VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

Prezentace na téma: "VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum"— Transkript prezentace:

1 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Přehled projektů energetického zplyňování Výzkumného energetického centra VŠB TU Ostrava Ing. Ivan Kržin, Ph.D. VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

2 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Obsah prezentace Zplyňování na VEC Zplyňování v Belgii – stáž na UCL v Louvain la Neuve VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

3 Výzkumné energetické centrum
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

4 Výzkumné energetické centrum
Působení VEC: Zkušebna malých zdrojů Spalování tuhých paliv (fosilních i obnovitelných druhů) Zkoumání tepelných procesů (účinnost, emise,…) Projekty v oblasti energie Chemická laboratoř Analýza složek procesních plynů (PCDD-F, Clorine,…) Zplyňování biomasy (Zplyňovač VEC) VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

5 Výzkumné energetické centrum
Nový jaderný zdroj pro energetiku, FT-TA/067 (MPO, ) Zpřesnění metodiky stanovení emisních faktorů pro malé zdroje spalující tuhá paliva, GP101/06/P262 (GAČR, ) Kogenerace se zplyňováním biomasy, FT-TA2/061 (MPO, ) Výzkum zařízení k ekologickému spalování směsných paliv se zaměřením na směs uhlí a obnovitelných paliv z biomasy, FI-IM3/081 (MPO, ) Progresivní technologie a systémy pro energetiku, 1M06059 (MŠMT, ) Mechanická aktivace vápence, ME880 (MŠMT, ) Kogenerovaná výroba elektrické energie a tepla zplyňováním biomasy, FT-TA3/122 (MPO, ) BIGPOWER - Improvement of the S&T research capacity of TUBITAK-MRC IE in the fields of Integrated Biomass Gasification with Power Technologies, (EU RP6, ) Krbová kamna pro nízkoenergetické domy, (MPO, ) VaV separačního parogenerátoru, FI-IM4/188 (MPO, ) Emise POP a těžkých kovů z malých zdrojů a jejich emisní faktory, SP/1A2/116/07 (MPO, ) VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

6 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovač VEC VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

7 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovač VEC VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

8 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovač VEC VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

9 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovač VEC VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

10 Další výzkum v oblasti zplyňování
Zplyňování obohaceným vzduchem 21-100% O2 přidání vodní páry do zplyňovací komory Předehřev vzduchu °C paliva °C Úprava energoplynu Vysokoteplotní filtrace Katalytické „odstraňování“ dehtů Výroba energie Spalovací motor pracující v režimu kogenerace VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

11 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Výhody zplyňovače VEC Kontrola zplyňování v malé jednotce nastavení poměru palivo/vzduch nastavení teploty v komoře Doprava paliva kontrolovatelná kontinuální doprava paliva Teplota vystupujícího plynu Vysokoteplotní plyn – snadné využití vysokoteplotní konverze dehtů Katalytická dekompozice dehtů Zelená energie Možnost produkce tepla a el. energie z biomasy VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

12 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Disertační práce Kvalita plynu ze zplyňování dřeva VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

13 Projekt MEGAZO ?

14 Projekt MEGAZO Měření parametrů proudění vrstvou dřeva - experiment
Matematický model proudění Studený reálný model zplyňovače Srovnání CFD s Modelem zplyňovače Návrh zplyňovače MEGAZO Výroba MEGAZO

15 Preparing the test

16 Completing the equipment

17 Complete installation

18 Different orientation of the wood chips

19 Pressure drop through a wood layer

20 Studený model zplyňovače

21 Megazo

22 Srovnání měření a CFD Měření na studeném modelu
Výsledky matematického modelu zplyňovače

23 Oblong conic design

24 Mass fractrion of the gas

25 Mass fraction of the gas
Different ratio between air flow through nozzles and the central tube 0.4 0.5 0.6

26 Megazo

27 Megazo

28 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Projekt GAZOPILE ? VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

29 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Přínosy disertační práce Popis zplyňovače MINICOGEN Návrh a výroba odběrové aparatury (dehty, TZL) Vývoj zařízení ke snížení kontcentrace: dehtů TZL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

30 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Využití dřevoplynu ? Elektřina Teplo [1] HASLER, P.; Nussbaumer T. Gas cleaning for IC engine applications from fixed bed biomass gasification, Biomass and Bioenergy, Vol. 16, (6) s. 385, 1999. [2] BOURGOIS, F. Osobní konzultace, fa Xylowatt s.a. Belgie. VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

31 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovací reaktor MINICOGEN (100 kWt) REGAL (700 kWt) VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

32 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovač MINICOGEN VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

33 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňovač MINICOGEN VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

34 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Odběrová aparatura Metody odběru Gravimetrická SPA Tar Protocol VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

35 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Odběrová aparatura VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

36 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Vzorky filtrů Dehet TZL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

37 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Degradace dehtů VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

38 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Two stage gasifier DTU, Technical University of Denmark VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

39 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Úprava zplyňovače MINICOGEN REGAL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

40 Umístění měřicí aparatury - REGAL
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

41 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
REGAL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

42 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Výsledky - REGAL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

43 Srovnání výsledků - dehty
MINICOGEN f 770 mg/m3N REGAL – upravený zplyňovač f 60 mg/m3N VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

44 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Odstraňování TZL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

45 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Princip filtrace VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

46 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Odstraňování TZL VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

47 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Měření TZL f před = 500 mg/m3N, f po = 15 mg/m3N h = 97% VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

48 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Závěr VEC Kvalita plynu ze zplyňování dřeva Změna konstrukce reaktoru - snížení koncentrace dehtů (60 mg/m3N ) Vysokoteplotní filtr – snížení koncentrace TZL (15 mg/m3N ) VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum