WP1 – 1MO
1.1.2018 – 31.5.2018
WP1 – Oxy-fuel spalování biomasy ve fluidní vrstvě
Část výzkumu, kterou koordinuje ČVUT FS se zabývá oxy-fuel spalováním biomasy ve fluidní vrstvě.
Charakteristika tvorby znečišťujících látek
Byly provedeny dílčí úpravy jednotky Minifluid, zejm. systém dávkování biomasy, a byly provedeny první série experimentů spalování dřevní biomasy (v podobě pelet) ve fluidní vrstvě v oxy-fuel
režimu, a porovnání průběhu oxidace biomasy s procesem spalování uhlí.
Přestup tepla ve fluidní vrstvě
Proběhly detailní analýzy dosud získaných výsledků z předchozích experimentů, na jejichž základě byl vytvořen numerický model testovací plochy – smyčky – pro výzkum přestupu tepla z fluidní vrstvy do vnořené teplosměnné plochy, a byly vytvořeny první návrhy technického řešení smyčky.
Externí inertní materiály pro spalování biomasy
Byl proveden výběr zejména keramických materiálů a materiálů na bázi křemenného písku a v modelovém fluidním reaktoru byly analyzovány základní vlastnosti, jako je např. prahová rychlost fluidace, úletová rychlost, nebo mezerovitost.
Depozity na teplosměnných plochách
Proběhla identifikace a rozbor typických materiálů, používaných pro různé typy teplosměnných ploch ve spalovacích zařízeních, s důrazem na odlišné tlakové a teplotní podmínky na straně chladícího média. Proběhla specifikace a příprava potřebných analytických kroků a technologická příprava výroby testovacích ploch pro jednotku Minifluid.
Aditivní odsiřování
Byla zpracována aktuální experimentální data různých aditiv pro režim spalování uhlí (oxy-fuel) a byly provedeny dílčí analýzy vybraných vápenatých aditiv pro přímou sorpci SO2 ve fluidní vrstvě.
Denitrifikace spalin
Proběhly komplexní návrhové výpočty systému selektivní nekatalytické redukce (SNCR) oxidů dusíku při oxy-fuel režimu spalování biomasy ve fluidní vrstvě, byl proveden technický návrh a posléze vyroben prototyp vstřikovacího systému redukčního činidla do freeboardu experimentální fluidní jednotky Golem, a probíhají návrhové výpočty pro systém dávkování redukčního činidla.
Separace tuhých látek
Probíhalo získávání a analýza publikovaných informací o parametrech spalin a odlučování tuhých emisí při spalování ve fluidní vrstvě a oxy-fuel spalování biomasy ve fluidní vrstvě. Dále byly specifikovány a připraveny podklady pro objednání odběrového zařízení pro měření emisí – kaskádního impaktoru, který bude využit ke stanovení granulometrie tuhých částic ve spalinách z oxy-fuel spalování.
Efektivní zdroj kyslíku pro oxy-fuel spalování
Byla vytvořena a testována vlastní metodika bilancování linek a technologií zahrnující jak hmotovou tak entalpickou bilanci pomocí MS Excel. Metodika byla publikována formou monografie. Bylo postaveno a testováno experimentální zařízení pro studium přestupu tepla a fázových změn v klíčových procesních zařízeních tak, aby bylo možné získat relevantní data pro validaci výpočtových modelů těchto zařízení. Byly sumarizovány uváděné informace o cenových nákladech výroby kyslíku pomocí kryogenní separace a adsorpční separace. Dále byly sumarizovány informace o používaných adsorbentech, vlivu procesních podmínek na adsorpční izotermy z hlediska separace vzduchu a analyzovány používané metody (PSA standard/rapid, TSA) a dostupná data u existujících komerčních jednotek PSA.
Publikační činnost
- DITL, P. a NETUŠIL, M. Bilancování a simulace systémů v MS Excel. 1. vyd. Praha: Česká technika – nakladatelství ČVUT. 2018, ISBN 978-80-01-06396-5.