый образец
полностью состоит из газогидрата
без примесей льда или других
веществ.
13
Схема лабораторной установки для получения
газовых гидратов: 1 – масляный поршень, 2 –
газовый поршень для создания давления в автоклаве,
3 – автоклав, 4 - манометр, 5 – баллон с метаном, 6 –
аналитические весы, 7 – гибкая трубка.

14. Разложение газовых гидратов (метангидрата) при 20 0С
Экспериментальная установка по разложению и сжиганию при 20 0С (при нормальных
условиях) на воде: 1 – мультиметр, 2 - сосуд Дьюара со льдом, 3 – гибкий провод термопары, 4
- термопара, 5 – стеклянная мензурка, 6 - изоляция, 7 - порошок газогидрата, 8 - аналитические
весы, 9 – дистиллированная воды.
14

15. Экспериментальное исследование разложения и горения
газогидратов горючих газов на горизонтальной поверхности
нагрева.
Экспериментальная установка по разложению и сжиганию на поверхности нагрева: А –
поверхность нагрева; 1 – цилиндр из титана; 2 – электрический нагреватель; 3 – многослойная
экранная теплоизоляция (шамотный кирпич, нержавеющая сталь); 4 – регулируемые опоры; 5
– аналитические весы; 6 – термопары; 7 – гибкий разъемный элемент термопары; 8 – сосуд
Дьюара со льдом; 9 – термопарный переключатель; 10 – милливольтметр; 11- гибкий
разъемный элемент электропроводки; 12 – ЛАТР; 13 – дозирующее устройство; 14 – защитный
экран (стекло); 15 – средства кино- и видеосъемки, тепловизор.
15