Tytuł artykułu
Identyfikatory
Warianty tytułu
Stand for testing the combustion processes on a quarter-technical scale. Hydrogen burners – first operational experience
Języki publikacji
Abstrakty
W artykule przedstawiono pierwsze doświadczenia eksploatacyjne z badań palnika o mocy 150 kW spalającego wodór z powietrzem wzbogaconym w tlen, zaprojektowanego przez Instytut Energetyki – Państwowy Instytut Badawczy. Badania palnika przeprowadzono na specjalnie dostosowanym do tego celu stanowisku do badań procesów spalania w skali ćwierćtechnicznej. Wodór jest perspektywicznym nośnikiem energii, który pozwala na magazynowanie nadwyżek energii generowanych przez odnawialne źródła oraz umożliwia stabilizację sieci energetycznej. Jako paliwo, wodór spalany z tlenem osiąga wysokie temperatury płomienia, a powstające spaliny pozbawione są sadzy i związków węgla. W artykule przedstawiono pierwsze doświadczenia eksploatacyjne z badań palnika o mocy 150 kW, spalającego wodór z powietrzem wzbogaconym w tlen. Parametry pracy palnika zostały zweryfikowane na stanowisku testowym o mocy 0,5 MW, które zostało odpowiednio przystosowane do dostarczania paliwa i tlenu umożliwiając czterogodzinną analizę nominalnej pracy palnika. Dodatkowo, stanowisko zostało zmodyfikowane w celu umożliwienia dostarczania azotu oraz testowania palników o nowych wymiarach. Po serii eksperymentów zoptymalizowano warunki pracy palnika, w tym przepływy paliwa i utleniacza, tak aby uzyskać pożądane warunki temperaturowe. Przeprowadzone badania pozwoliły na zebranie doświadczeń eksploatacyjnych związanych z pracą palnika w ekstremalnych warunkach wewnątrz komory, wynikających ze spalania rozważanego paliwa.
The paper presents the first operational experience from testing a 150 kW hydrogen burner using oxygen-enriched air, designed at the Institute of Power Engineering – National Research Institute. The burner tests were carried out on a specially adapted stand for testing the combustion processes on a quarter-technical scale. Hydrogen is a promising energy carrier that allows storage of excess power generated by renewable energy sources and the stabilization of the grid. As a fuel, hydrogen combusted with oxygen reaches high flame temperatures, and the resulting exhaust gases are free of soot and carbon compounds. This paper presents the initial operational experiments of testing 150 kW burner, designed by the Institute of Power Engineering – National Research Institute, that combusts hydrogen with oxygen enriched air. The burner test was conducted on a specially adapted test stand for combustion processes at a quarter-technical scale. The burner’s operating parameters were verified at a 0.5 MW test stand, which was appropriately adjusted for fuel and oxygen supply, allowing for a four-hour analysis of the burner nominal operation. Additionally, the test stand was modified to enable nitrogen supply and to test burners with new geometrics. After series of experiments, the burner’s operating conditions, including fuel and oxidizer flow rates, were optimized to achieve the desired temperature conditions. The conducted research allowed for the collection of operational experiences related to the burner’s performance in the extreme conditions inside the combustion chamber, resulting from burning hydrogen in oxygen-enriched air.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
317--320
Opis fizyczny
Bibliogr. 7 poz., rys.
Twórcy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
autor
- Instytut Energetyki - Państwowy Instytut Badawczy
Bibliografia
- [1] Bocian P., Świątkowski B., Palniki na gaz o niskiej i niestabilnej jakości pochodzące ze zgazowania biomasy i odpadów biodegradowalnych, red. Golec T., Energetyczne wykorzystanie biomasy poprzez spalanie i zgazowanie, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Instytut Energetyki. Warszawa 2014.
- [2] Valliappan P., Thai S.M., Wilco S.J., Ward J., Tan C.K., Jagiełło K., Detecting burner instabilities using joint-time frequency methods whilst co-firing coal and biomass, Proceeding of the ASME/JSME 2011 8th Thermal engineering Joint Conference AJTEC2011, 2011.
- [3] Kotyra A., Wójcik W., Gromaszek K., Smolarz A., Jagiełło K., Assesment of biomass-coal co-combustion on the basis of the flame image, „Przegląd Elektrotechniczny", 2012, 295-297.
- [4] Kotyra A., Wójcik W., Gromaszek K., Popiel P., Ławicki T., Jagiełło J., Detection of biomass-coal unstable combustion using frequency analysis of image series, „Przegląd Eletrotechniczny" 2013, 279-281.
- [5] Świątkowski B., Palniki Instytutu Energetyki do spalania rozdrobnionych BiOB, red. Golec T., Energetyczne wykorzystanie biomasy poprzez spalanie i zgazowanie, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Instytut Energetyki, rozdział 7, Warszawa 2014.
- [6] Kakietek S., Jagiełło K., Doświadczenia ze współspalania sosny toryfikowanej na przykładzie badań w skali pilotażowej na stanowisku 0,5 MW, Międzynarodowa XII Konferencja kotłowa ICBT Aktualne Problemy Budowy i Eksploatacji Kotłów, 2014, 264.
- [7] Kostowski W, Barzantny M., Efektywność energetyczna i środowiskowa wybranych metod wykorzystania wodoru, „Energetyka" 2022, 445-450.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-02fb166e-7219-4822-a639-1dbcb8f8f9ff
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.