Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW 10.03.2015

Podobne dokumenty
ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(97)/2014

Wpływ rodzaju paliwa gazowego oraz warunków w procesu spalania na parametry pracy silnika spalinowego mchp

Investigation of the combustion engine fuelled with hydrogen

ROZWI CHP POLIGENERACJA PALIWA SPECJALNE DIESEL BI-FUEL GAZ ZIEMNY BIOGAZ

Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: STC TP-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: Technologia paliw

Przy prawidłowej pracy silnika zapłon mieszaniny paliwowo-powietrznej następuje od iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.

Wpływ motoryzacji na jakość powietrza

Właściwy silnik do każdego zastosowania _BlueEfficiencyPower_Polnisch_Schrift_in_Pfade.indd :55:33

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

Pytania na egzamin dyplomowy specjalność SiC

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

Investigation of the combustion engine fuelled with hydrogen and mixed n-butanol with iso-butanol

PL B1. Zespół prądotwórczy, zwłaszcza kogeneracyjny, zasilany ciężkimi gazami odpadowymi o niskiej liczbie metanowej

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych. 3. Paliwa stosowane do zasilania silników

Prowadzący: dr hab. inż. Agnieszka Gubernat (tel. (0 12) ;

REDUXCO. Katalizator spalania. Leszek Borkowski DAGAS sp z.o.o. D/LB/6/13 GreenEvo

Nowoczesna produkcja ciepła w kogeneracji. Opracował: Józef Cieśla PGNiG Termika Energetyka Przemysłowa

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA

SEMINARIUM. Produkcja energii z odpadów w technologii zgazowania Uwarunkowania prawne i technologiczne

Wydział Mechaniczny. INSTYTUT EKSPLOATACJI POJAZDÓW I MASZYN tel.

2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych

Investigations of the fuel supply system of stationary combustion engine fed with natural gas

Drewno jako surowiec energetyczny w badaniach Instytutu Technologii Drewna w Poznaniu

Charakterystyki prędkościowe silników spalinowych

Specjalista w chłodnictwie, wentylacji i trójgeneracji Na rynku od 1989 roku.

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

SAMOCHODY ZASILANE WODOREM

1. Wprowadzenie 1.1. Krótka historia rozwoju silników spalinowych

ELASTYCZNOŚĆ SILNIKA ANDORIA 4CTI90

Warszawa, dnia 30 czerwca 2017 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGII 1) z dnia 12 czerwca 2017 r.

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

S Y S T E M Y S P A L A N I A PALNIKI GAZOWE

Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie. Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych

Dokonania i możliwości firmy Horus-Energia w zakresie budowy instalacji poligeneracyjnych 1/27

Modernizacje energetyczne w przedsiębiorstwach ze zwrotem nakładów inwestycyjnych z oszczędności energii

Dr Sebastian Werle, Prof. Ryszard K. Wilk Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Techniki Cieplnej

Część I. Obliczenie emisji sezonowego ogrzewania pomieszczeń (E S ) :

- 5 - Załącznik nr 2. Miejsce/

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

Obliczenie efektu ekologicznego zadania Remont dachu z ociepleniem budynku szkoły Zespół Szkół nr 1 w Kędzierzynie - Koźlu

STECHIOMETRIA SPALANIA

Tomasz P. Olejnik, Michał Głogowski Politechnika Łódzka

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

PRODUKCJA I ZASTOSOWANIE NAWOZÓW MINERALNYCH W KONTEKŚCIE OCHRONY KLIMATU

Problem emisji zanieczyszczeń z ogrzewnictwa indywidualnego. Ocena przyczyn i propozycja rozwiązania

ISBN

Oferta badawcza. XVI Forum Klastra Bioenergia dla Regionu 20 maja 2015r. dr inż. Anna Zamojska-Jaroszewicz

Opracował: mgr inż. Maciej Majak. czerwiec 2010 r. ETAP I - BUDOWA KOMPLEKSOWEJ KOTŁOWNI NA BIOMASĘ

Pakiet cetanowo-detergentowy do uszlachetniania olejów napędowych przyjaznych środowisku

Wykaz zawierający informacje o ilości i rodzajach gazów lub pyłów wprowadzanych do powietrza oraz dane, na podstawie których określono te ilości.

KATALIZATOR DO PALIW

Laboratorium LAB2 MODUŁ DYNAMIKI MIKROTURBIN I MINISIŁOWNI KOGENERACYJNYCH

ANALIZA UWARUNKOWAŃ TECHNICZNO-EKONOMICZNYCH BUDOWY GAZOWYCH UKŁADÓW KOGENERACYJNYCH MAŁEJ MOCY W POLSCE. Janusz SKOREK

STECHIOMETRIA SPALANIA

Metoda Elementów Skooczonych

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: SEN EW-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Energetyka Specjalność: Energetyka wodorowa

NR KAT. PRODUKT MOC [kw] OPIS CENA [NETTO PLN] 0RGZ3AXA TP3 COND 65 18,0-65,0

Możliwości wykorzystania recyklingu energetycznego odpadowych tworzyw sztucznych do sprężania gazu ziemnego dla potrzeb zasilania

Produkcja energii elektrycznej z biogazu na przykładzie zakładu Mlekoita w Wysokim Mazowieckim. mgr inż. Andrzej Pluta

Jednostkowe stawki opłaty za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza z procesów spalania paliw w silnikach spalinowych 1)

Gaz składowiskowy jako źródło energii odnawialnej. Instalacja odgazowania w Spółce NOVA w Nowym Sączu. dr inż. Józef Ciuła NOVA Spółka z o.o.

PODSTAWOWE INFORMACJE DOTYCZĄCE WDRAŻANIA INSTALACJI BIOGAZOWYCH W POLSCE

Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem

WYKAZ ZAWIERAJĄCY ZBIORCZE ZESTAWIENIE INFORMACJI O ZAKRESIE KORZYSTANIA ZE ŚRODOWISKA ORAZ O WYSOKOŚCI NALEŻNYCH OPŁAT

ZAŁĄCZNIK. (1) Obiekty energetycznego spalania, które należy ująć w przejściowym planie krajowym

PL B1. GULAK JAN, Kielce, PL BUP 13/07. JAN GULAK, Kielce, PL WUP 12/10. rzecz. pat. Fietko-Basa Sylwia

WYKAZ ZAWIERAJĄCY ZBIORCZE ZESTAWIENIE INFORMACJI O ZAKRESIE KORZYSTANIA ZE ŚRODOWISKA ORAZ O WYSOKOŚCI NALEŻNYCH OPŁAT

ZAKŁADY ENERGETYKI CIEPLNEJ S.A.

Koszt produkcji energii napędowej dla różnych sposobów jej wytwarzania. autor: Jacek Skalmierski

Układ zgazowania RDF

OCHRONA POWIETRZA. Opracował: Damian Wolański

Czysty wodór w każdej gminie

Aktualny stan jakości powietrza w Warszawie

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (2017/C 076/02) (1) (2) (3) (4) Miejscowe ogrzewacze pomieszczeń na paliwo stałe

Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów

Eksploatacja kominków i ogrzewaczy w świetle zapisów uchwały antysmogowej dla Małopolski. Robert Wojtowicz

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia drugiego stopnia specjalność Samochody i Ciągniki

ZAŁĄCZNIK NR 1 EMISJE DO POWIETRZA

Rtęć w przemyśle. Technologia usuwania rtęci z węgla przed procesem zgazowania/spalania jako efektywny sposób obniżenia emisji rtęci do atmosfery

PLAN DZIAŁANIA KT 137. ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.

PODSTAWOWE INFORMACJE DOTYCZĄCE WDRAŻANIA INSTALACJI BIOGAZOWYCH W POLSCE

BIOGAZOWE I GAZOWE AGREGATY KOGENERACYJNE PRODUKCJI HORUS ENERGIA

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia

Rys. 1. Obieg cieplny Diesla na wykresach T-s i p-v: Q 1 ciepło doprowadzone; Q 2 ciepło odprowadzone

Podstawowymi składnikami paliw są następujące pierwiastki: C, H, S oraz pierwiastki niepalne jak O, N oraz nieznaczne ilości związków mineralnych.

WPŁYW KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU NA JEDNOSTKOWE ZUŻYCIE PALIWA ORAZ NA EMISJĘ SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH W SILNIKU ZS ZASILANYM OLEJEM RZEPAKOWYM

Odnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

gospodarki energetycznej Cele polityki energetycznej Polski Działania wspierające rozwój energetyki odnawialnej w Polsce...

Produkcja ciepła i prądu z biogazu jako alternatywa dla lokalnych ciepłowni. mgr inż. Grzegorz Drabik

DOŚWIADCZENIA W PRODUKCJI I EKSPLOATACJI AUTOBUSÓW JELCZ NA CNG. AGH Kraków, 8-9 maja 2009 r.

ZAŁĄCZNIKI. Wniosek DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY

5.5. Możliwości wpływu na zużycie energii w fazie wznoszenia

EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW ENERGETYKA

Transkrypt:

KRAKÓW 10.03.2015 Zrównoważona energetyka i gospodarka odpadami ZAGOSPODAROWANIE ODPADOWYCH GAZÓW POSTPROCESOWYCH Z PRZEMYSŁU CHEMICZNEGO DO CELÓW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA Marek Brzeżański Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Wydział Mechaniczny POLITECHNIKA KRAKOWSKA im. Tadeusza Kościuszki

W wielu gałęziach przemysłu powstają odpadowe produkty energetyczne, które pochodzą ze stosowanych procesów technologicznych. Z punktu widzenia możliwości ich zagospodarowania szczególnie interesujące są odpadowe produkty generowane w procesach technologicznych przemysłu chemicznego. Obecnie są one częściowo wykorzystywane w procesach grzewczych, jako dodatek do paliw zasadniczych. W przypadku braku zapotrzebowania na energię cieplną odpadowe produkty gazowe są wypalane, powodując obciążenie środowiska emisją ciepła i emisją produktów spalania, a odpadowe produkty ciekłe podlegają kosztownej utylizacji. Niektóre z tego typu substancji mogą być wykorzystane w charakterze paliwa do tłokowych silników spalinowych. 50 milionów Nm3/dobę odpadowego wodoru pochodzącego z przemysłu europejskiego nie jest zagospodarowane w energetyce lub przemyśle chemicznym (ok.. 15 mld Nm3 / rok). Jest to liczba odpowiadająca produkcji netto150 GWh / dobę. Geograficzny podział zidentyfikowanych obiektów przemysłowych produkcji wodoru. 2

Obiekt doświadczalny: - Grupa Azoty - Zakłady Azotowe Kędzierzyn S.A. Partnerzy: Politechnika Krakowska silniki spalinowe Politechnika Wrocławska ogniwa paliwowe WTiT Opole wykonawca obiektu HORUS Energia dostawa i serwis agregatów Jednostka prowadząca projekt: SKOTAN S.A. 3

Zadanie dla partnera akademickiego: Politechnika Krakowska Instalacja pilotująca produkcji energii elektrycznej i cieplnej z odpadowego paliwa wodorowego - Łączna moc elektryczna : 1 MW (max 5-6 MW) Generatory : 2 x 400 kw + 1 x 200 kw Zadanie dla partnera akademickiego: Politechnika Wrocławska - Montaż ogniw paliwowych : 20 kw (czysty H2), typ PEM - System SHM monitorowania gazociągu on-line (wykrywania wycieków) 4

Koncepcja zastosowania paliw odpadowych Źródło i strumień [kg/h] 1 2 3 - instalacja butanoli 30 20 40 - instalacja izooktanolu 150 100 200 - instalacja aldehydów 1000 1500 500 RAZEM [kg/h 1180 1620 740 Wartość opałowa [kj/kg] 31180 30160 33390 Śr. masa molowa [kg/kmol] 18,136 22,640 12,634 Śr. Gęstość [kg/ Nm 3 /h] 0,809 1,010 0,584 Śr. Skład [% obj.] - wodór 49,34 36,64 64,86 - metan 4,34 4,36 4,33 - argon + tlen 1,77 1,84 1,69 - azot 22,38 27,02 16,71 - tlenek węgla 2,03 2,77 1,13 - dwutlenek węgla 0,05 0,03 0,07 - propan 12,19 16,63 6,77 - propylen 6,86 9,36 3,81 Strumień energii [MW] 10,22 13,57 6,86 5

Koncepcja zastosowania paliw odpadowych Zadania szczegółowe dla partnera akademickiego: Politechnika Krakowska Opracowanie systemu zasilania, spalania i regulacji parametrów roboczych silnika w warunkach zmiennego składu i zmiennych parametrów technicznych dostarczania paliwa. Opracowanie adaptacyjnych systemów sterowania parametrami roboczymi agregatów kogeneracyjnych. Opracowanie systemu spalania odpornego na anomalie spalania paliw o dużym udziale wodoru. Opracowanie systemu dozowania i spalania paliwa w fazie gazowej lub fazie ciekłej 6

Obiekt badań i stanowisko badawcze Typ silnika - MAN E2876 LE302 1.Rodzaj zapłonu 2.Układ cylindrów 3.Liczba cylindrów 4.Średnica tłoka 5.Skok tłoka 6.Objętość skokowa 7.Geometryczny stopień sprężania 8.Moc znamionowa (paliwo gaz ziemny) 9.Znamionowa prędkość obrotowa 10.Maksymalny moment obrotowy 11.Zużycie gazu ziemnego (dane fabryczne) iskrowy, 4-suw., R, pionowy 6 128 mm 166 mm 12,82 dm 3 11 200 kw 1500 1/min 1280 Nm 58 Nm 3 /h 7

Forum Ekologiczne Branży Chemicznej TORUŃ 2014 Cel i metodyka badań doświadczalnych Konieczne stało się rozpoznanie nowych problemów związanych ze specyfiką stosowanego paliwa, a także osiągnięcie w badaniach możliwie korzystnych wskaźników roboczych i ekologicznych silnika. Wszystkie pomiary silnikowe dotyczące parametrów energetycznych i emisji toksycznych składników spalin zrealizowano przy stałej prędkości obrotowej silnika wynoszącej 1500 1/min i zmienianym obciążeniu silnika. Warunki te odpowiadają pracy silnika w agregacie prądotwórczym. Spośród parametrów regulacyjnych badanego silnika, które musiały zostać dostosowane do rodzaju badanego paliwa należały przede wszystkim: kąt wyprzedzenia zapłonu, współczynnik nadmiaru powietrza. Przyjęto trzy zasadnicze kryteria doboru wymienionych parametrów regulacyjnych silnika, dla których dobierano wartość obciążenia silnika przy zasilaniu określonym paliwem. max. temperatura spalin silnika nie może przekroczyć 700 0 C, nie może występować anomalia spalania w postaci spalania stukowego, nie może zachodzić zjawisko cofania się płomienia do kolektora dolotowego. 8

Obiekt badań i stanowisko badawcze Widok stanowiska badawczego w laboratorium silników Politechniki Krakowskiej z silnikiem typu MAN E2876 LE302 Opracowany w Politechnice Krakowskiej panel programowalnego sterownika 9

Obiekt badań i stanowisko badawcze Widok silnika typu MAN E2876 LE302 W laboratorium silników Politechniki Krakowskiej Opracowany w Politechnice Krakowskiej wtryskowy system zasilania gazami postprocesowymi 10

Obiekt badań i stanowisko badawcze Fabryczna i specjalna świeca zapłonowa w głowicy silnika MAN stosowana w badaniach w laboratorium silników Politechniki Krakowskiej 11

Wyniki badań laboratorium silników Politechniki Krakowskiej λ Charakterystyka składu mieszanki silnika MAN zasilanego gazem ziemnym albo wodorem Sprawność ogólna silnika MAN zasilanego gazem ziemnym albo wodorem 12

Wnioski Przeprowadzone badania wykazały przydatność niektórych, odpadowych produktów przemysłu chemicznego, jako paliwa niekonwencjonalnego dla potrzeb energetyki. Wyniki badań pozwoliły na określenie strategii zasilania i sterowania. Aby zachować bezpieczną moc trwałą silnika podczas zasilania wodorem, bez niebezpieczeństwa zbliżania się do granicy anomalii spalania, przyjęto moc trwałą 150 kw, choć w badaniach przekroczono nieznacznie 160 kw. Podczas zasilania wodorem silnik pracował bez anomalii spalania (spalanie stukowe, wypadanie zapłonów) przy odpowiednich nastawach parametrów regulacyjnych (współczynnika nadmiaru powietrza i wyprzedzenie zapłonu). Ograniczeniem dla uzyskania jeszcze korzystniejszych wyników były kryteria spalania stukowego lub temperatury spalin przed turbiną. Ostateczna kwalifikacja wodoru jako paliwa do badanego typu silnika może nastąpić po wstępnym okresie eksploatacji agregatu. Należałoby zwrócić szczególnie uwagę na oddziaływanie wodoru na materiały zastosowane do budowy elementów silnika oraz własności oleju smarującego silnik, ponieważ możliwa jest zmiana właściwości oleju smarującego skutkiem uwodornienia. 14

Efekty Agregaty w trakcie uzbrajania przed laboratorium silników Politechniki Krakowskiej 15

Efekty Agregaty w hali w Zakładach Azotowych Kędzierzyn S.A. 16

Efekty Opracowany w Politechnice Krakowskiej panel zdalnego nadzoru sterownika 17

Efekty SKOTAN S.A. ZAGOSPODAROWANIE ODPADOWYCH GAZÓW POSTPROCESOWYCH Z PRZEMYSŁU CHEMICZNEGO DO CELÓW

KRAKÓW 10.03.2015 ZAGOSPODAROWANIE ODPADOWYCH GAZÓW POSTPROCESOWYCH Z PRZEMYSŁU CHEMICZNEGO DO CELÓW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Marek Brzeżański Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych POLITECHNIKA KRAKOWSKA im. Tadeusza Kościuszki