Bilag 1 Korrespondance med Søren Gundtoft

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Bilag 1 Korrespondance med Søren Gundtoft"

Lene Asmussen
7 år siden
Visninger:

1 /B-1/ Bilag 1 Korrespondance med Søren Gundtoft Hej Søren Jeg er studerende på Århus Maskinmesterskole og er nu igang med at skrive bacheloropgave om anlægget på Affaldscenter Århus. I den forbindelse ønsker jeg at undersøge potentialet i at bygge et røggaskondenseringsanlæg med absorptionsvarmepumpe. Svar: Fin opgave! I mine forsøg med at beregne varmeydelsen på en sådan røggaskøler har jeg studeret bøgerne Termodynamik samt Forbrænding: Teori og praksis. Svar: OK, så er du kommet i gang! Jeg har et problem i det at brændstoffet er af meget varierende kvalitet (brændværdi/sammensætning), og jeg har derved svært ved at få det passet ind i formlerne. Svar: Ja, mine formler indebærer, at man kender elementaranalysen, dvs. c+h+s+ = 1. Og den kender du jo ikke? Mit forslag er, at du a) forsøger at finde elementaranalysen for affald eller i det mindste blot nogle cirkatal og/eller b) blot antager nogle tal, fx for træ med et vandindhold på 40% og så siger, at disse tal også gælder for dit affald. Jeg har adgang til oplysninger om røggassens sammensætning men er i tvivl om hvordan jeg regner en korrekt middelvarmekapacitet ud i temperaturområdet. Svar: Ja, så kan du jo regne baglæns, dvs. hvis du gætter på elementaranalysen kan du se, hvilken røggassammensætning, du kommer frem til, og så fintune elementaranalysen, indtil det passer så nogenlunde. Det er i princippet 1 ligning med mange ubekendte, så det er ikke helt let. Har du eventuelt i,x-diagrammer for fugtig røggas fra affaldsforbrænding? Svar: nej, men du kan godt bruge et diagram for fugtig luft, da der ikke er meget forskel. -- Med venlig hilsen Anders Dahl Rasmussen Studerende Århus Maskinmesterskole

2 /B-2/ Bilag 2 Boxplot modeller Volumen flow Nedre kvartil Nm 3 /h Median Nm 3 /h Øvre kvartil Nm 3 /h Lower outliers grænse 89159,5 Nm 3 /h Lower outliers antal 25 Gennemsnit af godkendte målinger = ,69 Nm 3 /h H 2 O Indhold Nedre kvartil 17,8 % Median 18,4 % Øvre kvartil 18,9 % Lower outliers grænse 16,15 % Lower outliers antal 30 Gennemsnit af godkendte målinger = 18,44 %

3 Temperatur Nedre kvartil 63 C Median 64 C Øvre kvartil 65 C Lower outliers grænse 60 C Lower outliers antal 27 Gennemsnit af godkendte målinger = 63,83 C

4 /B-3/ Bilag 3 Energipotentiale i røggas Energiindhold i røggas efter sugetræksblæser Røggas beregninger: Den gennemsnitlige volumenstrøm af fugtig røggas, jf. PLG: Det gennemsnitlige vandindhold i røggassen, jf. PLG: Volumenstrømmen af vanddamp: Volumenstrømmen af tør røggas: Det gennemsnitlige tryk efter sugetræksblæseren antages at være: Ovenstående antagelse er foretaget for at egenskaber som massefylde og varmekapacitet fra tabeller kan anvendes i beregningerne. Den gennemsnitlige temperatur af røggassen er jf. Bilagxx -Boxplot: Den tørre røggas består af flere forskellige fraktioner på baggrund af røggasanalyse fra ovnlinje 4 er de væsentligste gassers volumenandel opgivet. Udfra dette udregnes hvor stor en del af massestrømmen der kommer af de enkelte gasser. Røggassens sammensætning (antagelse): N 2 84 % O 2 7 % CO 2 9 % Delstrømme af den enkelte gasfraktioner udregnes:

5 Massefylden for de enkelte gasfraktioner (Termodynamik tabel 10.6 s. 245): N 2 O 2 CO 2 ρ n [kg/nm 3 ] 1,2504 1,429 1,977 Hermed udregnes massestrømmen af de enkelte gasfraktioner: Den specifikke varmekapacitet for de enkelte fraktioner (Termodynamik tabel 10.6 s. 245): N 2 O 2 CO 2 C p [kj/(kg K)] 1,039 0,915 0,817 Effekten som indeholdes i del-strømmene: Den samlede udledte effekt i den tørre røggas: Massestrømmen af vanddamp udregnes ved idealgasligningen: Entalpi for mættet vanddamp ved 63,88 C er fundet i stofdata:

6 Effekten indeholdt i vanddampen (den våde del af røggassen) udregnes: Nu kan det samlede energipotentiale i røggassen udregnes:

7 /B-4/ Bilag 4 Energiindhold efter Røggaskondensering Energiindhold i røggas efter kondensering: De følgende beregninger vil udregne energien i røggassen efter et røggaskondenseringsanlæg med køleanlæg. Røggassen antages at indeholde mættet vanddamp ved 30 C, egenskaberne for mættet vanddamp er fundet i Stofdata. Temperatur= 30 C, tryk 0,042 bar (a), entalpi 2555,92 kj/(kg*k). Røggassen efter scrubberen antages at være ved atmosfærisk tryk på 1,013 bar (a), ifølge Daltons lov, udgøres dette tryk af vanddamp og tør røggas. Hver af disse bestanddele giver anledning til en del af det resulterende tryk (partialtrykkene). Partialtrykket for den mættede vanddamp er 0,042 bar (a), det resterende tryk udgøres af den tørre røggas og er: Den procentvise fordeling af vanddamp og tør røggas er følgende: Det antages at massen af den tørre røggas er uændret gennem røggaskølingen dermed kan der udfra idealgasligningen opskrives følgende udtryk indeks 1=tør røggas før køling, indeks 2=tør røggas efter køling: Volumen af tør røggas efter køling: Nu kendes volumen af den tørre røggas efter kølingen, den procentvise fordeling af tør gas og vanddamp i den samlede våde røggas, anvendes til at udregne mængden af vanddamp i røggassen efter køling:

8 Fundet i stofdata: Massen af vanddamp som er indeholdt i røgen udregnes: Effekten indeholdt i vanddampen (den våde del af røggassen) udregnes: Da massen samt den kemiske sammensætning af den tørre røggas antages at være uændret efter kølingen gentages beregninger af energiindhold fra udregning af energipotentiale før køling. Effekterne udregnes for 30 C: Nu kan det samlede energipotentiale i røggassen efter kølingen udregnes: Potentiel energi til rådighed i fjernvarme ved 30 C kondenseringsanlæg:

9 Afsat effekt MW Bachelorprojekt Røggaskondensering med varmepumpe Ud fra ovenstående metode er lignende beregninger udført for temperaturer i fem graders interval. Og på baggrund af alle beregningerne er kurven herunder fremkommet. Kurven viser den potentielle energi som kan udnyttes af røggassen som funktion af afgangstemperaturen på røggaskøleren ,00 Effekt potentiale 15000, , , , , , Afgangstemperatur røggas

10 /B-5/ Bilag 5 CO 2 beregninger Beregning af dannet CO 2 masse ved forbrænding af 1 kg brændsel, CO 2 i røggas dannes ved forbrænding af kulstof i brændslet. Beregningerne bygger på teori om forbrændingsberegninger i Forbrænding: Teori og Praksis Bind 1 (L-5), og forudsætter en fuldstænding forbrænding af kulstof. Molvægten er fundet i det periodiske system: Formel for CO 2 dannet ved forbrænding af 1 kg brændsel kan udledes: Denne formel danner grundlag for beregning af CO 2 besparelsen for hvert brændstof. Værdier for kulstofindholdet er fundet i Termodynamik (L-3). Brændsel Kul Olie Naturgas C [kg/kg] 0,718 0,861 0,746 H n [mj/kg] 27,5 42,7 48,4 Beregning af udviklet CO 2 mængde ved forbrænding af 1 kg brændsel:

11 På baggrund af det tidligere beregnede energibehov kan det nu beregnes hvor meget brændsel der skal anvendes for at opfylde energibehovet idag.

12 B-6/ Bilag 6 Referencer for SEG

14 /B-7/ Bilag 7 Materiale fra SEG

Relaterede dokumenter

OML-beregning af CO + Støv

OML-beregning af CO + Støv Data og formler til brug ved OML-beregning af CO og Støv fra flisfyringsanlæg 0,99 MW Se endvidere Bilag 1 - Data OML Oplysninger fra KEM Engineering Flisfyringsanlæg < 0,99