1 / 18

VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV. VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI Zden ě k Skála, Ladislav Ochrana, Martin Lisý, Marek Baláš, P ř emysl Kohout, Sergej Skoblja. Zplyňování.

sunee
Download Presentation

VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI

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. VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI Zdeněk Skála, Ladislav Ochrana, Martin Lisý, Marek Baláš, Přemysl Kohout, Sergej Skoblja

  2. Zplyňování Termochemická konverze organického materiálu bez přístupu kyslíku při teplotě 750 – 1000°C Zplyňovací medium: vzduch, pára, vzduch obohacený kyslíkem Složení produkovaného plynu závisí na použitém palivu, typu zplyňovače, teplotě, tlaku, zplyňovacím mediu. Přínos zplyňování spočívá zejména ve zvýšení účinnosti využívání energie biomasy, zejména při kogeneraci.

  3. Atmosférický fluidní generátor Biofluid 100 Základní parametry: Tepelný výkon: 100 kWt Spotřeba paliva: max. 40 kg/h Průtok vzduchu: max. 50 mn3/h Standardní provozní podmínky: Spotřeba paliva:cca. 20 kg/h Průtok vzduchu:cca. 25 mn3/h

  4. Zplyňování biomasy a odpadů • zaměření na nedřevní biomasu a odpady • problematické je zplyňování stébelnin, zejména slámy: • nízká teplota sintrace popele • obsah síry, chlóru, alkálií • detailně bylo testováno 15 vybraných druhů biomasy : • smrk, borovice, bříza, buk, topol, vrba, akát • amarant, pšeničná sláma, řepková sláma, kukuřice, šťovík, sléz, saflor, pazdeří

  5. Sledované parametry paliv a plynu: • Hrubý rozbor (obsah vody, popele, hořlaviny) • Prvkové složení paliva: C, H, N, O, Cl, F, S • Výhřevnost a spalné teplo • Biochemická analýza : třísloviny, lignin, holocelulóza, prysk. látky • Složení popele : cca. 20 složek • charakteristické teploty popele: (sintrace, měknutí, tání, tečení) • Složení plynu • On-line: CO2, CO, NOx,SOx, O2 • One-Off: CO2, CO, N2,H2, CH4, C2-C6, H2S, Benzen, Toluen, atd. • Obsah dehtua prachu • Obsah HCl, HF a NH3 • Vlhkost plynu • Výhřevnost a spalné teplo

  6. Monografie: Energetické parametry biomasy

  7. Metody odstraňování dehtu Primární metody: tepelné krakování, parciální oxidace dávkování katalyzátoru přímo do fluidního generátoru Sekundární metody: Pračky plynu Použití přírodních katalyzátorů (vápenec, olivín, dolomit, atd.) Použití průmyslových katalyzátorů (zinek, nikl, atd.) ČIŠTĚNÍ PLYNUDominantním problémem čištění produkovaného plynu je odstranění dehtu!

  8. Základní popis HKF • Elektrické otápění: • 3 samostatné sekce • max. příkon 25 kWe • provozní příkon cca 10kW • Provozní teplota: • 800-1200°C • Optimální průtok: • 25 Nm3 za hodinu • Katalyzátor: dolomit • zrnitost 2-5 mm

  9. Schéma zapojení

  10. Dosažené výsledky při optimálníchpodmínkách: Průměrný obsah dehtu:Před dolomitovým filtrem: 3-5 g .mn-3Za dolomitovým filtrem: 5-30 mg .mn-3 (25 mn3.h, 850-870°C)Průměrný obsah prachových částic:Před dolomitovým filtrem: 2-4 g .mn-3Za dolomitovým filtrem: 10-80 mg .mn-3 (25 mn3.h, 850-870°C)Vzorek prachu obsahoval přes 94% suchého otěru z dolomitu. Průměrné složení plynu

  11. Čištění pomocí kovových katalyzátorů • Otápěno elektricky • Maximální provozní teplota: 900°C • Maximální průtok plynu: 30 m3n/h • Ochranné lože: • Pro odstranění síry • náplň: dolomit, oxidy Fe, Zn • Katalytické lože: • Objem katalyzátoru: 2 litry • 5 druhů katalyzátoru

  12. Schéma rozšířené trati

  13. Prozatímní dosažené výsledky

  14. Připojení spalovacího motoru: otáčky 3000 min-1, el. výkon 22kW výstupy zapojeny do páteřní sítě FSI VUT původně jednotka bez úprav, s výjimkou směšovače kompletní on-line snímání všech vstupních i výstupních dat

  15. Záznam výkonové křivky

  16. Další potřebné kroky • dokončit a optimalizovat systém čištění energoplynu • navrhnout a instalovat systém regulace KJ pomocí Lambda sondy – již hotovo • optimalizovat spojení fluidního generátoru a následného systému čistění plynu s KJ, aby nedocházelo k vzájemnému negativnímu ovlivňování

  17. Závěr Tato prezentace předkládá stručný přehled výzkumu zplyňování biomasy a odpadů, čištění energoplynu probíhajícího na FSI v Brně pomocí katalytických metod. V současnosti je možné pomocí instalovaných zařízení dosáhnout požadované čistoty plynu pro jeho aplikaci do spalovacího motoru. Získané zkušenosti a poznatky z dosavadního provozu dávají velkou naději, že zvolená cesta povede k vytvoření funkční technologie spojení fluidního zplyňovacího generátoru s kogenerační jednotkou se spalovacím motorem

  18. Poděkování: Výzkum fluidního zplyňování probíhá za finanční podpory MPO, MŠMT a GAČR: • GA101/04/1278 - Energetické parametry biomasy • GA101/06/0650 - Výzkum čištění energoplynu • Doktorský projekt GAČR 101/03/H064 „Energie z biomasy“, • Výzkumný záměr MŠMT č. MSM 0021630502 „Ekologicky a energeticky řízené soustavy zpracování odpadů a biomasy“ • EUREKA OE 146: Horký filtr na čištění plynu vyrobeného zplyňováním Děkuji za pozornost

More Related