|
|
Návrh metod čištění plynu při zplyňování stébelnin
Moskalík, Jiří ; Noskievič, Pavel (oponent) ; Kabát, Viktor (oponent) ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Fiedler, Jan (vedoucí práce)
Neustálý nárůst spotřeby energie vyžaduje, aby se vývoj v energetickém odvětví zaměřoval na obnovitelné zdroje energie. Další z možností jak snížit spotřebu primárních energetických zdrojů představuje také vyhledávání nových a netradičních paliv. V geografických podmínkách ČR se jako nejvýhodnější a potenciálně nejrozšířitelnější jeví biomasa. V posledních letech ovšem energetické využívání biomasy zaznamenalo výrazný vzestup a to i ve velkých energetických zdrojích. Tento nárůst spotřeby udělal hlavně ze dřevní biomasy nedostatkové palivo a začala se zvedat jeho cena. V tomto okamžiku se začínají spotřebitelé poohlížet po jiném typu paliva. Stébelniny a mírně kontaminovaná biomasa představují zástupce těchto netradičních paliv. Stébelniny jsou většinou jednoleté rostliny primárně pěstované za účelem obživy. Odpadní část těchto rostlin lze energeticky využít. Pro stébelniny jsou specifické poměrně nízká hodnoty charakteristických teplot popelovin. Spékání popelovin v zařízení představuje jednu z překážek energetického využívání stébelnin. Spékání popelovin sebou přináší řadu provozních problémů na energetických zařízeních. Proto je část práce věnována problematice tavení popelovin. Jednu z možností efektivního využívání biomasy představuje termické zplyňování. Zplyňování lze chápat jako termochemickou konverzi pevného paliva na jiné skupenství, v tomto případě plynné. Proces spalování je obecně lépe řiditelný právě u plynných paliv. Tím lze dosáhnout na výstupu spalovacích zařízení nižších emisí nežádoucích sloučenin. Proces termického zplyňování probíhá za podstechiometrického přístupu okysličovadla. Z procesu zplyňování vystupuje nízkovýhřevný plyn. Hlavní výhřevné složky produkovaného plynu jsou vodík, oxid uhelnatý a metan. Výsledný plyn obsahuje také spoustu nežádoucích složek, které jej z energetického hlediska znevýhodňují. Mimo neutrální složky, které plyn pouze naředí, jsou to nečistoty jako prach, dehet a sloučeniny síry a chlóru. Tyto znečišťující látky komplikují další využití generovaného plynu. Zejména dehtové sloučeniny společně s prachem způsobují nánosy na transportním potrubí i na spalovacích zařízeních využívajících generovaný plyn. Dalším přepracováním a čištěním se zvyšuje kvalita produkovaného plynu. Vyčištěný plyn lze využít ke kogeneraci a spalovat jej ve spalovacích motorech a turbínách, nebo jej klasicky použít pro přitápění dle potřeb technologie. V laboratořích Energetického ústavu byl, pro experimentální účely, postaven atmosférický fluidní zplyňovací reaktor Biofluid 100. Disertační práce je zaměřena na termické zplyňování stébelnin a dalších netradičních paliv v zařízení Biofluid. Snahou je dosáhnout stabilního procesu zplyňování stébelnin a tímto ověřit možnost jejich využití jako paliva pro technologii Biofluid. Následným cílem je návrh metod čištění surového plynu od dehtových sloučenin. Z důvodu požadavků vysoké čistoty výsledného plynu se práce zaměřuje na sekundární metody čištění plynu.
|
|
|
Využití spalin pro zplyňování biomasy
Švácha, Filip ; Milčák, Pavel (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Náplň této práce spočívá v popsání procesu zplyňování biomasy s využitím plynu simulujícího složení spalin – směsi kyslíku, oxidu uhličitého a vodní páry. V rešeršní části práce je rozebrána problematika zplyňování se zaměřením na zplyňování ve fluidním loži a vliv použitého zplyňovacího média na zplyňovací proces. V praktické části se práce zabývá návrhem, realizací a vyhodnocením experimentu na reálném zařízení. Cílem experimentu je zjistit vliv přesného složení směsi těchto tří médií na zplyňovací proces a na kvalitu generovaného plynu. Snahou je najít optimální složení pro získání plynu s co nejvyšší výhřevností, který obsahuje co nejméně dehtu. Na konci práce jsou výsledky z experimentu prezentovány a popsány.
|
|
|
Gasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Bed
Salami, Najdat ; Noskievič,CSc, Pavel (oponent) ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Skála, Zdeněk (vedoucí práce)
This work has been studied the impact of using of air-steam as gasification agent in fluidized bed gasifier on produced gas properties (Carbon monoxide, Hydrogen,tar content and low heating value . This study has been based on the experiments which have been done in fluidized bed gasifier called Biofluid 100, where exists in lab of the Institute of Power Engineering, Brno University of Technology, by using air-steam as agent of gasifier and pine wood chips as the feedstock. The aim of this thesis is to determine the best operating parameters of system air- steam gasification in biofloud 100 which achive the best gas quality. To accomplish this task , many experiments have been performed to studied the effect of reactor temperature(T101), steam to biomass ratio (S/B), steam to air ratio (S/A) , temperature of provided steam (Tf1) and equivalence ratio (ER)on produced gas composition , low heating value(LHV),gas yield ,carbon conversion efficiency and gasifier efficiency. The results of experiments have been shown , that the increase the temperature of reactor (T101) lead to increase hydrogen content , carbon monoxide content ,low heating value,gas yield , carbon conversion efficiency ,gasifier efficiency and reduce the tar content, but too high reactor temperature lowered low heating value of gas. By providing steam,the gas quality (H_2,LHVand tar content) has been imroved ,however excessive steam has been lowered gasification temperature and thus reduced gas quality. The ratio of steam to biomass, which achieve the best gas quality has been increased by reactor temperature. It has been found, that whenever steam temperature (Tf1)was higher , whenever the gas produced more quality, but the increase of steam temperature will increase the economic cost of the product gas,which must take into account when gas production widely. The effect of equivalence ratio(ER) has been studied with increase S/B , it has been found that the best value of equivalence ratio was around 0.29 which achieved the best quality of produced gas , where when ER > 0.29 the combustible gases content have been decreased so it led to lower the gas quality . Tar content decreases by increasing each of reactor temperature (T101) and steam to biomass ratio . According to the results of the experiments and discussion, it has been found, that by using the mixture of steam and air ,the gas quality will be improved ,and the parameters, which will achieve the best quality of the produced gas at experimental conditions are: T101 =829 S/B=0.67((kg steam)/(kg biomass)) ,S/A=0.57((kg steam)/(kg air)) , ER= 0.29 and Tf1 is the highest possible temperature, where hydrogen increased from 10.48 to 19,68 % and Low heating value from 3.99 to 5.52(MJ/m^3 ) and tar decreased from 1964 to 1046 (mg/m^3 ) by increasing S/B from 0 to 0.67 at T101=829 .
|
|
|
Využití spalin pro zplyňování biomasy
Švácha, Filip ; Milčák, Pavel (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Náplň této práce spočívá v popsání procesu zplyňování biomasy s využitím plynu simulujícího složení spalin – směsi kyslíku, oxidu uhličitého a vodní páry. V rešeršní části práce je rozebrána problematika zplyňování se zaměřením na zplyňování ve fluidním loži a vliv použitého zplyňovacího média na zplyňovací proces. V praktické části se práce zabývá návrhem, realizací a vyhodnocením experimentu na reálném zařízení. Cílem experimentu je zjistit vliv přesného složení směsi těchto tří médií na zplyňovací proces a na kvalitu generovaného plynu. Snahou je najít optimální složení pro získání plynu s co nejvyšší výhřevností, který obsahuje co nejméně dehtu. Na konci práce jsou výsledky z experimentu prezentovány a popsány.
|
|
|
Gasification of Pine Wood Chips with Air-Steam in Fluidized Bed
Salami, Najdat ; Noskievič,CSc, Pavel (oponent) ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Skála, Zdeněk (vedoucí práce)
This work has been studied the impact of using of air-steam as gasification agent in fluidized bed gasifier on produced gas properties (Carbon monoxide, Hydrogen,tar content and low heating value . This study has been based on the experiments which have been done in fluidized bed gasifier called Biofluid 100, where exists in lab of the Institute of Power Engineering, Brno University of Technology, by using air-steam as agent of gasifier and pine wood chips as the feedstock. The aim of this thesis is to determine the best operating parameters of system air- steam gasification in biofloud 100 which achive the best gas quality. To accomplish this task , many experiments have been performed to studied the effect of reactor temperature(T101), steam to biomass ratio (S/B), steam to air ratio (S/A) , temperature of provided steam (Tf1) and equivalence ratio (ER)on produced gas composition , low heating value(LHV),gas yield ,carbon conversion efficiency and gasifier efficiency. The results of experiments have been shown , that the increase the temperature of reactor (T101) lead to increase hydrogen content , carbon monoxide content ,low heating value,gas yield , carbon conversion efficiency ,gasifier efficiency and reduce the tar content, but too high reactor temperature lowered low heating value of gas. By providing steam,the gas quality (H_2,LHVand tar content) has been imroved ,however excessive steam has been lowered gasification temperature and thus reduced gas quality. The ratio of steam to biomass, which achieve the best gas quality has been increased by reactor temperature. It has been found, that whenever steam temperature (Tf1)was higher , whenever the gas produced more quality, but the increase of steam temperature will increase the economic cost of the product gas,which must take into account when gas production widely. The effect of equivalence ratio(ER) has been studied with increase S/B , it has been found that the best value of equivalence ratio was around 0.29 which achieved the best quality of produced gas , where when ER > 0.29 the combustible gases content have been decreased so it led to lower the gas quality . Tar content decreases by increasing each of reactor temperature (T101) and steam to biomass ratio . According to the results of the experiments and discussion, it has been found, that by using the mixture of steam and air ,the gas quality will be improved ,and the parameters, which will achieve the best quality of the produced gas at experimental conditions are: T101 =829 S/B=0.67((kg steam)/(kg biomass)) ,S/A=0.57((kg steam)/(kg air)) , ER= 0.29 and Tf1 is the highest possible temperature, where hydrogen increased from 10.48 to 19,68 % and Low heating value from 3.99 to 5.52(MJ/m^3 ) and tar decreased from 1964 to 1046 (mg/m^3 ) by increasing S/B from 0 to 0.67 at T101=829 .
|
|
|
Návrh metod čištění plynu při zplyňování stébelnin
Moskalík, Jiří ; Noskievič, Pavel (oponent) ; Kabát, Viktor (oponent) ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Fiedler, Jan (vedoucí práce)
Neustálý nárůst spotřeby energie vyžaduje, aby se vývoj v energetickém odvětví zaměřoval na obnovitelné zdroje energie. Další z možností jak snížit spotřebu primárních energetických zdrojů představuje také vyhledávání nových a netradičních paliv. V geografických podmínkách ČR se jako nejvýhodnější a potenciálně nejrozšířitelnější jeví biomasa. V posledních letech ovšem energetické využívání biomasy zaznamenalo výrazný vzestup a to i ve velkých energetických zdrojích. Tento nárůst spotřeby udělal hlavně ze dřevní biomasy nedostatkové palivo a začala se zvedat jeho cena. V tomto okamžiku se začínají spotřebitelé poohlížet po jiném typu paliva. Stébelniny a mírně kontaminovaná biomasa představují zástupce těchto netradičních paliv. Stébelniny jsou většinou jednoleté rostliny primárně pěstované za účelem obživy. Odpadní část těchto rostlin lze energeticky využít. Pro stébelniny jsou specifické poměrně nízká hodnoty charakteristických teplot popelovin. Spékání popelovin v zařízení představuje jednu z překážek energetického využívání stébelnin. Spékání popelovin sebou přináší řadu provozních problémů na energetických zařízeních. Proto je část práce věnována problematice tavení popelovin. Jednu z možností efektivního využívání biomasy představuje termické zplyňování. Zplyňování lze chápat jako termochemickou konverzi pevného paliva na jiné skupenství, v tomto případě plynné. Proces spalování je obecně lépe řiditelný právě u plynných paliv. Tím lze dosáhnout na výstupu spalovacích zařízení nižších emisí nežádoucích sloučenin. Proces termického zplyňování probíhá za podstechiometrického přístupu okysličovadla. Z procesu zplyňování vystupuje nízkovýhřevný plyn. Hlavní výhřevné složky produkovaného plynu jsou vodík, oxid uhelnatý a metan. Výsledný plyn obsahuje také spoustu nežádoucích složek, které jej z energetického hlediska znevýhodňují. Mimo neutrální složky, které plyn pouze naředí, jsou to nečistoty jako prach, dehet a sloučeniny síry a chlóru. Tyto znečišťující látky komplikují další využití generovaného plynu. Zejména dehtové sloučeniny společně s prachem způsobují nánosy na transportním potrubí i na spalovacích zařízeních využívajících generovaný plyn. Dalším přepracováním a čištěním se zvyšuje kvalita produkovaného plynu. Vyčištěný plyn lze využít ke kogeneraci a spalovat jej ve spalovacích motorech a turbínách, nebo jej klasicky použít pro přitápění dle potřeb technologie. V laboratořích Energetického ústavu byl, pro experimentální účely, postaven atmosférický fluidní zplyňovací reaktor Biofluid 100. Disertační práce je zaměřena na termické zplyňování stébelnin a dalších netradičních paliv v zařízení Biofluid. Snahou je dosáhnout stabilního procesu zplyňování stébelnin a tímto ověřit možnost jejich využití jako paliva pro technologii Biofluid. Následným cílem je návrh metod čištění surového plynu od dehtových sloučenin. Z důvodu požadavků vysoké čistoty výsledného plynu se práce zaměřuje na sekundární metody čištění plynu.
|
host ::
RSS.