Modellering af low-tar BIG processen

More documents

Recommendations

Info

Fuel Drying Dried fuel Superheated steam for drying Engine Air Condensate LOW TAR TWO-STAGE CFB Cooling and gascleaning Particles Motoranlæg Preheated Air Superheated steam for pyrolysis D.H. Air preheat Char Sand Figur 3.1: Forgasser integreret med motor. (COWI) 15 Product gas Ash Gasification Partial oxidation 3.1.1 Gasmotoren Der er flere forskellige typer motorer at vælge imellem til kraftvarmeproduktion, i [17] bliver motorerne beskrevet og fordele og ulemper kort opridset. Motorer bliver traditionelt delt op i to forskellige typer, diesel og otto (benzin). Hvorved der forenklet sagt refereres til hvorledes brændslet bliver antændt i motoren, ved otto processen antændes forbrændingen vha. en gnist (spark ignition) – mens det for dieselmotoren sprøjtes brændslet direkte ind i forbrændingskammeret ved slutningen af kompressionsslaget med meget højt tryk, således at der opstår spontan tænding. Både for otto- og dieselmotorerne kan der med fordel tilkobles turboladere, hvorved effektiviteten øges væsentlig. Endelig er der mulighed for at køre med blandet brændsel, de såkaldte Dual Fuel motorer – det i princippet er dieselmotorer, hvor både diesel og gas bruges som brændsel, idet andelen af diesel ved fuldlast typisk kun udgør 5%. Dual fuel motorer har den ubetingede højeste el- og totalvirkningsgrad og har endvidere den fordel, at hvis gastilførelsen skulle udeblive, så kan motoren under drift omstilles til 100% dieseloliedrift. Om end en normal gasmotor formentlig også vil kunne omstilles til f.eks. naturgas. Ulemperne ved Dual fuel motoren i forgasningsanlæg er, selvfølgelig kravet om tilførsel af diesel, men specielt, at andelen af diesel i forhold til gas stiger kraftigt ved dellast. Gasmotorerne bliver i regelen drevet ved ’lean burn’ drift (lean = mager) – hvorved forstås, at de køres med et luftoverskud. Herved sikres en maksimal el-virkningsgrad, og uønskede bestanddele som CO og NOx minimeres. I [8] er forholdene for drift af motorer yderligere beskrevet. Pyrolysis
Motoranlæg 3.2 Excel model Der er på forhånd opbygget en model af anlægget af Jens Dahl Bentzen, COWI - i Excel 2 [2] Modellen vil i dette projekt tjene som en referenceanlæg. Væsentligste antagelser i modellen er: • Gassammensætningen ud af for forgasseren udregnes vha. water-gas shift ligningen. • Methan indholdet af gassen udregnes som en procentdel af kulstoffet indført. • Varmevekslere modelleres vha. en minimum temperatur difference (pinch temperatur). • Der regnes ikke med tryktab i systemet. • Der er mulighed for at indføre varmetab i de enkelte komponenter. • Motoren modelleres vha. fastsatte el- og varmevirkningsgrader. 3.3 EES Model Indgangsvinklen til projektet er, at opbygge en simplificeret model af motoranlægget i EES (Engineering Equation Solver ) og se om det er muligt herved, at reproducere nogle af de resultater som der opnås i Excel. EES udmærker sig ved at være et multiple ligningsløser værktøj, med indbyggede termodynamiske stofdata og funktioner. Programmet er brugervenligt og intuitivt let at gå til, og bliver ofte benyttet på MEK (DTU) til overslagsberegning. Modellen vil i denne sammenhæng tjene flere formål: • Appetitvækker, til projektet, og indføring i projektets ånd eller problemstillinger. • Resultaterne kan bruges som initial gæt, (gæt på løsning) ved videreudvikling af modellen. Og ved opbygning af nye modeller i andre simuleringsværktøjer (DNA) • Modellen vil til dels lokalisere, ved sammenligning med Excel, hvor de simple antagelser holder stik og hvor det går galt. En sammenligning ved derved vise, hvor meget præcision der vindes ved at gå yderligere i dybden med komponenter og antagelser. Modellen er nærmere beskrevet i appendiks A. Modellen fremkommer med en række resultater, der efterfølgende kort skal præsenteres og kommenteres. Figur 3.2 viser modellens struktur og nøgletal ved indføring af 2,22 kg flis i sekundet med en brændværdi på 19MJ/kg (tør). 2 Under arbejdet med Excel modellen, blev der noteret og rettet en fejl. Excel modellen regnede køleenergien for produkt- og røggas ud, som bidraget fra kondenseringsenergien, og for køling af produkt og røggas ned til dugpunktstemperaturen. Men eftersom gassen i modellen køles ned til 45°C, som er 20-25°C under dugpunktet, er det denne temperatur køleenergien skal udregnes efter. Endvidere kan det bemærkes, at hvis gassen kun køles ned til dugpunktstemperaturen, så ville der netop ikke være noget kondensat, og dermed ingen kondenseringsenergi. 16
Page 1 and 2: MEK-ET-EP-2002-08 Modellering af Lo
Page 3 and 4: Abstract This report describes the
Page 5 and 6: Indholdsfortegnelse 1 SYMBOLLISTE 6
Page 7 and 8: 1 Symbolliste Symbolliste Variable:
Page 9 and 10: Introduktion Et kritisk punkt i den
Page 11 and 12: Introduktion 2.3 Modellering Der er
Page 13 and 14: Introduktion to komponenter el.lign
Page 15: Motoranlæg 3 Motoranlæg Udgangspu
Page 19 and 20: Motoranlæg 20% 30% 40% 50% fugtind
Page 21 and 22: Motoranlæg argumenteres for, at en
Page 23 and 24: Motoranlæg Forudsætninger, DNA.
Page 25 and 26: Motoranlæg Biomasse sammensætning
Page 27 and 28: Motoranlæg Knudepunkt Beskrivelse
Page 29 and 30: Motoranlæg Det skal bemærkes omkr
Page 31 and 32: Motoranlæg Ved de tre laster er de
Page 33 and 34: Combined Cycle 4 Combined Cycle anl
Page 35 and 36: Forudsætninger IGCC: Combined Cycl
Page 37 and 38: Combined Cycle Knudepunkt Temperatu
Page 39 and 40: Combined Cycle 4.3 GT anlæg Det er
Page 41 and 42: Generator 150 Røggas 150 Gasturbin
Page 43 and 44: Combined Cycle Efterfølgende blive
Page 45 and 46: Low-Tar BIG anlægget produktgasen
Page 47 and 48: Low-Tar BIG anlægget Varme/energi
Page 49 and 50: Low-Tar BIG anlægget Indført biom
Page 51 and 52: Low-Tar BIG anlægget koksomsætnin
Page 53 and 54: Low-Tar BIG anlægget I Figur 5.11
Page 55 and 56: Low-Tar BIG anlægget For en model,
Page 57 and 58: Videre Arbejde 6 Videre Arbejde Et
Page 59 and 60: Konklusion Ved indeværende rapport
Page 61 and 62: Litteraturliste 17. Danielsson, (19
Page 63 and 64: APPENDIKS A - EES A.2 Udskrift af E
Page 65 and 66: APPENDIKS B - Motor model B Motor m
Page 67 and 68:
APPENDIKS B - Motor model B.2.1 Lam
Page 69 and 70:
APPENDIKS B - Motor model B.2.3 DNA
Page 71 and 72:
APPENDIKS B - Motor model ANTEL(2)
Page 73 and 74:
APPENDIKS B - Motor model K_LIG(12)
Page 75 and 76:
APPENDIKS C - Bestemmelse af gassam
Page 77 and 78:
APPENDIKS C - Bestemmelse af gassam
Page 79 and 80:
APPENDIKS D - DNA motormodel D.1.1
Page 81 and 82:
APPENDIKS D - DNA motormodel D.2 DN
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
APPENDIKS D - DNA motormodel ANTEL(
Page 87 and 88:
APPENDIKS D - DNA motormodel DO J=1
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
C Rensning af gas STRUC 11 GASCLE_1
Page 93 and 94:
APPENDIKS E - IGCC anlæg Illustrat
Page 95 and 96:
START X_J 69 38 0.10000E+01 APPENDI
Page 97 and 98:
APPENDIKS E - IGCC anlæg C * * * *
Page 99 and 100:
APPENDIKS E - IGCC anlæg START X_J
Page 101 and 102:
APPENDIKS E - IGCC anlæg ADDCO Q 2
Page 103 and 104:
STRUC 10 GASCOOL1 13 50 51 60 61 31
Page 105 and 106:
F LT-BIG model APPENDIKS F - LT-BIG
Page 107 and 108:
APPENDIKS F - LT-BIG model F.2 Prog
Page 109 and 110:
APPENDIKS F - LT-BIG model VAREL(3,
Page 111 and 112:
APPENDIKS F - LT-BIG model RES(I+8)
Page 113 and 114:
F.3 Kontrol af LT-BIG model APPENDI
Page 115 and 116:
APPENDIKS F - LT-BIG model - svarer
Page 117 and 118:
APPENDIKS F - LT-BIG model C STARTG
Page 119 and 120:
APPENDIKS F - LT-BIG model STRUC 11
Page 121 and 122:
APPENDIKS F - LT-BIG model F.5.1 Pr
show all

Modellering af low-tar BIG processen

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?