1 / 19

FAKULTA TECHNOLOGIE OCHRANY PROSTŘEDÍ Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší

FAKULTA TECHNOLOGIE OCHRANY PROSTŘEDÍ Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Emisní charakteristiky vodíku se zemním plynem SEMESTRÁLNÍ PROJEKT Petr Jíša. Úvod. V budoucnu se předpokládá zavedení vodíku jakožto ekologicky čistého paliva do energetiky

chiquita-valdez
Download Presentation

FAKULTA TECHNOLOGIE OCHRANY PROSTŘEDÍ Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FAKULTA TECHNOLOGIE OCHRANY PROSTŘEDÍ Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Emisní charakteristiky vodíku se zemním plynem SEMESTRÁLNÍ PROJEKT Petr Jíša

  2. Úvod • V budoucnu se předpokládá zavedení vodíku jakožto ekologicky čistého paliva do energetiky • Směsi zemního plynu s vodíkem = možný mezistupeň při přechodu na vodíkové hospodářství • Cíl práce: diskutovat vlastnosti tohoto paliva

  3. Úvod • Teoretická část: Literární rešerše na téma Vlastnosti směsí vodíku se zemním plynem • Praktická část: Měření emisí vzniklých spalováním směsí vodíku se zemním plynem • Praktická část nebyla z provozních důvodů uskutečněna v termínu, bude uskutečněna dodatečně

  4. Vlastnosti ovlivněné přídavkem vodíku • Rychlost hoření • Emise – množství a skladba • Fyzikálně-chemické vlastnosti (hustota, výhřevnost a jiné) • Problematika záměnnosti • Korozní vlastnosti

  5. Vliv přídavku vodíku do zemního plynu na výhřevnost • Vodík – nízkovýhřevné palivo, výhřevnost 10,22 MJ/m3 • Zemní plyn – velmi výhřevné palivo, výhřevnost 32,97 MJ/m3 • Přídavek vodíku snižuje výhřevnost zemního plynu • Výhřevnost zemního plynu klesá v závislosti na objemovém procentu vodíku lineárně

  6. Vliv vodíku na spalování • Vodík – iniciátor spalovacích reakcí → snižuje se zápalná teplota, zvyšuje se rychlost hoření → žádoucí při spalování chudých směsí • Změny v chemismu spalovacích reakcí → vliv na množství a skladbu emisí

  7. Vliv přídavku vodíku na emise CO • Zdroj: Fanhua Ma et al. Experimental study on thermal efficiency and emission characteristics of a lean burn hydrogen enriched natural gas engine. International Journal of Hydrogen Energy, 2007, Volume 32, 5067-5075.

  8. Vliv přídavku vodíku na emise uhlovodíků • Zdroj: Fanhua Ma et al. Experimental study on thermal efficiency and emission characteristics of a lean burn hydrogen enriched natural gas engine. International Journal of Hydrogen Energy, 2007, Volume 32, 5067-5075.

  9. Vliv přídavku vodíku na emise NOX • Zdroj: Fanhua Ma et al. Experimental study on thermal efficiency and emission characteristics of a lean burn hydrogen enriched natural gas engine. International Journal of Hydrogen Energy, 2007, Volume 32, 5067-5075.

  10. Vliv přídavku vodíku na tepelnou účinnost spalování • Zdroj: Fanhua Ma et al. Experimental study on thermal efficiency and emission characteristics of a lean burn hydrogen enriched natural gas engine. International Journal of Hydrogen Energy, 2007, Volume 32, 5067-5075.

  11. Výpočet dle normy ČSN ISO 6976 Přídavek vodíku snižuje hustotu zemního plynu, závislost je lineární Vliv přídavku vodíku na hustotu zemního plynu

  12. Vliv přídavku vodíku na Joule-Thompsonův efekt • Joule-Thompsonův efekt = problém na regulačních stanicích pro zemní plyn • Při poklesu tlaku se zemní plyn ochlazuje a uhlovodíky v něm obsažené mohou kondenzovat • Přídavek vodíku Joule-Thompsonův efekt potlačuje

  13. Problematika záměnnosti plynných paliv, kritéria záměnnosti • Záměnnost plynných paliv = kritérium pro náhradu jednoho druhu plynného paliva jiným plynným palivem • Důležité pro bezpečný a efektivní chod spalovacích zařízení (hořáky, spotřebiče) • Kritéria záměnnosti: • Wobbeho číslo • Spalovací potenciál

  14. Obrazce záměnnosti se získávají empiricky testováním paliv o různých složeních přímo na spotřebičích Definují se mezní hodnoty korigovaných Wobbeho čísel a spalovacích potenciálů pro vznik defektů Obecná ukázka obrazce záměnnosti

  15. V obecném diagramu záměnnosti definují uzavřené oblasti uspořádaných dvojic (Spalovací potenciál;Wobbeho číslo), skupiny plynných paliv Skupiny plynných paliv

  16. Efekt přídavku vodíku na příslušnost paliva do skupiny zemních plynů • Výpočet spalovacích potenciálů a Wobbeho čísel podle normy ČSN ISO 6976 • Předpoklad: Čistý zemní plyn = zemní plyn ruského typu • Přídavek vodíku zvyšuje spalovací potenciál a snižuje Wobbeho číslo • Plyn s 30% obj. vodíkuby již vyžadoval úpravy zařízení

  17. Závěr-pozitiva přídavku vodíku do zemního plynu • Iniciace spalovacích reakcí, pokles zápalné teploty, vzrůst rychlosti hoření • Redukce emisí HC, CO • Zvýšení tepelné účinnosti motorů při spalování chudých směsí • Zmírnění Joule-Thompsonova efektu při změnách tlaku plynu

  18. Závěr-negativa přídavku vodíku do zemního plynu • Snížení výhřevnosti plynu • Zvýšení emisí NOx při zachování pracovního režimu motoru oproti čistému zemnímu plynu

  19. DĚKUJI ZA POZORNOST

More Related