Eksperimentalna ispitivanja gasifikacione komore kotla na drva

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Rade Karamarković Dušan Todorović Đorđe Novčić Marko Obradović Miloš Nikolić

Apstrakt

Na evropskom tržištu od ukupnog broja prodatih kotlova u 2021. god., 36% otpada na kotlove na biomasu. Među njima se za sagorevanje drveta koriste 3 konstrukcije: tipična sa strujanjem naviše i konstrukcije sa istosmernom i unakrsnom gasifikacijom. Dve poslednje navedene konstrukcije karakteriše višestepeno sagorevanje: u zasebnoj komori se prvo vrši gasifikacije a potom se gorivi gas sagoreva u ložištu. Između pomenutih komora koriste se vatrostalni umeci koji omogućavaju sagorevanje gorivog gasa i velike količine čestica koje on nosi sa sobom, kao i unapređenje prenosa toplote u ložištu. Prilikom projektovanja vatrostalnog dela i ložišta potrebno je uzeti u obzir temperaturna i brzinska polja, kao i sastav gorivog gasa. Cilj rada je da: (i) predstavi eksperimentalna ispitivanja gasifikacione komore i (ii) da smernice za njeno projektovanje. Ispitivanja su rađena na gasifikacionom kotlu na drva termičke snage 18 kW i sprovodila su se diskontinualno na taj način što bi kotao prvo ušao u nominalni radni režim, koji bi potom bio prekinut zatvaranjem otvora za dovođenje sekundarnog vazduha. Tokom takvih uslova, uzorkovao bi se gorivi gas, na čiji sastav najviše utiču: rastojanje između otvora primarnog vazduh i izlaza iz komore za gasifikaciju, veličina, oblik i vlažnost drva, karakteristike gasifikovanog sloja (šupljine, zone različitih temperature), gubitak toplote i oblik i geometrija izlaznog otvora komore

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Kako citirati
KARAMARKOVIĆ, Rade et al. Eksperimentalna ispitivanja gasifikacione komore kotla na drva. Zbornik Međunarodnog kongresa o procesnoj industriji – Procesing, [S.l.], v. 36, n. 1, p. 63-72, july 2023. Dostupno na: <https://izdanja.smeits.rs/index.php/ptk/article/view/6869>. Datum pristupa: 31 may 2024
Sekcija
Energija u procesnoj industriji

Reference

[1] Hassan R., Ecosystems and Human Well-being : Current State and Trends , Volume 1. 2005.
[2] Vučićević. A., “Statistical Pocketbook of the Republic of Serbia 2020,” Beograd, 2020. doi: : ISSN 2683‐5622.
[3] Adam A., “Performance Optimisation of a Residential Wood Log Burning Stove,” 2023.
[4] “ALK Contracting,” 2023. https://alkcontracting.com/outdoorwoodfurnaces.html.
[5] “Premier Plumbing & Heating,” 2023. http://premplumbingberwick.co.uk/biomass/.
[6] Viessmann, “Kotlovi na cepanice,” 2023. https://www.viessmann.rs/sr/daljinsko-grejanje/kotlovi-na-biomasu/kotlovi-na-cepanice.html.
[7] Chanphavong L., Al-Attab K. A., Zainal Z. A., “Flameless Combustion Characteristics of Producer Gas Premixed Charge in a Cyclone Combustor,” Flow, Turbul. Combust., vol. 103, no. 3, pp. 731–750, 2019, doi: 10.1007/s10494-019-00043-x.
[8] Drosatos P., Nesiadis A., Nikolopoulos N., Margaritis N., Grammelis P., Kakaras E., “CFD Simulation of Domestic Gasification Boiler,” J. Energy Eng., vol. 143, no. 2, pp. 1–19, 2017, doi: 10.1061/(asce)ey.1943-7897.0000406.
[9] Buchmayr M., Gruber J., Hargassner M., Hochenauer C., “Experimental investigation of the primary combustion zone during staged combustion of wood-chips in a commercial small-scale boiler,” Biomass and Bioenergy, vol. 81, pp. 356–363, 2015, doi: 10.1016/j.biombioe.2015.07.016.
[10] Caposciutti G. et al., “Experimental investigation on biomass shrinking and swelling behaviour: Particles pyrolysis and wood logs combustion,” Biomass and Bioenergy, vol. 123, no. August 2018, pp. 1–13, 2019, doi: 10.1016/j.biombioe.2019.01.044.
[11] Kirch T., Medwell P. R., Birzer C. H., van Eyk P. J., “Feedstock Dependence of Emissions from a Reverse-Downdraft Gasifier Cookstove,” Energy Sustain. Dev., vol. 56, pp. 42–50, 2020, doi: 10.1016/j.esd.2020.02.008.
[12] Kirch T., Medwell P. R., Birzer C. H., Van Eyk P. J., “Influences of Fuel Bed Depth and Air Supply on Small-Scale Batch-Fed Reverse Downdraft Biomass Conversion,” Energy and Fuels, vol. 32, no. 8, pp. 8507–8518, 2018, doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b01699.
[13] “ITEM Consult”ltd, “Test Report,” Sofia, Bulgaria, 2018.
[14] Hasler P., Nussbaumer T., “Sampling and analysis of particles and tars from biomass gasifiers,” Biomass and Bioenergy, vol. 18, no. 1, pp. 61–66, 2000, doi: 10.1016/S0961-9534(99)00071-9.
[15] Karamarkovic R., Karamarkovic V., “Energy and exergy analysis of biomass gasification at different temperatures,” Energy, vol. 35, no. 2, 2010, doi: 10.1016/j.energy.2009.10.022.
[16] Karamarković R. M., Karamarković V. M., Jovović A. M., Marašević M. R., Lazarević A. D., “Biomass gasification with preheated air: Energy and exergy analysis,” Thermal Science, vol. 16, no. 2. pp. 535–550, 2012, doi: 10.2298/TSCI110708011K.
[17] “Walltherm gasification stove,” 2023. https://www.wallnoefer.it/en/products/wallthermr-wood-stoves/wood-boiler-stoves/new-vajolet-basic-insert-stove.html.