Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI Zdeněk Skála, Ladislav Ochrana, Martin Lisý, Marek Baláš, Přemysl Kohout,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI Zdeněk Skála, Ladislav Ochrana, Martin Lisý, Marek Baláš, Přemysl Kohout,"— Transkript prezentace:

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

2 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži 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.  Obecné složení plynu:  Nečistoty CH 4 3÷5 %prach H2H2 8÷12 % dehet CO12÷18 %sloučeniny síry CO 2 15÷20 %sloučeniny chloru N2N2 48÷60 %sloučeniny alkalických kovů Výhřevnost4,5÷7 MJ/m n 3 sloučeniny dusíku Přínos zplyňování spočívá zejména ve zvýšení účinnosti využívání energie biomasy, zejména při kogeneraci.

3 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Atmosférický fluidní generátor Biofluid 100 Základní parametry: Tepelný výkon: 100 kWt Spotřeba paliva: max. 40 kg/h Průtok vzduchu: max. 50 m n 3 /h Standardní provozní podmínky: Spotřeba paliva: cca. 20 kg/h Průtok vzduchu: cca. 25 m n 3 /h

4 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži 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 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Sledované parametry paliv a plynu:  Složení plynu On-line: CO 2, CO, NO x, SO x, O 2 One-Off: CO 2, CO, N 2,H 2, CH 4, C 2 -C 6, H 2 S, Benzen, Toluen, atd.  Obsah dehtu a prachu  Obsah HCl, HF a NH 3  Vlhkost plynu  Výhřevnost a spalné teplo  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)

6 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Monografie: Energetické parametry biomasy

7 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži 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 PLYNU Dominantním problémem čištění produkovaného plynu je odstranění dehtu!

8 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Základní popis HKF  Elektrické otápění:  3 samostatné sekce max. příkon 25 kW e provozní příkon cca 10kW  Provozní teplota:  °C  Optimální průtok:  25 Nm 3 za hodinu  Katalyzátor: dolomit  zrnitost 2-5 mm

9 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Schéma zapojení

10 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Průměrný obsah dehtu: Před dolomitovým filtrem : 3-5 g.m n -3 Za dolomitovým filtrem : 5-30 mg.m n -3 (25 m n 3.h, °C) Průměrný obsah prachových částic: Před dolomitovým filtrem : 2-4 g.m n -3 Za dolomitovým filtrem : mg.m n -3 (25 m n 3.h, °C) Vzorek prachu obsahoval přes 94% suchého otěru z dolomitu. Průměrné složení plynu CO 2 H2H2 CH 4 CO Etan Etylen Acetylen Benzen Toluen Ostatní Před filtrem % obj Za filtrem % obj Dosažené výsledky při optimálních podmínkách:

11 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Čištění pomocí kovových katalyzátorů  Otápěno elektricky  Maximální provozní teplota: 900°C  Maximální průtok plynu: 30 m 3 n /h  Ochranné lože: Pro odstranění síry náplň: dolomit, oxidy Fe, Zn  Katalytické lože: Objem katalyzátoru: 2 litry 5 druhů katalyzátoru

12 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Schéma rozšířené trati

13 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Prozatímní dosažené výsledky Složení plynu předza CO 2 12,926,93 H2H2 17,6627,11 CO6,7716,56 CH 4 3,760,47 CxHyCxHy 1,730,15 N2N2 56,4348,21 Q6,015,88 Odstranění dehtů Dehet předDehet za Účinnost odstranění [mg.m n -3 ] % ,3 800,6119,585,1 1017,878,593,5

14 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži 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 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Záznam výkonové křivky

16 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži 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 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži 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 Výzkum zplyňování biomasy a komunálního odpadu v atmosférickém fluidním loži Poděkování: Výzkum fluidního zplyňování probíhá za finanční podpory MPO, MŠMT a GAČR:  GA101/04/ Energetické parametry biomasy  GA101/06/ Výzkum čištění energoplynu  Doktorský projekt GAČR 101/03/H064 „Energie z biomasy“,  Výzkumný záměr MŠMT č. MSM „Ekologicky a energeticky řízené soustavy zpracování odpadů a biomasy“  EUREKA OE 146: Horký filtr na čištění plynu vyrobeného zplyňováním


Stáhnout ppt "VÝZKUM ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY A KOMUNÁLNÍHO ODPADU V ATMOSFÉRICKÉM FLUIDNÍM LOŽI Zdeněk Skála, Ladislav Ochrana, Martin Lisý, Marek Baláš, Přemysl Kohout,"

Podobné prezentace


Reklamy Google