Thesis supervisor: Pál Szentannai
Location of studies (in Hungarian): BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Abbreviation of location of studies: EGR
Description of the research topic:
a.) Előzmények:
A fluidizációs technika különböző változatainak (tüzelés, elgázosítás stb.) egyik kiemelkedő tulajdonsága, hogy a legkülönfélébb, más módon nem, vagy csak nagyon költséges módon kezelhető szilárd anyagok energetikai hasznosítását nagyon jó hatásfokkal, és környezetkímélő módon képes elvégezni. Ezen anyagok felhasználása az energiatermelésen túlmutató előnyökkel is jár, hiszen gyakran melléktermékekről van szó, amelyeknek ma pusztán az elhelyezése is gondot, költséget okoz.
b.) A kutatás célja:
Az ellátásbiztonság, a versenyképesség és a környezetvédelem érdekét egyszerre szolgáló hatás felmutatása, különböző szilárd tüzelőanyagok felhasználását megalapozó komplex vizsgálatok elvégzése a rendelkezésre álló szakirodalom, laboratóriumi vizsgálatok, és a tanszéken megépült korszerű, fluidizációs kísérleti berendezésen. E viszgálatok közül a leginkább ígéreteseknek ipari bernedezéseken való továbbvitele. Az eredméyek alapján az alkalmazására vonatkozó javaslatok kidolgozása.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
A rendelkezésre álló különleges szilárd tüzelőanyagok, valamint a szóba jöhető fluidizációs technológiák szakirodalmának feldolgozása (0,5 év). Szükségessé váló laboratóriumi vizsgálatok elvégzése a szakirodalom által még nem tárgyalt, de potenciálisan jelentősnek mutatkozó szilárd tüzelőanyagok megismerése céljából. A vizsgált technológiák és tüzelőanyagok között fennálló illeszkedések feltárása (1 év). Kísérletek a tanszéki kísérleti berendezésen (1,5 év, átfedésben az előzőekkel). Az eredmények alkalmazása a konverzió folyamatának jobb leírásával, és javaslatok kidolgozása. (0,5 év). Összegzés, a dolgozat elkészítése (0,5 év).
d.) A szükséges berendezések:
A mérésekhez rendelkezésre áll a félüzemi kísérleti fluidizációs berendezés. A konverziós folyamatok numerikus modellezéshez a szükséges számítástechnika és programcsomagok a tanszéken megvannak. A kutatásban kihasználjuk az IEA–FBC-ben való személyes részvételünket.
e.) Várható tudományos eredmények:
A nemzetközi irodalom mai szintjénél pontosabb képet kapunk a legfontosabb, ma még nem ismert különleges szilárd tüzelőanyagok energetikai hasznosítását meghatározó folyamatokról és jellemzőkről. Így új javaslatokat lehet kidolgozni e tüzelőanyagok hatékonyabb, a környezetet óvó hasznosítására, és ezen belül a berendezések hatékony szabályozására.
f.) Irodalom:
Leckner, B.; Szentannai, P.; Winter, F.: Scale-up of fluidized-bed combustion – a review. Fuel 90/10 pp. 2951-2964. (2011). doi: 10.1016/j.fuel.2011.04.038
Winter, F., Szentannai, P.: IEA Fluidized Bed Conversion Programme - Status Report 2010. pp. 1-44.