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

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

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

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

Výzkumné energetické centrum Nový jaderný zdroj pro energetiku, FT-TA/067 (MPO, 2004-2008) Zpřesnění metodiky stanovení emisních faktorů pro malé zdroje spalující tuhá paliva, GP101/06/P262 (GAČR, 2006-2008) Kogenerace se zplyňováním biomasy, FT-TA2/061 (MPO, 2005-2009) Výzkum zařízení k ekologickému spalování směsných paliv se zaměřením na směs uhlí a obnovitelných paliv z biomasy, FI-IM3/081 (MPO, 2006-2009) Progresivní technologie a systémy pro energetiku, 1M06059 (MŠMT, 2006-2009) Mechanická aktivace vápence, ME880 (MŠMT, 2006-2009) Kogenerovaná výroba elektrické energie a tepla zplyňováním biomasy, FT-TA3/122 (MPO, 2006-2010) BIGPOWER - Improvement of the S&T research capacity of TUBITAK-MRC IE in the fields of Integrated Biomass Gasification with Power Technologies, 016392 (EU RP6, 2005-2008) Krbová kamna pro nízkoenergetické domy, (MPO, 2006-2009) VaV separačního parogenerátoru, FI-IM4/188 (MPO, 2007-2010) Emise POP a těžkých kovů z malých zdrojů a jejich emisní faktory, SP/1A2/116/07 (MPO, 2007-2010) VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

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

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

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

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

Další výzkum v oblasti zplyňování Zplyňování obohaceným vzduchem 21-100% O2 přidání vodní páry do zplyňovací komory Předehřev vzduchu - 20-450°C paliva - 20-600°C Úprava energoplynu Vysokoteplotní filtrace Katalytické „odstraňování“ dehtů Výroba energie Spalovací motor pracující v režimu kogenerace VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

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

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

Projekt MEGAZO ?

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

Preparing the test

Completing the equipment

Complete installation

Different orientation of the wood chips

Pressure drop through a wood layer

Studený model zplyňovače

Megazo

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

Oblong conic design

Mass fractrion of the gas

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

Megazo

Megazo

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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