Исследование концентрационных пределов распространения пламени в метано-водородном топливе

Повышение топливной эффективности и снижение эмиссии экологически вредных продуктов - основной тренд в развитии современной мировой энергетики. В качестве перспективного направления решения этих проблем рассматривается возможность перехода энергетического сектора на водородное и метано-водородное топливо, представляющее собой промежуточную стадию перехода от природного газа к чистому водороду. В статье представлены результаты экспериментального исследования взрыво- и пожароопасности смеси метан - водород - воздух при давлении 5-200 кПа и температуре 150 °С. Получены данные о влиянии давления на способность смеси к распространению пламени. Определены нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени в метано-водородном топливе при содержании в нем водорода 100 об. %. Показано, что при давлении смеси 5 кПа взрыва не наблюдается по всему диапазону значений концентрации в ней водорода.

Increase of fuel efficiency and reduction of environmentally harmful emissions is the main trend in the development of modern global energy sector. Potential transition of the energy sector to hydrogen and methane-hydrogen fuel, representing an intermediate stage of transition from natural gas to pure hydrogen, is considered as a promising solution of these problems. The paper presents the results of experimental study of explosion and fire hazard of methane-hydrogen-air mixture at a pressure of 5-200 kPa and temperature of 150 °С, including data on the effect of pressure on the flammability of the mixture. It defines the lower and upper explosive limits of methane-hydrogen fuel with hydrogen content of 100 vol. %. It shows that at the mixture pressure of 5 kPa the explosion is not observed over the entire range of hydrogen concentrations in the mixture.