Wpływ dodatku tlenu do powietrzana proces spalania gazu ziemnego

• Autorzy: Wilk M. , Magdziarz A. , Kuźnia M.

Warianty tytułu

EN

The influence of oxygen addition into air combustion on natural gas combustion process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych spalania gazu ziemnego w wzbogaconym powietrzu w tlen. Zawartość tlenu w mieszance powietrza z tlenem zwiększano od 21 29 %. Realizację procesu oxy-spalania prowadzono na stanowisku laboratoryjnym zawierającym reaktor spalania z palnikiem autorskiej konstrukcji. Przeprowadzono dwa warianty pomiarów: pierwszy - dla wybranych stosunków nadmiaru powietrza, drugi- przyjęto stały strumień gazu i powietrza dla każdej mieszanki wzbogacając powietrze w tlen. Badania obejmowały charakterystykę podstawowych parametrów spalania, a przede wszystkim uwzględniały wpływ stężenia tlenu w utleniaczu na skład gazów odlotowych oraz rozkład temperatury wzdłuż komory spalania. Stwierdzono, że dodatek tlenu do powietrza spalania powoduje wzrost stężenia CO i NO w spalinach.

EN

The paper presents the experimental results of natural gas combustion process with oxygen enriched air. The concentration of oxygen in air was increasing from 21 up to 29 %. The oxy-fuel combustion was per-formed on the laboratory set including the combustion chamber with designed burner by ourselves. Two kinds of investigations have been done: the first - constant choose air excess ratios, the second -constant gas and air flows for all studied air and oxygen mixtures. The concentration of CO, NO and temperature profile along combustion chamber have been studied. The results indicate that oxygen addition into air combustion causes increasing of CO and NO concentration in the exhaust.

Słowa kluczowe

PL

spalanie gazu ziemnego; atmosfera modyfikowana; wzbogacanie powietrza w tlen

EN

natural gas combustion process; oxy-fuel combustion

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 5
• Strony: 32--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wilk M.

autor

Magdziarz A.

autor

Kuźnia M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Techniki Cieplnej i Ochrony Środowiska,

Bibliografia

• [1] Amann J.-M., Kanniche M., Bouallou C.: Natural gas combined cycle power plant modified into an O2/CO2 cycle for CO2 capture. Energy Conversion and Management 2009, 50, s. 510-521.
• [2] Andersson K., Johnsson F.: Flame and radiation characteristics of gas-fired O2/CO2 combustion. Fuel 2007, 86, s. 636-668.
• [3] Buhre B.J.P., Elliott L.K., Sheng C.D., Gupta R.P., Wall T.F.: Oxy-fuel combustion technology for coal-fired power generation. Progress in Energy and Combustion Science 2005, 31, s. 283-307.
• [4] Chen J.C., Liu Z.S., Huang J.S.: Emission characteristics of coal combustion in different O2/N2, O2/CO2 and O2/RFG atmosphere. Journal of Hazardous Materials 2007, 142, s. 266-271.
• [5] Choi G., Katsuki M.: Advanced low NOx combustion using highly preheated air. Energy Conversion and Management 2001, 42, s. 639-652.
• [6] Croiset E., Thambimuthu K., Palmer A.: Coal Combustion in O2/CO2 mixtures compared with air. The Canadian Journal of Chemical Engineering 2000, 78, s. 402-407.
• [7] Czakiert T., Bis Z., W. Muskała, Nowak W.: Fuel conversion from oxy-fuel combustion in a circulating fluidized bed. Fuel Processing Technology 2006, 87, s. 531-538.
• [8] Czakiert T., Nowak W., Bis Z.: Spalanie w atmosferach modyfikowanych tlenem, kierunki rozwoju dla kotłów CWF. Energia i Ekologia 2008, 10, s.713-718.
• [9] Davidson J.: Performance and cost of power plants with capture storage of CO2. Energy 2007, 32, s. 1163-1176.
• [10] Flamme M.: Low NOx combustion technologies for high temperature applications. Energy Conversion and Management 2001, 42, s. 1919-1935.
• [11] Kaliski M., Siemek J., Sikora A., Staśko D., Janusz P., Szurlej A.: Wykorzystanie gazu ziemnego do wytwarzania energii elektrycznej w Polsce i UE – szanse i bariery. Rynek Energii 2009, nr 4 (83), s. 2-7.
• [12] Kim H.K., Kim Y., Lee S.M., Ahn K. Y.: NO reduction in 0.03-0.2 MW oxy-fuel combustor using flue gas recirculation technology. Proceedings of the Combustion Institute 2007, 31, s. 3377-3384.
• [13] Kordylewski W.: Spalanie i paliwa. Oficyna Wydawnicza Pol. Wrocł., Wrocław, 2008.
• [14] Kotowicz J., Janusz K.: Sposoby redukcji emisji CO2 z procesów energetycznych. Rynek Energii 2007, nr 1, s. 10-18.
• [15] Lampert K., Ziębik A.: Comparative analysis of energy requirements of CO2 removal from metallurgical fuel gases. Energy 2007, 32, s. 521-527.
• [16] Li H., Yan J., Yan J., Anhenden M.: Impurity impacts on the purification process in oxy-fuel combustion based CO2 capture and storage system. Applied Energy 2009, 86, s. 202-213.
• [17] Muskał W., Krzywański J., Czakiert T., Sekret R., Nowak W.: Spalanie w atmosferach modyfikowanych O2 i CO2. Energetyka 2008, 10, s. 669-671.
• [18] Normann F., Andersson K., Leckner B., Johnsson F.: High-temperature reduction of nitrogen oxides in oxy-fuel combustion. Fuel 2008, 87, s. 3579-3585.
• [19] Seepana S., Jayanti S.: Flame structure and NO generation in oxy-fuel combustion at high pressures. Energy Conversion and Management 2009, 50, s. 1116-1123.
• [20] Simpson A., Simon A.J.: Second law comparison of oxy-fuel combustion and post combustion carbon dioxide separation. Energy Conversion and Management 2007, 48, s. 3034-3045.
• [21] Szlęk A., Wilk R.K., Werle S., Schaffel N.: Czyste technologie pozyskiwania energii z węgla oraz perspektywy bezpłomieniowego spalania. Rynek Energii 2009, 4, s. 39-45.
• [22] Tan Y., Douglas M.A., Thambimuth K.V.: CO2 capture using oxygen enhanced combustion strategies for natural gas power plants. Fuel 2002, 81, s. 1007-1016.
• [23] Zhang N., Lior N.: Two novel oxy-fuel power cycles integrated with natural gas reforming and CO2 capture. Energy 2008, 33, s. 340-351.