Tepelná bilance v zplyňování

Tepelná bilance zplyňování

• Celková tepelná bilance je endotermní, tzn. záporná, protože část paliva je spotřebována pro samotný proces zplyňování.
• 15 – 35 % paliva ze vstupu je spotřebováno pro potřebu tepla.

Způsoby zajištění tepla pro zplyňování

• Přímé zásobení spálením části paliva (autotermní zplyňování) – oxidace částic paliva.
• Přímé zásobení teplem (allotermní zplyňování) – dodání tepla teplonosným médiem do generátoru.
• Teplonosné médium: písek, popel, struska.
• Karbonace vápnem (zvýšení tepla).

Účinnost zplyňování

• Cold gas efficiency (CGE) = množství chemické energie ve vyprodukovaném plynu (výhřevnost) za referenčních podmínek.
• Carbon conversion efficiency (CCE) = hmotnostní podíl uhlíku v původním palivu, který se transformuje na vyprodukované plynné složky obsahující uhlík.

Požadavky na čistotu plynu

• Plynový motor: minimální kondenzujících dehtů (riziko zapečení a koroze).
• Plynová turbína: přísnější požadavky na prach a alkálie, omezení pro S a N (emise), ale žádné omezení pro dehty.
• Syngas: nelze využít zplyňování vzduchem - omezení N2 v plynu, požadavek na maximální čistotu.

Nežádoucí složky v plynu

• 4 skupiny tuhé částice: minerální složky paliva, uhlíkaté částice, materiál fluidní vrstvy (HTW).
• Dehty: produkty pyrolýzní zóny, směs uhlovodíků s teplotou varu nad 300 °C.
• Dusík: ve formě NH3 a HCN, amoniak (vzniká, když je dusík v palivu).
• Síra: ve formě H2S a uhlovodíků s C-S vazbou, sulfan je nežádoucí, jelikož je to katalytický jed.

Tepelná bilance v zplyňování, způsob získávání tepla, přímé a nepřímé zásobení tepla.