1/2016

Snímání fluktuace tlaku v ohništi kotle spalujícího uhelný prášek

V USA jsou exploze/zahoření paliva nejčastější příčinou hmotných škod i zranění personálu obsluhy kotlů. K explozím/zahoření paliva dochází nejčastěji v mlecích okruzích. Nicméně exploze v ohništích způsobené momentální ztrátou stability spalovacího procesu jsou druhou nejčastější příčinou nehody v rámci kategorie exploze/zahoření paliva. Předkládaný příspěvek prezentuje možnosti monitorování stability spalování a zabývá se dalšími přínosy termoakustických měření v tepelné energetice.

Perspektivy aplikace karbonátové smyčky v průmyslu a energetice České republiky

Článek se věnuje problematice regenerativního záchytu oxidu uhličitého na tuhých sorbentech. Ve své úvodní části shrnuje základní procesní parametry metody vysokoteplotní karbonátové smyčky a zmiňuje její hlavní přednosti i omezení. Dále jsou v textu uvedeny některé důležité výzkumy, které se věnovaly potlačování základního nedostatku této metody, jímž je postupný pokles technicky využitelné sorpční kapacity, k němuž dochází při cyklické realizaci karbonatační a kalcinační fáze. V další části pak článek přináší informace o struktuře a velikosti zdrojů emisí oxidu uhličitého v České republice. Na základě studia těchto zdrojů z různých odvětví hospodářské činnosti jsou vysloveny předpoklady o možnostech převedení sorpčních postupů záchytu oxidu uhličitého do technické praxe. Zvláštní oddíl textu je věnován problematice energetického mixu ČR a koncepci energetiky jakožto hlavního producenta emisí oxidu uhličitého do atmosféry.

Adsorpce CO2 ze spalin elektráren na pevných sorbentech

Pro podmínky České republiky byla navržena a testována varianta využití adsorpční metody záchytu CO2 ze spalin hnědouhelné elektrárny. Navržená technologie byla v pilotním měřítku nejprve otestována pro sorpci CO2 z modelových spalin a následně ověřována v podmínkách reálných spalin. Výsledky z pilotních experimentů realizovaných v podmínkách reálných spalin byly využity k návrhu technického řešení systému záchytu CO2 ze spalin pro zadaný elektrárenský blok a zadané tuzemské palivo. Pro navržené technické řešení systému záchytu CO2 byla provedena optimalizace a integrace do základní výrobní technologie zadaného elektrárenského bloku a byly vyhodnoceny hlavní ekonomické ukazatele bloku s CCS technologií.

Kapacita kalcinátů a hydrátů vápenců pro záchyt vlhčeného oxidu uhličitého

Oxid vápenatý se jeví jako efektivní sorbent pro záchyt CO₂ ze spalin za vyšších teplot. Při doplnění kalcinačním reaktorem k produkci čistého CO₂ je vhodná forma CaO v karbonatačním reaktoru základem pro získání efektivního vysokoteplotního netoxického CCS procesu. Článek se zabývá laboratorním studiem vylepšování záchytu CO₂ v průběhu karbonatačních /kalcinačních cyklů jeho zvlhčováním a použitím jednak kalcinovaných, a jednak hydratovaných vápenců jako sorbentů. Při stejné hmotnosti jsou totiž hydráty z hlediska jejich teoretické sorpční kapacity až o 50 % lepší sorpční materiál než původní vápence, ze kterých vznikly. Laboratorní výsledky ukazují na pozitivní přínos zvlhčování CO2, díky čemuž při teplotách pod 520 °C vzniká v sorbentu nová fáze, hydroxid vápenatý, s vyšší afinitou k záchytu CO₂. U čerstvých hydrátů má přítomná hydratovaná forma CaO v prvním cyklu téměř stoprocentní záchyt CO₂ vyjádřený jako konverze CaO. Čím je nižší teplota kalcinace, tím je nižší deaktivace sorbentu vzhledem ke vzniku spečenin a nízkoteplotních tavenin bránících přístupu CO₂ k volnému CaO uvnitř jeho částic. Proti vápencům má použití hydrátů s vlhčením výhodu především v oblasti prvních několika desítek cyklů, kde jsou rozdíly v konverzi CaO mezi oběma největší. S postupujícím počtem cyklů přechází proces na difuzní řízení. Na úrovni 200 cyklů je konverze hydrátů ve srovnání se zbytkovou konverzí vápenců stále ještě dvojnásobná. Hydráty z vápenek Čertovy schody a Vitošov se jeví jako velmi vhodné pro průmyslové CCS aplikace. Jejich deaktivaci lze zmírnit omezením počtu cyklů, po kterých bude nutné sorbent upravit mletím, čerstvou aditivací a repeletizací.

Spalování kukuřičné slámy v reaktoru s bublinovou fluidní vrstvou

Článek se zabývá nízkoteplotním spalováním kukuřičné slámy s velmi nízkým bodem tání popela v reaktoru s bublinovou fluidní vrstvou. Je pozorován vliv záměny primárního materiálu fluidní vrstvy, vliv záměny spalovacího média a vliv zvýšení parciálního tlaku kyslíku ve spalovacím médiu na emise vybraných polutantů (CO, N₂O, NO_x, SO₂, HCl, TZL) a na obsah nedopalu v popelu. Pro sledování vlivu jednotlivých parametrů na emise polutantů a na obsah nedopalu v popelu byly provedeny spalovací testy ve třech režimech: (1) spalování vzduchem, (2) spalování vzduchem obohaceným o kyslík, (3) spalování směsí kyslíku a oxidu uhličitého. Použití keramzitu místo písku jako primárního materiálu fluidní vrstvy při spalování vzduchem způsobilo snížení nedopalu v popelu, snížení emisí CO a TZL a zvýšení emisí SO₂. Nahrazení dusíku oxidem uhličitým ve spalovacím médiu způsobilo zvýšení nedopalu v popelu a zvýšení emisí CO, N₂O, NO_x, SO₂, HCl a TZL. Zvýšení parciálního tlaku kyslíku ve spalovacím médiu způsobilo snížení nedopalu v popelu, snížení emisí CO a N₂O a zvýšení emisí NO_x, SO₂, HCl a TZL.

Temperature Field inside the Diaphragm Gas Meter