Naslov
Numeričke i eksperimentalne metode kod analize procesa izgaranja biomase u obliku peleta
(Numerical and experimental method in the analysis of biomass pellets combustion process)

Autori
Horvat, Ivan ; Dović, Damir ; Filipović, Petar

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, pp prezentacija, znanstveni

Skup
14. međunarodno znanstveno-stručno savjetovanje Energetska i procesna postrojenja

Mjesto i datum
Umag, Hrvatska, 09.06.2021. - 11.06.2021

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Nije recenziran

Ključne riječi
simulacija procesa izgaranja, biomasa, peleti, umetak za naknadno izgaranje
(combustion numerical simulation, biomass, pellets, insert for subsequent combustion)

Sažetak
Valja prikazati rezultate petogodišnjeg istraživanja u sklopu doktorskog rada na razvoju smjernica za izradu prototipa komercijalnog kotla na biomasu iz poljoprivrednih ostataka. Cijelo istraživanje može se podijeliti na dvije cjeline. U prvom dijelu proveden je postupak numeričkog modeliranja izgaranja drvenih peleta u toplovodnom kotlu. Korišten je brzi pristup modeliranju izgaranja, pri čemu se iterativnim određivanjem Magnussenove konstante dobivaju razmjerno dobra poklapanja rezultata dobivenih numeričkim modeliranjem i mjerenjima. Zbog toga se može smatrati da rezultati numeričkog modeliranja daju realan prikaz procesa koji se odvijaju unutar toplovodnog kotla. Stoga vrijedi prikazati i kako se detaljna analiza simuliranog procesa, odnosno dobivene mape temperature dimnih plinova, brzine odvijanja kemijskih reakcija izgaranja i udjela pojedinog konstituenta mogu koristiti za otkrivanje mjesta i mehanizama za smanjenje emisija onečišćujućih tvari u okoliš i povećanje toplinske učinkovitosti, a sve u ovisnosti o radnim i projektnim parametrima analiziranog kotla. U drugom dijelu je numerički i eksperimentalno istražen utjecaj umetka za naknadno izgaranje u postojeći konvencionalni sustav za izgaranje krute biomase. Prikladno mjesto za njegovu ugradnju određeno je na temelju prethodno provedenog postupka numeričkog modeliranja i literaturnih podataka o kinetici izgaranja neizgorenih plinova. Dobiveni rezultati pokazali su da se ugradnjom umetka može postići značajno smanjenje emisija ugljičnog monoksida i prašine i poboljšanje toplinske učinkovitoste i emisija dušičnih oksida. Ti su zaključci eksperimentalno potvrđeni i za pelete iz poljoprivrednih ostataka. Ostvareno je smanjenje emisija CO za više od 30% i emisija prašine za 8, 3 - 32, 2%, dok je toplinska učinkovitost povećana i do 4%. Predloženi koncept (konvencionalni sustav za izgaranje i umetak za naknadno izgaranje) može se lako ugraditi u većinu postojećih kotlova za izgaranje krute biomase s ciljem poboljšavanja toplinske učinkovitosti, smanjenja emisija onečišćujućih tvari i promjene načina korištenja tako da omogućuju ispunjavanje zahtjeva relevantnih europskih normi i direktiva. Osim predstavljanje mjere, u sklopu doktorskog rada je predloženo još dodatnih sedam konstrukcijskih izmjena konvencionalnog sustava za izgaranje krute biomase. Dodatno su dani preliminarni rezultati dobiveni novim prototipom umetka za naknadno izgaranje. Za očekivati je da će prototip ostvarivati slično smanjenje emisija CO uz veće smanjenje prašine te da će, s obzirom na jednostavnost izrade, biti jeftiniji za proizvodnju.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA