alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2016.11-12.079-087alternative-789Research ArticleIV. ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА 12. Водородная экономикаIV. HYDROGEN ECONOMY. 12. Hydrogen EconomyК ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССОВ В ДИССОЦИИРОВАННОМ ВОДЯНОМ ПАРЕON THE ISSUE OF RESEARCH OF KINETICS OF DISSOCIATED STEAM PROCESSESАминовР. З.AminovR. Z.

Рашид Зарифович Аминов – доктор технических наук, профессор, руководитель отдела энергетических проблем

Rashid Z. Aminov – D.Sc. (engineering), Professor, Head of department of energy problems

oepran@inbox.ruСчастливцевА. И.SchastlivtsevA. I.

Алексей Иванович Счастливцев – кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Aleksey I. Schastlivtcev – Ph.D. (engineering), Researcher

h2lab@mail.ruБайрамовА. Н.BairamovA. N.

Артем Николаевич Байрамов – кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Artem N. Bairamov – Ph.D. (engineering), Senior Researcher

oepran@inbox.ruСаратовский научный центр РАН, СаратовРоссияSaratov scientific center of RAS, SaratovRussian FederationОбъединенный институт высоких температур РАН. МоскваРоссияJoint Institute for High Temperatures of the RAS, MoscowRussian Federation201618082016011-127987Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/789

Рассмотрены проблемы изучения кинетики процессов в диссоциированном водяном паре и вопросы по использованию водорода в энергетических циклах АЭС. Проведен обзор работ по экспериментальному изучению процессов стехиометрического сгорания водорода в кислороде с целью получения водяного пара. Разработаны цели и задачи, решение которых необходимо для обеспечения эффективного использования водорода на АЭС. Предложена методика проведения опытов и схема экспериментальной установки по исследованию кинетики диссоциированного водяного пара при давлениях от 0,5 до 2 МПа, при различных скоростях охлаждения и температурах получаемого пара. 

The paper examines the problems of research kinetics of dissociated steam processes and issues of using of hydrogen in energy cycles of atomic power stations. The scientific works are reviewed on processes of experimental study of stoichiometric combustion of hydrogen in oxygen with aim production of water steam. Moreover, some aims and problems were developed which necessary to solve for the effective use of hydrogen on atomic power station. The paper proposes the methodology of experimentation and scheme of experimental device for research of kinetics of dissociated steam at pressure from 0.5 to 2 MPa at different speeds of cooling and temperatures of received steam. 

диссоциированный водяной парводород-кислородный парогенераторэкспериментальная установкакинетикаполнота сгоранияdissociated steamhydrogen-oxygen steam generatorexperimental plantkineticscombustion efficiencyРоссийский научный фонд (Грант №15-19-10027)ReferencesАминов Р.З., Гудым А.А. Расчет калорических свойств диссоциированного водяного пара при высоких температурах // Теплоэнергетика. 2014. № 11. С. 55–61.Aminov R.Z., Gudym A.A. Rasčet kaloričeskih svojstv dissociirovannogo vodânogo para pri vysokih temperaturah. Teploènergetika, 2014, no. 11, pp. 55–61 (in Russ.).Бебелин И.Н., Волков А.Г., Грязнов А.Н., Малышенко С.П. Разработка и исследование экспериментального водородно-кислородного парогенератора мощностью 10 МВт(т) // Теплоэнергетика. 1997. № 8. С. 48–52.Bebelin I.N., Volkov A.G., Gryaznov A.N., Malyshenko S.P. Razrabotka i issledovanie èksperimental’nogo vodorodno-kislorodnogo parogeneratora moŝnost’û 10 MVt(t). Teploènergetika, 1997, no. 8, pp. 48–52, (in Russ.).Malyshenko S.P., Gryaznov A.N., Filatov N.I. High-pressure H2/O2 – steam generators and they possible applications // International Journal of Hydrogen Energy. 2004. No 29. P. 589–596.Malyshenko S.P., Gryaznov A.N., Filatov N.I. High-pressure H2/O2 – steam generators and they possible ap-plications. International Journal of Hydrogen Energy, 2004, no. 29, pp. 589–596 (in Eng.).Ильичев В.А., Пригожин В.И., Савич А.Р., Свиридов О.П., Малышенко С.П., Назарова О.В., Счастливцев А.И. Разработка высокотемпературного водородного минипароперегревателя // Тепловые процессы в технике. 2011. № 11. C. 517–522.Ilichev V.A., Prigozhin V.I., Savich A.R., Sviridov O.P., Malyshenko S.P., Nazarova O.V., Schastlivtsev A.I. Razrabotka vysokotemperaturnogo vodorodnogo miniparoperegrevatelâ. Teplovye processy v tehnike, 2011, no. 11, pp. 517–522 (in Russ.).Гурьянов А.И., Верещагин И.М. Влияние закрутки течения с осевым противотоком на процесс горения водород-кислородной смеси в среде водяного пара // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. 2013. № 3–1(41). С. 79–86.Guryanov A.I., Vereshchagin I.M. Vliânie zakrutki tečeniâ s osevym protivotokom na process goreniâ vodorod-kislorodnoj smesi v srede vodânogo para. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aèrokosmičeskogo universiteta im. akademika S.P. Korolëva, 2013, no. 3–1 (41), pp. 79–86 (in Russ.).Peschka W. Hydrogen combustion in tomorrow’s energy technology // International Journal of Hydrogen Energy. 1987. V. 12, No 10. P. 481–499.Peschka W. Hydrogen combustion in tomorrow’s energy technology. International Journal of Hydrogen En-ergy, 1987, vol. 12, no. 10, pp. 481–499 (in Eng.).Sternfeld H.J., Heinrich P. A demonstration plant for the hydrogen/oxygen spinning reserve // International Journal of Hydrogen Energy. 1989. V. 14, Iss. 10. P. 703–716.Sternfeld H.J., P. Heinrich. A demonstration plant for the hydrogen/oxygen spinning reserve. International Journal of Hydrogen Energy, 1989, vol. 14, iss. 10, pp. 703–716 (in Eng.).Fröhlke K., Haidn O. J. Spinning reserve system based on H2/O2 combustion // Energy Convers. Mgmt. 1997. V. 38, No 10–13. P. 983–993.Fröhlke K., Haidn O. J. Spinning reserve system based on H2/O2 combustion. Energy Convers. Mgmt, 1997, vol. 38, no. 10–13, pp. 983–993 (in Eng.).Haidn O. J., Fröhlke K., Carl J., Weingartner S. Improved combustion efficiency of a H2/O2 steam generator for spinning reserve application // International Journal of Hydrogen Energy. 1998. V. 23, Iss. 6. Р. 491– 497.Haidn O. J., Fröhlke K., Carl J., Weingartner S. Improved combustion efficiency of a H2/O2 steam generator for spinning reserve application. International Journal of Hydrogen Energy, 1998, vol. 23, iss. 6, pp. 491– 497 (in Eng.).Малышенко С.П., Пригожин В.И., Савич А.Р., Счастливцев А.И., Ильичев В.А., Назарова О.В. Эффективность генерации пара в водороднокислородных парогенераторах мегаваттного класса мощности // Теплофизика высоких температур. 2012. T. 50, No 6. С. 820–829.Malyshenko S.P., Prigozhin V.I., Savich A.R., Schastlivtsev A.I., Ilichev V.A., Nazarova O.V. Èffektivnost’ generacii para v vodorodno-kislorodnyh parogeneratorah megavattnogo klassa moŝnosti. Teplofizika vysokih temperatur, 2012, vol. 50, no. 6, pp. 820–829 (in Russ.).Hashimoto T., Koyama K., Yamagishi M. «Hydrogen combustion characteristics in a model burner with a coaxial injector // International Journal of Hydrogen Energy. 1998. V. 23, No 8. Р. 713–720.Hashimoto T., Koyama K., Yamagishi M. Hydrogen combustion characteristics in a model burner with a co-axial injector. International Journal of Hydrogen Energy, 1998, vol. 23, no. 8, pp. 713–720 (in Eng.).Богомолов А.Р., Прибатурин Н.А., Темникова Е.Ю. Анализ технологий получения высокотемпературного водяного пара // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2011. № 2. С. 71–75.Bogomolov A.R., Pribaturin N.A., Temnikova E.Yu. Analiz tehnologij polučeniâ vysokotemperaturnogo vodânogo para. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tehničeskogo universiteta, 2011. no. 2, pp. 71–75 (in Russ.).Прибатурин Н.А., Федоров В.А., Алексеев М.В., Сорокин А.Л. Изучение горения водородкислородной смеси в потоке водяного пара низкой температуры // Тепловые процессы в технике. 2012. № 6. С. 261–266.Pribaturin N.A., Fedorov V.A., Alekseev M.V., Sorokin A.L. Izučenie goreniâ vodorod-kislorodnoj smesi v potoke vodânogo para nizkoj temperatury. Teplovye processy v tehnike, 2012, no. 6, pp. 261–266 (in Russ.).Гурьянов А.И., Пиралишвили Г.Ш., Верещагин И.М. Теплофизика водород-кислородных камер сгорания высокотемпературных турбин комбинированных ПГУ // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. 2011. № 3–2 (27). С. 137–144.Guryanov A.I., Piralishvili G.Sh., Vereshchagin I.M. Teplofizika vodorod-kislorodnyh kamer sgoraniâ vysokotemperaturnyh turbin kombinirovannyh PGU. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aèrokosmičeskogo universiteta im. akademika S.P. Korolëva, 2011, no. 3–2 (27), pp. 137–144 (in Russ.).Kumakura T., Hiraoka K., Ikame M., Kan S., Morishita T. Combustion characteristics of stoichiometric hydrogen and oxygen mixture in water // International Journal of Hydrogen Energy. 1992. V. 17, No 11. Р. 887–894.Kumakura T., Hiraoka K., Ikame M., Kan S., Morishita T. Combustion characteristics of stoichiometric hy-drogen and oxygen mixture in water. International Journal of Hydrogen Energy, 1992. vol. 17, no. 11, pp. 887–894 (in Eng.).Kumakura T., Kan S., Hiraoka K., Ikame M. Characteristics of stoichiometric H2-O2 combustion in water with premixing and diffusion burners // International Journal of Hydrogen Energy. 1996. V. 21, No 8. Р. 685–693.Kumakura T., Kan S., Hiraoka K., Ikame M. Characteristics of stoichiometric H2-O2 combustion in water with premixing and diffusion burners. International Journal of Hydrogen Energy, 1996. vol. 21, no. 8, pp. 685–693 (in Eng.).Ihara S. Feasibility of hydrogen production by direct water splitting at high temperature // International Journal of Hydrogen Energy. 1978. V. 3. Р. 287–296.Ihara S. Feasibility of hydrogen production by direct water splitting at high temperature. International Journal of Hydrogen Energy, 1978, vol. 3, pp. 287–296, (in Eng.).Warner J.W., Berry R.S. Hydrogen separation and the direct high-temperature splitting of water // International Journal of Hydrogen Energy. 1986. V. 11, No 2. Р. 91–100.Warner J.W., Berry R.S. Hydrogen separation and the direct high-temperature splitting of water. International Journal of Hydrogen Energy, 1986. vol. 11, no. 2, pp. 91–100 (in Eng.).Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.ZeldovichYa.B., Barenblatt G.I., Librovich V.B., Mahviladze G.M. Matematičeskaâ teoriâ goreniâ i vzryva. Moscow: Nauka Publ., 1980 (in Russ.).Lu G., Miura N., Yamazoe N. High-temperature hydrogen sensor based on stabilized zirconia and metal oxide electrode // Sensors and Actuators B. 1996. No 35–36. P. 130–135.Lu G., Miura N., Yamazoe N. High-temperature hydrogen sensor based on stabilized zirconia and metal ox-ide electrode. Sensors and Actuators B, 1996, no. 35– 36, pp. 130–135 (in Eng.).Miura N., Kurosawa H., Hasei M., Lu G., Yamazoe N. Stabilized zirconia-based sencor using oxide electrode for detection of NOx in high-temperature combustion-exhausts // Solid State Ionics. 1996. No 8688. P. 1069–1073.Miura N., Kurosawa H., Hasei M., Lu G., Yamazoe N. Stabilized zirconia-based sencor using oxide electrode for detection of NOx in high-temperature combustion-exhausts. Solid State Ionics, 1996, no. 86– 88, pp. 1069–1073 (in Eng.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.