Verschmotzung: Naass verbrennen an Peking fir géint SMOG, NOx a CO ze bekämpfen


Dësen Artikel mat Äre Frënn verbannen:

De Problem vum Peking: Reduktioun vun hiren Emissioune vun NOx (Oxyde vu Stickstoff) aus Kessel fir d'Gesondheet. Déi drastesch Grenzgrenzen op NOx Emissiounen vun Kessele goufen agefouert fir dem Smog zu Peking ze kämpfen. Dr. Gregory Zdaniuk, Joel Moreau an Lu Liu sinn an der Benotzung vun der Sich waarm Verbrennung, deen Thema fir eng laang Zäit op Econologie.com evoluéiert ass, besonnesch iwwer d'Wierker vum Rémi Guillet deen seng Iddien publizéiert an arbeitet regelméisseg.

Peking leet sech der Pollutioun a mécht Léisungen

China ass ganz séier industriell Wuesstem zu grousser Néierlag fir d'Loftverschmutzung gefouert, déi natierlech Auswierkungen op d'Gesondheet vun de Chinesen, an de grousse Stied speziell a fir vill Joeren! D'Ursaachen sinn de Stroossverkéier, d'Kuelindustrie an d'Heizung vun de Gebaier. De Péiter Mäert wëll d'Loftqualitéit verbesseren an ass an der Spëtzt vum Kampf géint d'Loftverschmotzung. Et mécht eng grouss Effortë fir dës Adress ze bewältegen, besonnesch fir Verbrenne nei Kuelewaasser, Limitatioun vum Verkéier an d'Applikatioun vun neie Technologien fir d'Verbrennung ze verbesseren an NOx ze reduzéieren. der waarm Verbrennung ass eng vun dësen Techniken vun der Zukunft!

"Krich op Smog": D'Gemeng Peking huet eng Rei vu Forschungsmaart agesat fir géint d'Loftverschmotzung ze kämpfen:

Eng Verbrennunge op Kohle fir nei Installatiounen
Progressiv a obligatoresch Renovatioun vun existent Kuelanlagen
Restriktioune fir d'Aschreiwung vun neie Autoen a beim deegleche Verkéier
Promotioun vun elektrescher Mobilitéit
Promotioun vun Taxis déi duerch en natierlecht Gas (Methan) transportéiert ginn duerch Transportmëttel duerch LPG (Propan-Butan)
Entwécklung vu Carsharing a Radsport
Strikt Limiten fir NOx an neien an existéierend Gasboiler

Zënter dem 1er Abrëll 2017 mussen d'Installateure NOx Limitte fir nei a bestehend Gas Gasheizungen entspriechen, déi nach (!!) Normen vun der Europäescher Unioun. D'Gemeng huet och Plaz ënnerstëtzt d'NOx Emissiounen vun Gasheizkampen ze reduzéieren; Also, 1 500 Kassetten hu geännert ginn op 2016.

D'Reduktioun vun NOx an Kesselen ass méiglech Waasser oder Damp sprëtzen an d'Flam Zone ; Dëst ass wat benotzt a wëll Peking entwéckelen, andeems en e System entwéckelt gouf während 15 d'lescht Joer virun allem op der Aarbecht vun Rémi Guillet. D'Post-Behandlungsmethod zum Beispill, de selektiv katalytisch Reduktioun SCR oder selektiv non-catalytic Reduktioun - NOx Emissiounen nom Training trainéieren. Verbrenne Kontrolltechniken verhënneren datt d'NOx formation ass.

Post-Behandlungsmethoden tendéieren méi deier ginn an normalerweis net op Boiler ënnert 10 MW benotzt ginn.

Peking huet streng NOx Limitte fir Boiler

Nächst der Norm op der Offlossquantitéit vun Loft fir Dozou (DB11 / 139-2015), nei Raimlechkeeten a Kuel Verbrennungsmotor Gas mussen elo mat engem verflichten NOx limitéiert vun 30mg / Nm3 , während existente Installatiounen hunn e Limit vun 80mg / Nm3. Am Verglach läit et an Europa, déi entspriechend NOx Limit vun der europäescher Richtlinn ass 100 mg NOx / Nm3... et ass 3 Mol méi wéi an China!

Niewent strikt gesetzlech Limiten huet Peking e wirtschaftleche Förderprogramm fir NOx ze reduzéieren fir existéierend Gasheizküpper. Renovatiounsprojete gi belount wéi de Betrag vun NOx si retten. 1 500 Gasboiler sinn modifizéiert op 2016. Am 2017 huet de Beijing de 7 GWäquivalent kumulativ Gasheizkessel Thermescheedung oder iwwer d'Wärmkraaft vun den 2-Atomreaktoren!

D'Bildung vu NOx variéiert bal exponentiell mat der Temperatur vun der Flam. D'Haaptmethod um NOx ze kontrolléieren ass d'Temperatur vun der Flamme ze reduzéieren. Dëst kann op verschidde Manéiere gemaach ginn:

D'Erausfuerderung fir Ingenieuren ass d'Flammtemperatur ze reduzéieren andeems d'Flammstabilitéit an d'Kesseleffizienz behalen. D'Sécherheet ass och kritesch, besonnesch wann et ëm d'AGR kommt, wéinst dem Risiko vun Explosioun vu Kuelemonoxid (CO) Potenzial an der Auspasse!

D'Naass Verbrennungsystem vun Waasserpaporpumpe (PAVE)

D'Injektioun vu Waasser oder Damp bewosst d'Modifikatioun vun der Stöchiometrie (de quantitative Bezéiung tëscht Oxidant a oxidéiertem) - an dofir d'Temperatur vun der Adiabathalzuel vun der Loftbrennstoffmischung. D'Zousatz vum Waasser "verknäppt" d'Kalorie vun der Verbrennung. Déi zwéi Phänomen verursaachen eng Ofsenkung vun der Verbrennungstemperatur - d'Faarf vun der logesch blo-Gas Flamme gëtt wesentlech orangegelb. Wann d'Temperatur vun der Flamme genuch reduzéiert ass, gëtt den NOx bal net méi méi forméiert an d'Wärmeleechkeet vum Kessel wäert bleiwen.

Flame of gas burning nass
Nitratioun verbrennen (Methan)
Flamm vu trokeem Verbrennungsgas
Drécheg Verbrennung (Methan)

Figure 1: Déiselwe Brennessler déi am nassegen Verbrennungsmodus aktiv sinn (Uewen) a trocken Verbrennungsmodus (ënnen)

D'Waasserpaporpumpe (WVP, oder Waasser Damppomp, PAVE) ass eng Method vu naass Brennen vu Ph.D Rémi Guillet entwéckelt a patentéiert an 1979, vun der CIEC Firma matten an Paräis gegrënnt, an déi seit dem 2004 Deel vun der ENGIE Grupp war. Et besteet aus engem Preheat an Feuchtigkeit Sättigung vun der Verbrenne vu Loft mat der Genesung vu ville Hëtzt a latente Verbrennung Gase. Zu dësem Zwee gëtt et zwee Sprëtzen an der Loftstroum gesat: eent an der frëscher Loftfaart an den aneren tëscht dem Kondenséierer an dem Kneip, wéi an der Figure 2. All Elementer si rostfräteg Stahl a gëtt de Brenner gemaach fir d'Verbrennungsloft mat Feuchtigkeit geséchert. D'Geometrie vum Waasserinjektioun Brenner huet näischt mat deem vun engem typesche néi-NOx-Brenner (eng eenzeg Mauer)

Diagramm vun engem Anti-NOx Naass Verbrenne Kessel
Diagramm vun engem Anti-NOx Naass Verbrenne Kessel

Wéi der dew Punkt vun der Entréeën Verbrennungsmotor Gas am condenser ass, natierlech, fräi (~ 58 ° C am Fall vun regelméisseg Verbrennungsmotor ~ 68 ° C am Fall vun engem naass Verbrennungsmotor) vill méi latente Hëtzt gëtt am Kondensater erholt. Dëst am Verglach zu engem normale Kondensatiounskessel, deen an der selwechter Start- an Wuelstemperatur ofgeet. Zousätzlech ass déi zousätzlech Erhuelung vun der Wärmestrahlung, déi an der Auslaagerspraytrooss geklomm ass, d'Ofgasgase bei vill méi niddregen Temperaturen geklappt wéi en normale Kessel. Dofir ass de System PAVE ass vill méi effizient wéi en normale Kondensatiounskessel.

Anescht 3 vergläicht d'Effikacitéit vun pavé Verbrennungsmotor System a regelméisseg condensing Chaudière no der Temperatur vun condensate zréck. Et weist, dass de Start vun der Kondensatioun zu enger héijer Temperatur Retour onreegelméissegen ass, Mëtt spazéieren an de pavé System eng ideal Kandidat fir retrofit Uwendungen wou et net einfach ass d'Gebai d'Retour Temperatur (Héich konventionell Heizkierper ze reduzéieren Temperatur)

De PAVE System ass duerch ganz niddereg Flame ° Temperatur charakteriséiert, fir datt et ganz wéineg NOx-Produktioun erreechen kann. D'Limite vu 30mg / Nm3 kann esou laang esou erreecht ginn wéi d'Verbrennung vu Léisung op 60 ° C virgeheiert an op eng optimale Temperatur gesat gëtt. Op där anerer Säit, Brenner "dréchen" niddereg NOx an ultra niddereg NOx kann ähnlecher Niveau vun NOx Emissioune vun benotzt engem héijen Undeel vun EGR an eventuell Verbrenne unn Zëmmeren net erreechen.

Bei engem konventionell Verbrennungstechnik (mat atmosphärer Loft) kann d'Reduktioun vun der Flammtemperatur ënner enger gewesslecher Temperatur d'CO zu Bildung féieren, awer dat ass net de Fall fir en Heizkessel, deen verbrennt Natierlech Gas ass also e Brennstoff, deen a priori liicht an hir komplett Verbrennung zougitt.

D'Performance vum PAVE-Zyklus ass och net geneigt fir d'Verbrennungstemperatur esou baussen ze reduzéieren ze benotze mat zevill Waasserwasserrecycling och net ze reduzéieren de Niveau vun O2 am Oxidanz vun der selweschter Moyenne: an d'Risiko vun der CO-Formation ass a priori eliminéiert vum PAVE Zyklus.

Verréngerung vun der NOx Produktioun a Reduktioun vum Risiko vu Waasserpräis am Kneipenausgang (iwwert eng méi geréng Fiichtegkeet am Ofgas) hunn déi folgend positive Konsequenzen: manner Risiko vu Smog (wat am Fall vun der Verbrennung vu natierlechen Gasen D'Resultat vun der Kombinatioun vu Waasser + NOx) zur selwechter Zäit wéi déi thermesch Performance vum Zyklus, déi maximal sinn ...



China seng éischt Waasserpomppompeprojet vu CIEC

Während de leschte 15 Joer ass d'Firma ICCS huet de PAVE-System benotzt an verschidden europäesche Länner, haaptsächlech a Frankräich, awer och an Däitschland an Italien. NOx-Grenze gëtt manner streng an Europa, gëtt de System als installéiert Energie spueren.

 

Verglach géint Anti-NOx naass an drécheg Verbrennung
Figure 3: Effizienz op den PCI vun engem CHECKEL-Heizkessel (WVP) an e regelméisseg Kondensatiounskessel abhängig vu der Rückkehrtemperatur

Am 2016 huet de Beijing United Gas Engineering a Technologie e Kontrakt vun enger Universitéit zu Peking kritt fir seng Boiler ze liwweren. Et betrëfft sech de Kuelekessel ze changéieren an en neie Gassystem ze installéieren. Et huet beschloss, de PAVE System zu China fir d'éischte Kéier opzemaachen.

Sprayéierertuerm op der Schornescher Säit vun engem CHECKEL Heizkessel

De System schreift zwee 5,6 MW condenséiere Gaskessel fir all de Campus op ongeféier 160 000 m2 Heizfläche. De System gouf fir 200000 m2 Kapazitéit erwaart a Virugeleechen fir zukünfteg Expansiounsprozess. D'Wärterverdeelungsnetz ass fir eng Stroum- a Récktemperatur vu 70 ° C / 50 ° C entwéckelt. All Terminerequipë gi vun dräi Weeër Venture kontrolléiert, wat d'Temperaturdiivitéit variabel mécht. Nëmmeent vun der 2 Kessel ass fir den Moment an PAVE ausgerüst ginn, den zweeten Heizkessel mat engem Standard Brenner mat gerénger NOx Emissioun. Dëst erlaabt de vergleichende Tester iwwert d'Zäit.

D'wees huet am Mäerz 2017, NOx Emissiounen getest ginn 23 MG / Nm3 (korrigéiert 3,5% vun O2), och ënnert der Limite vun 30 MG / Nm3. De globale Effizienz vun der Chaudière war 107% - Retour Temperatur 45 ° C an CO sech 0 MG / Nm3 gemooss!

Eng luminéis Zukunft fir Kessel mat Damppumpen ...

PAVE ass eng Verbrennungstechnologie fir ze vermeiden ultra-niddereg NOx Emissiounen an erheblech méi grouss Ausbezuelen (109% am PCI) a manner Ënnerhaltungskosten wéi konventionell kondenséiert Kessel. PAVE kann op e bestehende Kessel ouni e grousse Verléiere vu Kapazitéit installéiert ginn, während typesch Renovatiounsaarbecht vum néigen NOx-Brenner kann e wesentlech reduzéieren. Dee mat engem schaarfen Smog-Problem konfrontéiert ass de Beijing op der Spëtzt vum Kampf géint d'Loftverschmutzung an dës Aktiounen sollten vun Politiker aus der ganzer Welt observéiert ginn ...

Mir hu mat der Entwécklung vun dësem Artikel deelgeholl:

Dr. Gregory Zdaniuk, Senior Director of Engineering, Engie China
Joël Moreau, Deputéierte Generaldirekter vun der ICCS
Lu Liu, Vizepresident Chef Ingenieur bei Buget

Iwwersetzungsënnerlagen Christophe Martz, Ingenieur a Redaktiounsleiter vun Econologie.com

Text vun dëser Quell op englesch


Méi erfueren:
- D'"Naass Verbrennung" erkläert vun R.Guillet op de Foren
- Luet d'Summary liesen: Nass Verbrennung an hir Leeschtung
- Nass Verbrennung Analyse, DHC Software
- 1923 Patent fir d'Befeeler vu Verbrenne vu Loft
- Synthese vum Rémi Guillet

Facebook Kommentaren

2 Kommentaren iwwer "Verschmotzung: Nass Verbrennung zu Peking fir géint SMOG, NOx a CO" ze kämpfen "

  1. Fir Informatioun gouf e XECUM MW PAVE gebaut vu CIEC an der Universitéit vu Léiwen an der Belsch installéiert.
    Et gëtt am Mäerz 2018 ginn.

  2. Et ginn e puer Léisungen fir SMOG, NOx, CO2 a CO baséiert op der Maisotsenko Cycle-Technologie. M-Cycle kann Luft bis zu 30-50% befeieren. Zousätzlech erreechst den M-Cycle d'Heiztemperatur vun 50 C mat 98% Effizienz (Rapport vum GTI, Chicago). Maisotsenko Exergy Tower erfëllt CO2 aus der Loft an der Elektrizitéit a vum Drénkwaasser. All Informatioun ass op a gëtt duerch Google gesicht

Hannerlooss eng Bemierkung

Är E-Mail-Adress gëtt net publizéiert ginn. Néideg Felder sinn markéiert *