Click here to load reader

UNIVERZITET U BEOGRADU MAŠINSKI FAKULTET

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of UNIVERZITET U BEOGRADU MAŠINSKI FAKULTET

BIOGAS USING CH* VISUALIZATION
Mentor doktorske disertacije:
lanovi komisije za odbranu doktorske disertacije:
dr Srbislav Geni, redovni profesor, Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet;
dr Aleksandar Milivojevi, vanredni profesor, Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet;
dr Goran Vorotovi, docent, Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet;
dr Marija ivkovi, vanredni profesor, Univerzitet u Beogradu, Rudarsko geološki fakultet.
Datum odbrane
Saetak
Zemlje Evropske unije su prihvatile, a time praktino i Srbija, da do 2030. koriste najmanje 32%
energije iz obnovljivih izvora. Meu obnovljivim energetskim izvorima biogas zauzima znaajno
mesto. Prisustvo CO2 (30 – 60%) u biogasu, sniava toplotnu mo goriva, temperaturu i brzinu
prostiranja plamena, pogoršava stabilnost plamena, utie na emisiju zagaujuih komponenti i u
krajnjem sluaju, dovodi do gašenja plamena. Promenljiv sadraja CO2 u gorivu oteava upravljanje
procesom sagorevanja i utie na performanse ureaja za sagorevanje. Predmet ove disertacije je
istraivanje uticaja vrste goriva - biogasa, metana i propana, sadraja CO2 u gorivu, koeficijenta viška
vazduha i ugla lopatica usmernog kola vrtlonog gorionika, na poloaj i geometriju turbulentnog,
kinetikog plamena, metodom vizuelizacije CH* hemiluminescencije pomou komercijalne digitalne
kamere opremljene CCD senzorom i optikim filtrom, i korišenjem softvera za obradu slike. Za
eksperimentalno istraivanje upotrebljen je namenski konstruisan vrtloni gorionik sa prethodno
pripremljenom, predmešanom smešom goriva i vazduha i sagorevanjem u slobodnom prostoru.
Dobijeni rezultati pokazuju da je intenzitet hemiluminescencije CH* propana oko dva puta vei u
odnosu na biogas i metan. Sva ispitivana goriva su slino reagovala na sadraj CO2. Uticaj
koeficijenta viška vazduha na intenzitet emisije CH*, poloaj i oblik plamena je vrlo izraen, dok je
uticaj prisustva CO2 znatno manji. Postavljene su korelacije izmeu intenziteta emisije CH*, poloaja
i geometrije plamena, koeficijenta viška vazduha i sadraja CO2 u gorivu. Pokazano je da je
korišenjem predloene optike metode za vizuelizaciju plamena i merenjem relativnog intenziteta
emisije CH* mogue identifikovati promenu kvaliteta goriva, promenu udela CO2 u gorivu i promenu
koeficijenta viška vazduha. Praktina primena rezultata ove disertacije se odnosi na mogunost
primene sistema za vizuelizaciju, kao i predloene korelacije za upravljanje radom gorionika i
praenje njegovog rada.
hemiluminescencija; vizuelizacija plamena; komercijalna CCD kamera.
Nauna oblast: Tehnike nauke – Mašinsko inenjerstvo.
Ua nauna oblast: Procesna Tehnika.
CHARACTERIZATION OF KINETIC SWIRLING FLAME OF
BIOGAS USING CH* VISUALIZATION
Abstract
The EU countries have accepted, and thus practically Serbia, to target for the share of renewable
energy consumed, should be at least 32% by 2030. Among the renewable energy sources, biogas
holds the important place. The presence of CO2 in biogas, decreases the fuel calorific value, flame
temperature, and velocity, worsens flame stability, affects emission of pollutants and finally the flame
is extinguished. The variable content of CO2 in fuel makes control of combustion more difficult and
affects the performance of combustion devices. The subject of this dissertation is an investigation of
the effects of fuel type: biogas, methane and propane, the content of CO2 in fuel, air equivalence ratio
and the blade angle of swirl burner on position and geometry of turbulent, kinetic flame, making use
of a commercial digital camera’s CCD sensor fitted with an optical filter for CH* chemiluminescence
visualization and the software for image processing. For the experimental investigation a purposely
built swirl burner is used with a prepared fuel and air mixture, burning in the open space. The results
show that the CH* chemiluminescence the intensity of propane is about twice as the intensity of biogas
and methane. All the tested fuels reacted in a similar way on the CO2 content in fuel. The effect of air
equivalence ratio on the CH* chemiluminescence intensity, flame position, and the flame shape is
very pronounced, while the impact of CO2 content is much smaller. The correlations were established
between the CH* chemiluminescence intensity, the position and flame shape and the air equivalence
ratio and the CO2 content in fuel. It is shown that using the proposed optical method for flame
visualization and measurements of the relative CH* chemiluminescence intensity, it is possible to
identify changes in fuel quality, the CO2 content in fuel and changes of the air equivalence ratio. The
flame visualization and the proposed correlations can be used to monitor and control of a burner.
Key Words: Biogas combustion; premixed swirling flame; CH* chemiluminescence; flame imaging;
commercial CCD camera.
Subfield: Process Engineering.
2.3 Biogas iz otpadnih voda ...................................................................................................... 11
2.4 Aerobni procesi ................................................................................................................... 12
2.5 Anaerobni postupci.............................................................................................................. 14
2.6 Komunalne otpadne vode (gradski kanalizacioni sistemi) i otpadne vode iz objekata za
uzgoj stoke ...................................................................................................................................... 15
2.7 Biometan ............................................................................................................................. 16
3.3 Hemizam procesa sagorevanja ............................................................................................ 18
3.4 Temperatura adijabatskog plamena ..................................................................................... 19
3.5 Toplotna snaga gorionika .................................................................................................... 21
3.6 Koeficijent viška vazduha ................................................................................................... 23
3.7 Uticaj sadraja ugljendioksida na emisiju NOx i ugljen monoksida................................... 24
4 VIZUELIZACIJA PLAMENA .................................................................................................. 26
5.2 Nastajanje CH* .................................................................................................................... 31
6 EKSPERIMENTALNI RAD ...................................................................................................... 36
6.1 Eksperimentalna instalacija ................................................................................................. 36
6.3 Opis merenja........................................................................................................................ 45
7.2 Abelova transformacija ....................................................................................................... 51
8 REZULTATI EKSPERIMENTALNOG RADA ....................................................................... 60
8.1 Emisija CH* ........................................................................................................................ 60
8.4 Uticaj udela CO2 u metanu, propanu i biogasu ................................................................... 67
8.5 Reim konstantnog zapreminskog protoka goriva .............................................................. 73
8.6 Uticaj ugla lopatica usmernog kola ..................................................................................... 75
9 ANALIZA REZULTATA .......................................................................................................... 92
9.2 Koeficijent viška vazduha ................................................................................................... 96
9.3 Poloaj zone plamena .......................................................................................................... 97
10 ZAKLJUAK ........................................................................................................................... 100
11 LITERATURA ......................................................................................................................... 102
1
Pariskim sporazumom iz 2015. godine, u okviru 21. Konferencije Okvirne konvencije o klimatskim
promenama Ujedinjenih Nacija (UNFCCC - United Nations Framework Convention on Climate
Change), iji je osnovni cilj borba protiv klimatskih promena, zemlje potpisnice se zalau za
ogranienje rasta prosene globalne temperature znaajno ispod 2°C u odnosu na predindustrijski
nivo, kroz primenu principa odrivog razvoja, mera zaštite ivotne sredine, smanjenjem emisija
gasova sa efektom staklene bašte i merama unapreenja energetske efikasnosti.
Direktivom 2018/2001 Evropskog parlamenta i Evropske komisije o promociji korišenja obnovljivih
izvora energije (Directive EU 2018/2001), zemlje Evropske unije se obavezuju da do 2030. godine
smanje emisiju gasova koji uzrokuju efekat staklene bašte za najmanje 40 % u odnosu na 1990.
godinu i da proizvedu namanje 32% energije iz obnovljivih izvora energije (OIE). Osnovni obnovljivi
izvori su energije sunca, vetra, hidroenergija, geotermalna energija i biomasa. Meu navedenim
izvorima OIE biomasa zauzima znaajno mesto.
Strategijom razvoja energetike Republike Srbije do 2025. godine sa projekcijom do 2030. godine
(Strategija razvoja energetike Srbije, Slubeni glasnik RS, broj 101 od 8. decembra 2015.) predvia
se znaajnije ueše obnovljivih izvora energije shodno mogunostima zemlje. Prema ovoj Strategiji
Republike Srbije, ukupni raspoloivi potencijal obnovljivih izvora energije u Republici Srbiji se
procenjuje na oko 5,65 miliona tona ekvivalentne nafte godišnje (TOE). Konverzioni faktor za 1 TOE
= 41,868 GJ. Od toga se ve koristi 1,054 miliona TOE biomase, najveim delom kao ogrevno drvo
i 909 hiljada TOE hidroenergije.
U tabeli 1.1. prikazan je energetski potencijal biomase Srbije. Trenutno, korišenje biogasa u Srbiji
je malo, meutim u bliskoj budunosti se oekuje znaajnije korišenje ovog energenta. Predstavnici
Ministarstva rudarstva i energetike Srbije su na zvaninoj konferenciji za štampu o biomasi i biogasu,
marta 2019. izjavili sledee: „U odnosu na prošlu godinu (2018) trenutno je instalisano 11,3 MW
elektrine snage iz biogasnih ureaja, što je porast od 130 %. Korišenje biomase je radno intenzivan
proces koji doprinosi zapošljavanju, a dobro je i što se za dobijanje biogasa u velikom procentu
upotrebljava i otpad iz poljopriveredne proizvodnje koji bi se inae odlagao na nepropisan nain i
zagaivao okolinu, zbog ega je gradnja energetskih postrojenja zasnovanih na biomasi, kojih u
Srbiji trenutno ima malo, velika razvojna šansa.”
2
Tabela 1.1 Vrste biomase i potencijali u milionima TOE godišnje; podaci Ministarstva rudarstva i
energetike Srbije - Energija u Srbiji (2013).
Vrsta biomase
Ostaci poljoprivrednih kultura 0,033 0,99 1,023
Ostaci u voarstvu, vinogradarstvu i
preradi biomase - 0,605 0,605
Teni stajnjak - 0,042 0,042
Biorazgradivi otpad 0 0,248 0,248
Biorazgradivi komunalni otpad 0 0,205 0,205
Biorazgradivi otpad (osim
injenica da sagorevanje biomase proizvodi znaajne koliine CO2 nije argument protiv sagorevanja,
jer, kao što je poznato, biološkim raspadom biomase svakako nastaje CO2, bez obzira da li biomasa
sagoreva ili ne.
Biogas u opštem sluaju ima promenljiv sastav. Najveim delom sadri metan (40 – 70 % vol),
balastne komponente: CO2 (30 – 60 % vol) i N2 (0 – 5 % vol), vlagu, estice i H2S. Slian sastav
imaju i deponijski kao i prirodni gas iz nekih naših gasnih leišta. Prisustvo balasta u biogasu i drugim
gasovitim gorivima, smanjuje toplotnu mo svedenu na jedinicu mase goriva i brzinu prostiranja
plamena, sniava adijabatsku temperaturu, što negativno utie na stabilnosti plamena i u krajnjem
sluaju dovodi do njegovog gašenja. U sluaju sagorevanja gasovitog goriva promenljivog sastava,
sa poveanim udelom balastnih komponenti, gore pomenuti uslovi mogu predstavljati ozbiljan
problem u radu gorionika. Stabilizacija plamena se u praksi ostvaruje naješe povratnim strujanjem
gorive smeše i produkata sagorevanja metodom vrtloga, pilot plamenom, sudarom struja i
opstrujavanjem tela u struji koja formira povratnu strujnu zonu.
Kompleksna priroda turbulentnog, vrtlonog sagorevanja nije još uvek potpuno razjašnjena (Syred et
al 1974, Gupta et al 1984, Lefebvre 1998, Graham et al 2013), posebno pri korišenju razliitih
3
goriva. To je razlog što je predmet ove disertacije sagorevanje i karakterizacija plamena biogasa i
drugih goriva u uslovima vrtlonog, turbulentnog kinetikog plamena u slobodnom prostoru.
Sloenost meusobnog uticaja aerodimamikih parametara, temperature, vrste i koncentracije
reaktanata i produkata reakcije, hemijske kinetike, transporta toplote i supstance u procesu
sagorevanja, zahteva primenu razliitih eksperimentalnih istraivanja i analize plamena. Istraivanje
plamena razliitim tehnikama vizuelizacija se vrši decenijama (Merzkirch, 1974; Post i Walsum,
1993). To su neinvazivne metode koje mogu da daju trenutnu informaciju o geometriji, poloaju i
ponašanju plamena. Razvoj optikih metoda i ureaja, kao što su spektroskopija i laseri, omoguio je
nove prodore u istraivanju plamena što je znaajno doprinelo boljem razumevanju procesa
sagorevanja, ime se daju mogunosti za poboljšanje performansi postojeih i razvoj novih ureaja
za sagorevanje. Meu optikim metodama, hemiluminescencije radikala plamena (OH*, CH*, C2*,
NO*, CN*, C*, CO*, CO2*) pruaju interesantne mogunosti za istraivanja procesa sagorevanja.
Hemiluminescencija predstavlja emisiju svetlosti plamena u ultraljubiastoj i vidljivoj oblasti spektra
talasnih duina koja je posledica odreenih hemijskih reakcija. Izazvana je elektronski pobuenim,
kratko iveim hemijskim vrstama, kao što su OH*, CH*, C2* i druge. Razvoj CCD1 senzora,
digitalnih kamera i tehnika obrade slika je znaajno poveao interesovanje za korišenje metoda
vizuelizacije u istraivanju sagorevanja. Meu razliitim tehnikama, hemiluminescencija plamena se
pokazala kao korisna i proverena tehnika koja moe da prui vane informacije o geometriji i poloaju
plamena, lokalnoj raspodeli koeficijenta viška vazduha u plamenu, adijabatskoj temperaturi plamena,
oslobaanju energije i stabilnosti plamena (Gaydon i Wolfhard, 1960; Jensen, 1977; Hardalupas i
Oran, 2004; Simona et al, 2015).
Osnovna istraivaka metoda koja je korišena u ovoj disertaciji je eksperimentalna metoda
vizuelizacije plamena, konkretno, hemiluminescencija CH* plamena. CH* radikal je odabran zbog
pogodne talasne duine emisije od 430 nm, na granici vidljivog spektra, kao i zbog veeg intenziteta
hemiluminescencije CH* u odnosu na ostale pomenute luminescentne radikale.
Cilj disertacije je da istrai efekte promene sastava gasovitog goriva, posebno biogasa, u uslovima
promenljivog koeficijenta viška vazduha, ugla vrtloenja koji je karakteristika gorionika,
turbulentnog, kinetikog, slobodnog plamena, metodom vizuelizacije hemiluminescencije CH*
praenjem promene intenziteta emisije CH*, poloaja i geometrije zone plamena, pomou
1 CCD (Charge Coupled Device) je integrisano elektronsko kolo koje je osetljivo na svetlost i kao
takvo koristi se u digitalnim fotoaparatima za prikupljanje svetla i formiranje slike.
4
komercijalne digitalne CCD kamere sa uskopojasnim optikim filterom uz korišenje komercijalnih
i i posebnih softvera za obradu slike, od kojih je jedan razvijen tokom rada na doktoratu.
Ova disertacija se bavi karakterizacijom i analizom kinetikog, predmešanog, turbulentnog, vrtlonog
plamena metana, biogasa, propana i njihovih mešavina sa CO2, u otvorenom prostoru i
laboratorijskim uslovima, koristei komercijalnu CCD kameru i optiki filter za vizuelizaciju
hemiluminescencije CH*. Pokazano je da primenjena tehnika vizuelizacije plamena moe da locira
zonu plamena sa preciznošu reda veliine nekoliko milimetara.
Za istraivanja u ovoj disertaciji korišen je savremeni, namenski konstruisan i razvijen vrtloni
gorionik, koji je konstruisao M.Adi i saradnici 2007. u Laboratoriji za sagorevanje Mašinskog
fakulteta Univerziteta u Beogradu. (Adi et al, 2007). Konstrukcija gorionika je takva da se mogu
sagorevati razliite vrste gasovitih goriva (višegorivni) u vrtlonoj struji. Gorionik je višenamenski.
Pre svega se upotrebljava za sagorevanje u mikro gasnim turbinama ali moe biti korišen i u drugim
ureajima u kojima se primenjuje gasovito gorivo kao osnovni energent. Vrtloenje gorive smeše je
savremeni i efikasan nain stabilizacije plamena. Kontrola NOx emisije ovog tipa gorionika se
ostvaruje tehnikom siromašne, prethodno pripremljene smeše goriva i vazduha, odnosno, kinetikim
turbulentnim plamenom. Pored izuzetnih karakteristika emisije NOx i CO, gorionik ima visoki
dinamiki opseg snage 10:1. Dok su temperature adijabatskog plamena i brzina prostiranja
laminarnog plamena karakteristike smeše goriva i vazduha, stabilnost plamena je mogue donekle
kontrolisati razliitim metodama. Metod stabilizacije plamena se zasniva na principu omoguavanja
završetka hemijskih reakcija u datom prostoru i vremenu i u okviru datih radnih uslova ureaja
(temperatura, pritisak, koncentracija reaktanata, brzinsko polje, geometrija i dimenzije komore za
sagorevanje, odnosno, loišta). Postoji više praktinih metoda stabilizacije plamena, a naješe
korišene su: vrtloenje gorive smeše, opstrujavanje tela uz formiranje povratne struje, naglo
proširenje loišta ili komore za sagorevanje, pilot plamen, ili intenzivna recirkulacija produkata
sagorevanja u komori za sagorevanje. Stvaranje vrtloga u struji gorive mešavine je najefikasniji
aerodinamiki metod stabilizacije plamena. S obzirom na tu injenicu, mogue je stabilno sagorevati
i vrlo siromašnu smešu iji je koeficijent viška vazduha (λ), do blizu granice zapaljivosti λ < 2,0, što
je veoma povoljno za smanjenje emisije NOx, ali sa druge strane, smanjuje stepen korisnosti ureaja.
5
Veliki broj nezavisno promenljivih veliina utie na proces sagorevanja. U literaturi postoji veliki
broj publikovanih radova iz oblasti hemiluminescencije, ali je broj radova koji se odnosi na tematiku
ove doktorske disertacije mali. U nastavku je dat pregled literature i kritiki osvrt na rezultate
istraivaa u oblasti karakterizacije plamena primenom metoda vizuelizacije.
Jensen (1997) je prikazao stanje nauke, opšte tehnike i instrumente u oblasti vizuelizacije, merenja i
analize. Bheemul i saradnici (2002) su koristili više istraivakih CCD kamera za snimanje
dvodimenzionalnih slika plamena. Razvijen je numeriki algoritam za prikazivanje slika u tri
dimenzije. Pokazano je da je mogue prikazati geometriju plamena za razliite uslove sagorevanja.
Hemiluminescencija OH*, CH*, C2 * i CO2
* je korišena za istraivanje kinetikog, suprotnostrujnog
plamena prirodnog gasa uz variranje koeficijenta viška vazduha. Za istraivanje plamena se koriste i
namenski razvijani spektroskopski ureaji: (Hardalupas i Orain, 2004). Autori su pokazali da su
intenziteti hemiluminescencije OH*, CH* i CO2 * radikala pogodni indikatori za odreivanje
intenziteta oslobaanja toplote i koeficijenta viška vazduha. Guethe i saradnici (2012) su dali pregled
mogue primene hemiluminescencije za istraivanje sagorevanja u komorama gasnih turbina i
odredili vezu izmeu brzine oslobaanja toplote i nastanka NOx. Takoe su utvrdili da je
hemiluminescencija pogodna za istraivanje nestabilnosti plamena. Orain i Hardalupas (2010) su
istraivali uticaj vrste goriva – propana, izo-oktana, etanola i metanola na mereni koeficijent viška
vazduha. Autori su utvrdili da je odnos OH*/CH* intenziteta hemiluminescencije povoljan indikator
koeficijenta viška vazduha za sva goriva izuzev za etanol i metanol. Markandey i saradnici (2012) su
istraivali hemiluminescenciju OH*, CH*, C2 * i CO2
* u zavisnosti od koeficijenta viška vazduha za
kinetiki plamen metana i vazduha. Utvrdili su kao i Orain i Hardalupas (2010) da je odnos intenziteta
OH*/CH* hemiluminescencije pogodan pokazatelj za koeficijent viška vazduha. Simona i saradnici
(2015) su istraivali hemiluminescenciju plamena na talasnim duonama od 309 i 282 nm, mešavina
butanola i dizel goriva pri sagorevanju u dizel motoru i utvrdili da je mogue pratiti promenu
temperature plamena merenjem intenziteta hemiluminescencije. Jozsa i Sztanko (2017) su koristili
hemiluminescenciju OH*, CH* i C2 * i uz pomo spektroskopskog ureaja uporeivali raspršivanje
dizel goriva metodama ubrizgavanja pregrejane pare i vazduha pri atmosferskim uslovima i pratili
ponašanje plamena siromašne smeše goriva i vazduha. Za praenje hemiluminescencije su koristili
odnose OH*/CH*, OH*/C2* i CH*/C2*. Utvrdili su takoe da je sa padom temperature plamena
intenzitet C2 * hemiluminescencije opao znatno više nego u sluaju OH* i CH*.
Opšti zakljuak je da su istraivai kao gorivo koristili metan, propan, izo-oktan, metanol, etanol,
dizel gorivo, kerozin i prirodni gas, a da se znaajno manji broj istraivaa bavio biogasom, ili
mešavinama gasovitih goriva sa CO2. Guiberti i saradnici (2017) su kombinovali numerika i
6
eksperimentalna istraivanja emisija OH*, CH* i CO2 * laminarnog, kinetikog, koninog plamena
metana u zavisnosti od ueša CO2 i N2. Koristili su spektrometar i ICCD2 kameru sa optikim
filterima. Marsh i saradnici (2017) su koristili CCD kameru i optiki filter za OH* pri istraivanju
vrtlonog plamena metana i vazduha u komori za sagorevanje, analizirajui uticaj udela CO2 i N2 na
poloaj i oblik plamena i intenzitet oslobaanja toplote. Autori su zakljuili da je uticaj azota
zanemarljiv dok je uticaj CO2 merljiv. osi (2013) je koristio CCD kameru i istraivao vezu izmeu
hemiluminescencije CH* i koeficijenta viška vazduha laminarnog, kinetikog plamena propana i
utvrdio da je ona priblino linearna. Ballachey i Johnson (2013) su istraivali nestabilnost i
oduvavanje plamena koristei PIV (Particle Image Velocimetry) pri razliitim intenzitetima
vrtloenja sa gorivima razliitog sastava (CH4, H2, CO2 i CO) i razliitim geometrijama gorionika.
Littlejohn i Cheng (2007) su istraivali oduvavanje vrtlonog plamena siromašne smeše vazduha i
goriva razliitih sastava (CH4, C2H4, C3H8, H2, CO2 i N2) u gasnoj turbini. Khallil i Gupta (2011) su
istraivali turbulentni, kinetiki i difuzni plamen u komori za sagorevanje, varirajui koeficijent viška
vazduha pri konstantnoj toplotnoj snazi. Pratili su hemiluminescenciju OH* radikala. Merili su,
takoe i analizirali emisiju NOx i CO. Utvrdili su da poveanje recirkulacije produkata sagorevanja
(takozvano distributivno sagorevanje), smanjuje emisiju CO, a posebno se smanjuje emisija NOx. To
su postigli produavanjem komora za sagorevanje što je produilo vreme boravka reaktanata u zoni
sagorevanja. Shi i saradnici (2015) su koristili zatvoreni plamen sa tangencijalnim uvoenjem metana
ili smeše metana i CO2, a kroz posebne otvore uvodili su ist kiseonik ili smešu kiseonika i CO2. Za
vizuelizaciju plamena korišene su klasine CCD kamere, dok je za fotografisanje
hemiluminescencije CH*i OH* korišena brza istraivaka ICCD kamera sa optikim filterima.
Autori su konstatovali da fotografski snimci plamena u vidljivom spektru ne omoguavaju analizu i
razumevanje poloaja plamena, njegovu strukturu i ponašanje. Autori nisu primenili Abelovu
transformaciju slike plamena iako je plamen bio osno-simetrian. Umesto toga snimali su plamen
bono i u pravcu simetrale sa izlazne strane komore za sagorevanje. Za proraun vremena reakcija i
brzinu prostiranja laminarnog plamena koristili su Chemkin Pro softver. Autori su analizirali snimke
plamena, stabilnost plamena i raspodelu CH* u zavisnosti od dve promenljive: udela CO2 u
oksidacionom sredstvu (kiseoniku) i koeficijenta viška oksidacionog sredstva. Lafay i saradnici
(2006) su istraivali uticaje udela CO2 i N2 u metanu i koeficijenta viška vazduha na kinetiki,
vrtloni, turbulentni plamen u komori za sagorevanje, koristei istraivaku ICCD kameru za
vizuelizaciju CH* radikala. Brzinsko polje su merili laser-Doppler anemometrijom. Autori su
istraivali stabilnost i strukturu plamena. Biogas je pokazivao ue granice stabilnog sagorevanja u
2 ICCD kamera je u osnovi CCD kamera sa predpojaavaem, Intensified charge-coupled device
7
odnosu na ist metan. Prisustvo CO2 je, pri konstantnom koeficijentu viška vazduha, bitno uticao na
poloaj zone hemijskih reakcija.
kinetikog, predmešanog, turbulentnog, vrtlonog plamena biogasa sa sagorevanjem u slobodnom
prostoru pomou komercijalne CCD digitalne kamere a što su predmet i metoda istraivanja ove
doktorske disertacije.
2 BIOGAS
Evropska unija je postavila cilj da do 2020. godine obnovljivi izvori energije uestvuju sa najmanje
20% u ukupnoj energetskoj potrošnji Unije. Ostavljeno je svakoj zemlji lanici da, u meuvremenu,
sama odreuje tempo ostvarivanja ovog cilja korišenja obnovljivih izvora (EASAC 2012). Srbija se
obavezala da povea udeo na 27% iz obnovljivih izvora u ukupnoj energetskoj potrošnji (Nacionalni
akcioni plan 2013). Strategijom razvoja energetike Srbije (Nacrt strategije 2015) predvia se znaajan
rast potrošnje gasovitih goriva, ukljuujui biogas. Novim dokumentom iz 2018. godine Novim
dokumentom iz 2018, Evropska unija je postavila cilj da do 2030. godine obnovljivi izvori energije
uestvuju sa najmanje 32 % u ukupnoj energetskoj potrošnji. Taj cilj bi trebalo da postigne i Srbija,
pri emu korišenje biogasa moe da dâ svoj doprinos.
Biogas je svaki gasoviti…

Search related