The impact of hydrogen addition into natural gas on combustion characteristic and operational parameters of public natural gas distribution network
[ 1 ] Katedra Techniki Cieplnej, Wydział Inżynierii Transportu, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student | [ P ] employee
PL Badania wpływu wodoru na parametry działania sieci przesyłowej gazu ziemnego oraz charakterystykę spalania
2019
scientific article
english
- hydrogen
- natural gas
- power to gas
- wodór
- gaz ziemny
- power to gas
EN Addition of H2 into high methane natural gas induce some technical and operational adversities. Hydrogen has different than natural gas chemical and thermodynamic properties influencing the combustion process and operation parameters of public network. Numerical simulations were applied to study on hydrogen influence on toxic compounds concentration, adiabatic flame temperature or laminar flame speed. Calculations were extended with thermodynamic properties determination like Methane Number, Wobbe Index, specific heat, low and heating values as well as upper and lower flammability limits. Basically the 0-15% of hydrogen in natural gas stream was considered but NO concentration and flame speed calculations were extended till 100% of hydrogen content. Obtained results show very minor increase of NO concentration for hydrogen addition up to 20%. Similar trend was observed in case of laminar flame speed. Major drop in Methane Number was observed from 95 for natural gas without hydrogen to 75 for case with 15% of hydrogen.
PL W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodawania wodoru na parametry działania sieci oraz charakterystykę spalania gazu ziemnego. Wodór jest obiecującym nośnikiem energii w nowoczesnych systemach magazynowania energii nazywanych Power to Gas. Jednakże dodawanie wodoru do gazu ziemnego, którego głównym palnym składnikiem jest metan, może powodować wiele technicznych oraz operacyjnych komplikacji. Z racji innych właściwości fizycznych wpływa na zmianę charakterystyki spalania. W pracy przedstawiono wpływ dodawania wodoru na podstawowe właściwości termodynamiczne takie jak liczba metanowa, liczba Wobbego, wykładnik adiabaty, wartość opałową oraz górną i dolną granicę zapłonu. Początkowo został przebadany wpływ 10-15% udziału wodoru w mieszance z gazem ziemnym. Badania numeryczne zostały rozwinięte do 100% wodom jako dostarczanego paliwa. Wykazano niewielki wpływ wzrostu udziału wodom (do 20%) na emisję tlenków azotu Taka sama relacja została zaobserwowana dla laminarnej prędkości spalania. Dla liczby metanowej zanotowano bardzo duży spadek. Z wartości równej 95 dla gazu ziemnego spadła ona do 75 dla 15% udziału wodom w dostarczanym paliwie.
17 - 29
5
5