„Spalanie syngazów i biogazów w silnie zawirowanym przepływie i

„Spalanie syngazów i biogazów w silnie zawirowanym przepływie
i podwyższonej temperaturze”
Jan Sacha
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Podstawowym założeniem pracy doktorskiej jest przeprowadzenie badań spalania
biogazów i syngazów będących odpowiednio produktem fermentacji anaerobowej związków
pochodzenia organicznego (ścieki, odpady komunalne, odpady przemysłu spożywczego)
oraz produktem zgazowania odpadów organicznych – biomasy, przemysłowych, lub paliw
kopalnych.
Spalanie
ww.
gazów
w
zaawansowanej technologii spalania owego w
podwyższonej
temperaturze
powietrza
ma
doprowadzić do jak najlepszego wykorzystania
paliwa
przy
jednoczesnym
zredukowaniu
związków toksycznych takich jak NO czy NOx i
jest najlepszym sposobem utylizacji gazów
1 Stanowisko badawcze. Komora spalania wraz z
palnikiem na dole i osprzętem do badań. Autor zdjęcia:
Jan Sacha
tego typu. Wykorzystanie biogazu i syngazu w
energetyce
jest
znikome
z
racji
niskiej
kaloryczności tych gazów, a spalanie łącznie z gazem ziemnym pozwala na znaczne
zredukowanie kosztów paliwa przy możliwości zagospodarowania energii powstałej przy jego
spalaniu.
Praca doktorska stanowi jeden z elementów szerokiego projektu, jakim jest
wykorzystanie złóż gazów niskokalorycznych na potrzeby „energetyki rozproszonej” opartej
na kogeneracji. Projekt współgra z preferowanym kierunkiem rozwoju energetyki w ramach
Polityki energetycznej Polski do 2030 roku, gdzie położono ogromny nacisk na propagowanie
rozwoju kogeneracji oraz energetykę proekologiczną.
Polityka energetyczna Polski, oparta na węglu, musi ulec zmianie. Redukcja emisji
CO2 narzucana zarówno przez porozumienia ogólnoświatowe, jak i przez samą Unię
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
Europejską skłania do poszukiwania alternatywy dla węgla. Wyprodukowanie 1kWh energii z
węgla, powoduje emisję około 1000 g CO2 do atmosfery, a otrzymanie tej samej ilości energii
z gazu powoduje emisję około 300 g CO2. Współspalanie gazu ziemnego z biogazem lub
syngazem uzyskanym ze zgazowania biomasy powoduje jeszcze większą redukcję emisji
(CO2 powstałe wskutek spalania gazu pozyskanego z biomasy nie jest zaliczane do ogólnej
emisji z racji naturalnego pochodzenia i odnawialności źródła).
Ponadto
współspalanie
bio-
i
syngazów
stwarza
możliwości
wydobywcze
niskokalorycznego gazu ziemnego, którego Wielkopolska ma znaczne pokłady. Wydobycie
nie opłacało się do tych czas z racji potrzeby mocnego jego przetwarzania (odazotowanie,
transport).
Przeprowadzone podczas realizacji pracy
doktorskiej
badania
dają
możliwości
wdrożenia
do
przemysłu
technologii
wymagającej przetwarzania dużej ilości
biomasy, która może być wytwarzana w
regionach słabo rozwiniętych (np. gdzie
występują gleby 5 – 6 klasy) pobudzając
2 Płomień z widoczną sondą "suction pyrometer" do
punktowego badania składu gazu. Autor zdjęcia: Jan Sacha
sektor rolniczy oraz energetyczny.
Badania pokazują możliwość zaistnienia „energetyki rozproszonej” opartej o dużą
liczbę silników gazowych i turbin gazowych małych mocy wykorzystujących wielkopolskie
złoża gazów ziemnych oraz biogazownie. Energetyka taka pozwala na wyprodukowanie
takiej ilości prądu i ciepła, jaka jest w danej chwili potrzebna oraz prowadzi do
zminimalizowania strat przesyłowych, które z racji na centralizację energetyki polskiej sięgają
(w zależności od regionu) nawet 19%.
Spalanie zaazotowanego gazu w turbinach i silnikach gazowych powoduje dość
znaczną emisję węglowodorów do atmosfery w tym toksycznych formaldehydów.
Zastosowanie dopalenia tych gazów za pomocą syn gazu lub biogazu spowoduje
oczyszczenie tych spalin oraz wzrost sprawności urządzeń, które i tak posiadają bardzo
wysokie sprawności.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego