Zastosowanie metod numerycznych do oceny wpływu energetycznego wykorzystania paliw na stan powietrza atmosferycznego

• Autorzy: Zajemska M. , Poskart A.

Warianty tytułu

EN

Application of numerical methods to influence evaluation of energetical fuels using on atmospheric air control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono możliwości przewidywania i ograniczania produktów spalania, a w szczególności tlenków azotu, podczas współspalania paliw tradycyjnych i odnawialnych (biopaliwa) z wykorzystaniem numerycznego modelowania. Głównym paliwem był gaz ziemny, natomiast biopaliwa wprowadzano do procesu jako paliwa reburningowe. Analizie poddano następujące biopaliwa: słoma, siano, opady z tartaku, wierzba energetyczna, olej rzepakowy oraz biogaz syntetyczny. Konwencjonalnym paliwem reburningowym był olej napędowy. Chemię procesu spalania modelowano przy wykorzystaniu oprogramowania CHEMKIN. Mechanizm spalania obejmował 126 reakcji oraz 33 pierwiastki i związki chemiczne. Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla komory eksperymentalnej, a następnie dokonano weryfikacji wyników badań modelowych w oparciu o wyniki uzyskane na drodze doświadczeń. Stężenie NOx przeliczono na emisję wyrażoną w mg/s. Wielkość redukcji przedstawiono za pomocą skuteczności redukcji.

EN

In this article showed the possibilities of prediction and combustion products decrease, in particular NOx, during co- combustion process of traditional and renewable (biofuels) fuels with numerical modelling using. The primary fuel's was natural gas. Biofuels introduced to combustion process as reburning fuels. The following biofules make subject to analysis, namely: a straw, a hay, a sawmill wastes, an energetic willow, a rape oil and synthetic biogas. The conventional fuel's was diesel oil. The chemistry of the combustion process was modelled using the software CHEMKIN. Numerical computations were performed for the experimental chamber. Then was executed the verification on basis of experimental data results.

Słowa kluczowe

PL

spalanie; reburning; biopaliwa; numeryczne modelowanie; Chemkin

EN

combustion; reburning; biofuels; numerical modelling; CHEMKIN

• Wydawca: Bydgoskie Towarzystwo Naukowe
• Czasopismo: Ekologia i Technika
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 20, nr 5
• Strony: 306--312
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zajemska M.

autor

Poskart A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska, 42-200 Częstochowa, ul. Armii Krajowej 19

Bibliografia

• 1. Adamczuk M.: Przewidywanie składu chemicznego produktów spalania w piecach grzewczych z wykorzystaniem programu CHEMKIN-PRO. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 2010, nr 3, s. 102-105.
• 2. Białecka B.: Efektywność ekologiczna i ekonomiczna zastosowania metody reburningu. Gospodarka Paliwami i Energią 2000, nr 4, s. 18-21.
• 3. Bulewicz E.: Spalanie a ochrona środowiska. Materiały konferencyjne VI Ogólnopolskiej Konferencji nt.: Gospodarka cieplna i eksploatacja pieców przemysłowych, Poraj 1998, s.7-20.
• 4. Donghee H., Mungal M.G., Zamansky V.M., Tyson T.J.: Prediction of NOx Control by Basic and Advanced Gas Reburning Using the Two - Stage Langrangian Model. Combustion and Flamel999, vol. 119, , pp. 483-493.
• 5. Glarborg P., Alzueta M.U., Dam-Johansen K., Miller J.: Kinetic modeling of hydrocarbon / nitric oxide interactions in a flow reactor. Combustion and Flamel998, vol. 115, pp. 1-27.
• 6. Golec T.: Współspalanie biomasy w kotłach energetycznych. Energetyka 2004, nr 7, s. 437-45.
• 7. Gradoń B.: Rola podtlenku azotu w modelowaniu emisji NO z procesów spalania paliw gazowych w piecach wysokotemperaturowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• 8. Gradoń B., Tomeczek J.: Prediction of N2O and NH inn fuel - rich gaseous flames. Combustion and Flame2001, vol. 126, pp. 1856-1859.
• 9. Jarnicki R., Teodorczyk A.: Modelowanie numeryczne procesów spalania przy użyciu programu KJVA. Archiwum Spalania2002, vol.2, nr 2, s. 113-145.
• 10. Knill K.J.: Fuel staging and its implementation in a novel internally staged burner. The International Flame Research Foundation, Ijmuiden 1990.
• 11. Kordylewski W.: Niskoemisyjne techniki spalania w energetyce. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• 12. Krupa M.: Analiza wpływu pierwotnych metod redukcji NOx na pracę i kierunki modernizacji układu młynowego kotła. Energetyka 1999, nr. 12, s. 52-58.
• 13. Mały P.M., Zamansky V.M., Ho L., Payne R.: Alternative fuel reburning. Energy and Envi-ronmental Research Corporation 1998.
• 14. Michalczyk J.: Transport gazowych zanieczyszczeń w powietrzu - symulacje numeryczne w skali lokalnej. Rozprawa doktorska. Politechnika Lubelska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Lublin 2003.
• 15. Miller J. D., Bowman C.T.: Mechanism and Modeling of Nitrogen Chemistry in Combustion. Progress in Energy and Combustion Sci-ence!989, vol.l5, pp. 287-338.
• 16. RutarT., Kramlich J. C.. Maltę P. C., Glaborg P.: Nitrous Oxide Emissions Control by Reburning. Combustion and Flamel996, vol. 107, pp. 453-463.
• 17. Szlęk A.: Modelowanie matematyczne kinetyki chemicznej spalania gazów. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
• 18. Tarnowski W., Bartkiewicz S.: Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa dynamicznych procesów ciągłych. Wydawnictwo Uczelniane Politechnik i Koszalińskiej Feniks, Koszalin 1998.
• 19. Tomeczek J.: Pierwotne sposoby obniżania emisji tlenków azotu z pieców przemysłowych opalanych gazem ziemnym. Wiadomości Hutnicze 1994, s. 235.
• 20. Tomeczek J., Bialik W.: Wpływ podgrzania powietrza spalania w palniku olejowym na emisję CO, NOx i sadzy. Gospodarka paliwami i energią 2001, nr 8, s. 21-27.
• 21. Wandrasz A.J.: Ocena właściwości emisyjnych paliw z odpadów. Ochrona Środowiska 2003, nr l, s.39-42.
• 22. Wilk R.: Podstawy niskoemisyjnego spalania. Wydawnictwo Gnomę, Katowice 2000.
• 23. Wilk R.: Metody ochrony środowiska w energetyce. Materiały konferencyjne VII Ogólnopolskiej Konferencji nt.: Gospodarka cieplna i eksploatacja pieców przemysłowych, Poraj 1999, s.7-20.