Dissertação
Fuel Flexibilization of a Small Scale Low-Swirl Burner for Biogas and Hydrogen EVALUATED
As atuais preocupações ambientais têm levado a maiores restrições de emissões e a uma maior procura de métodos capazes de conseguir baixos níveis de emissões e de incorporar combustíveis mais ecológicos, como o biogás. Estes devem, idealmente, ser capazes de estabilizar chamas mais pobres, com o objetivo de reduzir as emissões de NOx. O desenvolvimento das chamas em swirl, um desenho baseado na adição de rotação ao escoamento, vem sendo aperfeiçoado há décadas, e originou o queimador de low-swirl (LSB, Low-swirl burner). Apesar de terem sido feitos vários estudos acerca da escalabilidade e adaptabilidade a novos combustíveis, a maioria dos trabalhos utilizou queimadores de maior potência e maiores dimensões. Este trabalho pondera a utilização de um queimador menor e avalia os limites de estabilidade para diversas composições de combustíveis com biogás e hidrogénio. Os testes mostraram que chamas enriquecidas com hidrogénio exibem blow-off a razões de equivalência menores que chamas de metano, baixando-se o limite de uma gama de 0.75 a 0.85 para 0.6 a 0.7. Além disso, mostrou-se que as anteriores são menos afetadas pela adição de CO2 que estas últimas, permitindo uma queima abaixo de Φ=0.6. Ademais, estimativas de emissões para chamas ideais mostraram uma quebra nos níveis de emissões de NOx para condições pobres. Estimou-se uma redução das emissões em cerca de 80% numa redução de Φ de 1 para 0.8, e uma redução adicional para metade para um combustível base de 60/40% de CH4 /CO2. A adição de hidrogénio não mostrou um impacto significativo nas emissões.
novembro 6, 2020, 9:0
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