IDA Energi Forbrændingsteknik 2016
Olie- og gasforbrænding Karsten V. Frederiksen kvf@dgc.dk www.dgc.dk
Olie- og gasforbrænding Oliebrænderteknologi Forbrændingsforhold/miljø Trykforstøvning Rotationsforstøvning Forbedret oliefyring
Olie- og gasforbrænding Gasbrænderteknologi Generelle forhold, gaskvalitet Atmosfæriske brændere Gasblæseluftbrændere Kondenserende kedler Sikkerhedsforhold
Brændetid for oliedråben
Dråbeflamme Dråbeflammens udseende i afhængighed af den relative hastighed mellem dråben og luften. Røggassen vil ikke indeholde sod, når et passende antal dråber forbrændes, som vist i b. IDA BES Energi 2008 --412.00 Forbrændingsteknik KVF 2016
Sfærisk symmetrisk dråbeforbrænding
Olieforstøvningsprincipper Trykforstøvning Rotationsforstøvning Forstøvning med andet medium damp eller luft Ultralydforstøvning
Brændværdier for gas og olie Brændselstype Nedre brændværdi H n Øvre brændværdi H o MJ/m 3 n (kwh/m 3 n) MJ/m 3 n kwh/m 3 n Bygas 15,5 (4,3) 17,6 (4,9) Naturgas (gruppe H) 39,6 (11,0) 43,2 (12,0) Erstatningsgas 53,9 (15,0) 58,5 (16,5) F-gas propan 92,9 (25,8) 100,9 (28,0) F-gas butan 122,7 (34,1) 132,9 (36,9) MJ/l (kwh/l) MJ/l (kwh/l) Gasolie 36,0 (10,0) 38,6 (10,7) MJ/kg (kwh/kg) Svær fuel 40,2 (11,2) --- ---
15 14 13 12 O2/CO2/lambda-forhold for brændsler Luftoverskudskoefficient 3,00 2,50 N-gas Gasolie Fuelolie Træ, halm Målt ilt i røggas [% vol.] 11 10 9 8 7 6 2,00 1,90 1,80 1,70 1,60 1,50 1,40 5 4 3 1,30 1,25 1,20 1,15 2 1,10 1 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 CO2 i røggas [% vol.] 1,05
Sammensætning af partikelemission fra fueloliefyring Sulfat ca. 2-4 % Aske ca. 12 % Sod ca. 1 % Olie koks ca. 83 %
Typiske NO x -emissioner PPM (3-5 O 2 %) Oliebrændere alm. 200-250 Oliebrændere Low NO x 50-100 Fiberbrænder 10-20 Gasblæseluftbrænder 50-100 do. Low NO x 10-30 Atmosfærisk brænder 100-200
Bekendtgørelse om svovlindholdet i faste og flydende brændstoffer (nr 640 af 12/06/2014 ) Maksimalt svovlindhold i flydende og faste brændstoffer. Fuelolie, hvis svovlindhold overstiger 1,0 vægtprocent, må ikke anvendes i Danmark. Gasolie, herunder marinegasolie, hvis svovlindhold overstiger 0,1 vægtprocent, må ikke anvendes i Danmark.
Viskositet
Olietemperaturer Brændertype Fuelolie Passende viskositet cst Passende forvarmetemperatur C Trykforstøvningsbrændere 45 Max. 15 115-120 77 Max. 15 130-135 Rotationsbrændere 45 40-60 70-80 77 40-60 85-95 Luftforstøvnings- og dampforstøvningsbrændere 45 95-105 77 110-120
Trykforstøvningsbrænder
Staubscheibe
Staubscheibe
Skitse af dysevinklen
Dyseform
Modulerende oliedyse
Dårlig forbrænding
Nye forbrændingsmetoder
Nye forbrændingsmetoder
Rotationsbrænder
Olie- og gasforbrænding Gasbrænderteknologi Generelle forhold, gaskvalitet Atmosfæriske brændere Gasblæseluftbrændere Kondenserende kedler Sikkerhedsforhold
Naturgaskvalitet Parameter Dansk gas 2000-2006 Gældende krav Wobbeindeks 54,0 55,8 MJ/Nm 3 15,0 15,5 kwh/nm 3 50,8 55,8 MJ/Nm 3 14,1 15,5 kwh/nm 3 Relativ densitet (-) 0,63 0,65 0,555 0,7 Link: http://www.energinet.dk/sitecollectiondocuments/danske%20dokumenter/gas/kvalitets%20og%20leveringsbetingelser%20-%20bilag%201.pdf
Naturgaskvalitet i Danmark før, nu og i fremtiden 0,72 0,70 EASEE-gas DK gas regulations G21 0,68 0,66 DK 2008 methane + other hydrocarbons rel. density (-) 0,64 0,62 0,60 G23 Future range DK gas? 0,58 0,56 methane + nitrogen G20 0,54 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 16,5 Wobbe index (kwh/m3)
http://energinet.dk/da/gas/gasdata-og-kvalitet/gaskvalitet/sider/vis-gaskvalitet.aspx?visning=dagfordag
http://www.energinet.dk/da/gas/sider/naturgas-lige-nu.aspx
15,3 kwh 14,16 kwh
O 2 variation ved den tilladte gasvariation i GR A 14,1 kwh/m 3 G20 14,9 kwh/m 3 15,5 kwh/m 3 + O 2 2 % O 2 - O 2 Manualens O 2 værdi
Wobbeindeks W H d
Indfyret effekt Q A k Δp W
Dugpunkt (Naturgas) D a n s k n a tu rg a s 2 0 0 0 (d u g p u n k t) 60 55 50 45 Dugpunktte mpe ratur [ o C] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Ilt i tø r rø g g as [% -v o l.]
Flammetemperatur (Naturgas) D a n s k n a tu rg a s 2 0 0 0 (a d ia b a tis k te m p e ra tu r) 2250 2000 1750 Adiabatisk flamme te mpe ratur [ o C] 1500 1250 1000 750 500 250 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Ilt i tø r rø g g as [% -v o l.]
Antændelsestemperaturer (Naturgas) Naturgas 2000 Antændelsesgrænser [%-vol.] 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Gastemperatur [ o C]
Gasforbrænding
Gasbrænder med gasrampe
Gas/oliebrænder
Gasflamme
Gasbrændere Kippunktmetoden
Gasblæseluftbrændere Ny indregulering O 2 -kippunkt +3,8 Brænderkappe/kabinet skal være påmonteret, og døre og vinduer i fyrrum samt kabinet til kedel skal være lukket.
Indregulering gasblæseluftbrændere (DGC-vejl.5)
Indregulering - gasblæseluftbrændere
Kondenserende gaskedler
Armaturrække
Højtryksarmaturrække
Gasloven 1. Specifikke tekniske installationsforskrifter 2. Anvendelse af typegodkendte komponenter 3. Anvendelse af kvalificeret personale til udførelse og afprøvning af installationer 4. Kontrol og afprøvning foretaget af neutrale personer
Sikkerhed
Førstehjælp ved kulilteforgiftning
Gasbrænderteknologi Mere information: www.energinet.dk www.sik.dk www.dgc.dk