Fremtidens brændeovne

Relaterede dokumenter
Partikler, Aske, og Slagge i biomassekedler. Hvad, hvordan og hvorfor?

FLOWcenter Danmark. Små, mindre og µflow og de særlige udfordringer. Indlæg på seminar om: - Lars Poder, FORCE Technology

Den nationale opgørelse af emissioner fra træfyring i husholdninger

Rensning af røg fra brændeovne

Vores formål PHX Innovation

Hvornår kan man anvende zone-modellering og hvornår skal der bruges CFD til brandsimulering i forbindelse med funktionsbaserede brandkrav

CPS ENGINEERING - BEREGNINGER COMPETENT AND RELIABLE ENGINEERING

Karakterisering af fine og ultrafine partikler emitteret fra danske kraftvarmeværker

FÅ MERE VIDEN UD AF DINE MÅLINGER OG DATA

Materialer og korrosion - offshore

Luftforurening fra krydstogtskibe i havn

Nye biomasser på det Europæiske marked Udfordringer og potentiale

PIV og CFD analyse af brændselscelle manifold

Kemi C - hf-enkeltfag, april 2011

Det er ikke den stærkeste art der overlever, ej heller den mest intelligente, men den som er mest forandringsvillig.

NYHED NYHED 34T/35T 2009

Et dansk elitemiljø et dansk MIT

Ældre- og Handicapforvaltningen, Aalborg Kommune Aalborg på Forkant Innovativ udvikling i sundhed og velfærd. Forundersøgelse. Aalborg på Forkant

Hvordan blev Universet og solsystemet skabt? STEEN HANNESTAD INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI

BRAMMING PLAST-INDUSTRI A/S Profil

WEEDS-projektet (Regulering af ukrudt i økologisk planteproduktion)

Sådan skal robotter være Enkle Fleksible Billige

NespriTec. Tågefri sprøjtepåføring inde og ude F ACADE / LOFT & VÆG

MILJØ OG RESSOURCE MANAGEMENT

KLIMAINDSATSEN

Notat. Demografi- & Budgetmodellen (DBM) Struktur og Metode SOCIAL OG SUNDHED. Dato: 23. Februar 2015

Luftforurening fra biltrafikken i Hovedstadsområdet

FORCE Technology. IOT, Big Data og Digitale Tvillinger. Hvad bringer fremtiden? Michael Myrup Andersen Engineering and Industrial Processes

Multirack. CUBIC-Conitec A/S Platanvænget 14 DK-8990 Faarup Denmark Tel Fax

5 7. klasse. Virksomhed og skolebod - MC Elle og Soul-Kitchen

TENDENSER I TEKNOLOGIUDVIKLINGEN

Afgrænsning af definitionen "større entreprenørmaskiner"

Centerkontrakt for Maskinakustik Mål og midler fra et industrielt synspunkt

Spar på energien med den intelligente hybrid jord- eller luft/vand-varmepumpe

Jakob Skovborg Sørensen Christian Dohrmann Mette Lunding Nielsen Lucas Paulsen

SCAN DSA 6 & DSA 7-5 EN Til denne Brugsanvisning hører også en generel monteringsvejledning. Udgave DK MONTERINGSVEJLEDNING

C Model til konsekvensberegninger

EUD Reform 2015 på SOPU - Pædagogiske dogmer som værktøj

InnoBYG -Innovationsnetværket for energieffektivt og bæredygtigt byggeri

Emissioner fra skibe i havn mængder og betydning for omgivelserne

Piller af landbrugsafgrøder og anden biomasse Fremstilling, egenskaber, økonomi

Jesper Bjerregaard, BASF Casper Villumsen, Teknologisk Institut. 23. Marts 2011

Kapitel 16 Generel ligevægt og økonomisk efficiens

Luftkvalitetsvurdering af miljøzoner i Danmark

J.nr.: 09/ WindPowerTree. Projektnavn: A/S Brdr. Kurt Hansen & Co. Ansøger: Adresse: Nordre Ringvej Svendborg Kontaktperson:

Erhvervspolitik. Ballerup Kommune

Bosch genopfinder havearbejdet.

Strategisk partnerskab omkring Vand I Byer

Klimatilpasning på afløbsområdet

INSTITUT FOR DATALOGI, AARHUS UNIVERSITET

Udviklingsprojekt CENTER FOR ART+TECH COPENHAGEN HUB

Case study 1 Partikler fra flymotorer i Københavns Lufthavn

INNOVATION SKABER VÆRDI I FORM AF...

Elforsk - projekt Energieffektiv Brugsvandsvarmepumpe. Martin Bang, Teknisk Chef

Hvad er Pervasive Healthcare?

AM-Rack Salgskatalog - inkluderet prisliste og detaljerede beskrivelser

Autodesk Simulation. Torben Christensen Niels Riis Christensen NTI CADCenter A/S

Monitorering og minimering af lattergasemission fra renseanlæg. Per Henrik Nielsen VandCenter Syd

Hvordan påvirker gyllehåndteringssystemer husdyrgødningens klimaeffekt

Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg

Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften Beregning af SO2 emission fra fyringsanlæg Undertitel

Brændeovne med enkel betjening og miljøvenlig forbrænding

Transkript:

Fremtidens brændeovne modellering med henblik på avanceret design og styring Lasse Rosendahl Institut for Energiteknik Aalborg Universitet 1

Program Baggrund Vision Brændeovne er populære møbler i danske og udenlandske hjem og der bruges mere træ end hidtil antaget Øget opmærksomhed på miljømæssige aspekter ved brændeovnsfyring Brændeovne skal også i fremtiden kunne leve op til forbrugernes og samfundets krav til dem Metoder Avancerede analyse og designteknikker integreres 2

Baggrund Der er ca 525.000 brændeovne i DK men de bruger ca 60% mere træ end antaget (ca 19.6PJ) (Teknologisk Institut 2006) Brændeovne og brændekedler står for næsten 50% af PM2.5 og PM10 partikeludledning i DK 1) og heraf er træ absolut dominerende Stort projekt igangsat 2006 (DMU mfl) for at kortlægge partikeludslip fra brændeovne WOODUSE Fokuserer fra skorsten og ud Dette projekt fokuserer på de primære processer - selve brændeovnen Fra brænde til skorsten Illerup&Nielsen 2004 3 1) Danmarks Miljøundersøgelser DMU Miljøstyrelsen, miljøprojekt nr 1021

Vision for projektet 4 Fremtidens brændeovn Lavere partikeludslip Lavere Stor regulerbarhed emissioner Design Flexibilitet Æstetik Avanceret Erfaring teknologi Viden Samarbejde

Avancerede målinger 5 Metode i fase 1 State-of-the-art brændeovn 2007 Samarbejde Innovation Fremtidens brændeovn Computerbaseret modeldannelse CO2

Avancerede målinger Standard målinger af Temperatur (flere positioner) CO, CO2, mfl Forbrændingsrate Derudover On-line måling af partikeludslip Mængde Størrelsesfordeling Røntgenanalyse af partikelsammensætning Elektronmikroskopi IR (InfraRed) analyse Formålet er at kortlægge forbrændings- og emissionsprocesserne i meget høj detaljeringsgrad til brug ved modeludvikling og -validering 6

Avancerede målinger Vægt 2 1,8 1,6 1,4 Vægt [kg] Træk [Pa], CO [%] og CO2 [%] 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 Klokke [tt:mm:ss] Emission 14,00 140 12,00 120 10,00 100 8,00 80 6,00 60 4,00 40 TOC [100ppm] Vægt korr [kg] Træk [Pa] CO [%] CO2 [%] CO2 Tunnel [%] TOC [100ppm] 2,00 20 7 0,00 0 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 Klokke [tt:mm:ss]

8 Avancerede målinger Partikler Hul CO2

Avancerede målinger Antal partikler/m3 1,0E+09 1,0E+08 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0,11 Grundstof 0,14 Målinger med LAS-X Partikel størrelsesfordeling i fortyndingstunnel Gennemsnit af 3 hele fyringsrunder 0,18 0,23 0,30 0,40 0,53 0,68 0,88 1,25 Partikel størrelse [my] microgram (microgram/nm3 i fortyndingstunnelen) 1,75 PM2.5 2,50 3,75 Si 6,7 (12,0) 8,8 S 4,2 (7,5) 4,6 Cl 19 (34,0) 25 5,25 % 6,75 7,50 K 29 (51,9) 38 Fe 3,4 (6,1) 4,5 Zn 14 (25,0) 18 9

Computermodellering Ønske om at være i stand til at modellere samspillet mellem design, regulering og processerne i brændeovnen virtual prototyping Udbrænding af træstykker Varmetransmission Emissioner Dannelse og transport af ex. CO Dannelse og transport af partikler Regulerbarhed Partikeludslip Emissioner Varmefordeling Visuelt indtryk Design Drift Luftfordeling Brændsel 10

Computermodellering CFD CFD Computational Fluid Dynamics Opdeling af domæne i diskrete 3D volumener (ca 1,000,000) Approximation af 2.ordens partielle differentialligninger til bestemmelse af Temperaturfelt Koncentrationer Hastigheder & turbulens Dannelsesmekanismer Løsning på clustersystemer nødvendig for fuld løsning mindre beregninger på PC 11

Computermodeller - partikeludslip Dannelse af små partikler kan primært ske ved 2 mekanismer Fordampning og kondensering af inorganiske stoffer Dannelse af sod Vigtige parametre Temperatur Opholdstid Iltkoncentration Turbulens Stoffer i brændslet 12 ETC Energy Technology Centre

Konklusioner Der vil blive stillet store krav til fremtidens brændeovn Forbrugere æstetik, nærmiljø, pris Samfundet nær- og fjernmiljø, emissionsgrænser Dette projekt forbereder producenterne på at leve op til disse ved at Kombinere producenternes viden og erfaring med Vidensinstitutionernes kompetencer Måleteknik Computersimulering Analysemetoder Resultatet heraf er Et værktøj, der vil hjælpe producenterne til større forståelse og en målrettet, innovativ designproces 13

Rammer for projekt Nordjyllands Regionale Teknologicenter for Energi Partnere RAIS A/S The art of Fire Morsø Jernstøberi A/S Teknologisk Institut, Århus Institut for Energiteknik, Aalborg Universitet Fase 1 afsluttes medio 2007 Fase 2...? 14