Analiza procesu spalania gazów syntezowych z wysokotemperaturowym podgrzewem powietrza
[ 1 ] Instytut Energetyki Cieplnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Energetyki Cieplnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Energetyki Cieplnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Study on combustion process of synthesis gases with high-temperature air
polish
- gazy syntezowe
- emisja tlenków azotu
- spalanie bezpłomieniowe
- nośniki wodorowe
- amoniak
- synthesis gases
- nitrogen oxides emission
- flameless combustion
- hydrogen carriers
- ammonia
PL Praca doktorska dotyczy zagadnienia energetycznego wykorzystania gazów syntezowych pochodzących z procesów termochemicznej konwersji paliw stałych. Na badane paliwa syntezowe składały się wodór, tlenek węgla, metan oraz gazy inertne; azot i dwutlenek węgla. Uwzględniono również wpływ amoniaku na proces spalania. Wykonano analizy procesu spalania paliw w warunkach wysokiej temperatury powietrza w technologii spalania objętościowego. Wykazano, że przy spalaniu paliw syngazowych można uzyskać niskie poziomy emisji tlenków azotu, nawet poniżej 50ppm. Udział NH3 podnosił znaczący wzrost emisji NO. Jednak w najkorzystniejszej konfiguracji jedynie około 0,3% amoniaku przekonwertowało do tlenków azotu. Dodanie CO2 do gazu paliwowego powoduje wydłużenie strefy reakcji oraz zmniejszenie obszaru występowania wysokiej temperatury. Wywnioskowano, że głównym czynnikiem wpływającym na poziom emisji NO w spalaniu wysokotemperaturowym paliw syngazowych jest dostępność utleniacza w strefie reakcji. Wykazano, że można z powodzeniem wykorzystywać energetycznie paliwa syngazowe przy zachowaniu niskich parametrów emisyjnych.
EN The dissertation addresses the issue of the energetic use of synthesis gases from processes of thermochemical conversion of solid fuels. The synthesis gases consisted mainly of hydrogen, carbon monoxide, methane as well as the inert nitrogen and carbon dioxide. Hydrogen and ammonia were also added to the fuel. Analyses of the combustion process of these gases in conditions of high temperature air in volumetric combustion technology were carried out. It has been shown that low levels of nitrogen oxide emissions, even below 50ppm, can be achieved when burning syngas fuels. The addition of ammonia caused a significant increase in NO emissions. However, in the most favourable configuration, only 0.32% of ammonia converted to nitric oxides. The addition of carbon dioxide to the fuel gas results in elongation of reaction zone and reduction of high temperature region. It was concluded that the main factor affecting NO emissions in high air temperature combustion of syngas fuels is the availability of oxidant in the reaction zone. It was shown that syngas fuels can be successfully used energetically while maintaining low emission parameters.
110
mechanical engineering
construction and operation of machinery
DrOIN 2175
public
Artur Gutkowski
Łódź, Polska
29.12.2021
polish
public
Waldemar Kuczyński
Koszalin, Polska
13.12.2021
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
07.02.2022
Rada Dyscypliny Inżynieria Mechaniczna Politechniki Poznańskiej
doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: inżynieria mechaniczna