Oxyfuel tüzelés modellezése a hazai tüzelőanyag bázison
A légkör szén-dioxid koncentrációja már meghaladja a 400 ppm értéket, és évi 2 ppm értékkel emelkedik. Egyes kutatások szerint a szén- dioxid a globális fölmelegedés egyik fő mozgató eleme, és 450 ppm-es érték fölött visszafordíthatatlanná válik a folyamat. A közlekedés és az ipar mellett a legnagyobb kibocsátó az energiaszektor. A világ energiaszükségletének harmadát még mindig szén alapú erőművek fedezik. A hazai villamosenergia-termelés 25-30%-t szén alapú erőművel fedezik. A jelen felhasználás alapján még 100 évre elegendő szén, főként lignit áll rendelkezésre hazánkban. Bár a megújuló energiaforrások nagy fejlődésen mentek keresztül az elmúlt évtizedben, nem képesek még átvenni az alaperőművek szerepét.
A szén erőművek szerepe rövid és középtávon vitathatatlan, azonban a fenntartható fejlődés érdekében meg kell találni a környezetkímélő és szén-dioxidmentes termelés lehetőségét. Erre nyújtanak megoldást a CCS technológiák. A tüzelés előtti leválasztás előnye, hogy illeszthető már meglévő egységekhez, nem befolyásolja jelentősen a működési feltételeket, és számos kereskedelmi projekt keretében áll rendelkezésre tapasztalat. A tüzelés előtti leválasztást az IGCC típusú erőművek valósítanak meg, melyek ötvözik a kombinált ciklus magas hatásfokát a szén-dioxid leválasztással. Harmadik lehetőség a tiszta oxigén melletti, oxfuel tüzelés, szintén hozzáilleszthető felújított egységekhez és új blokkokhoz egyaránt. Előnye az egyszerű leválasztás, és technológia szabályozhatósága a recirkuláltatott füstgázon keresztül, de levegővel kevert oxigén esetén akár egy tüzelőanyagra kevésbé érzékeny fluidágyas tüzelést is meg lehet valósítani. Azonban mindhárom technológia érzékenyen hat az erőmű önfogyasztására. Jelenleg 6-10% közötti hatásfok romlás várható a leválasztás magas energiaigénye miatt.
Az oxyfuel tüzelés egyike a jövő szén technológiáinak. Még kereskedelmi célú projekt nem valósult meg, így a technológia megtérülésére sem lehet messzemenő következtetéseket levonni. Szemben a többi technológiával, itt a korlátot az oxigén leválasztásának módja jelenti. Jelenleg kriogén eljárással vonják ki az oxigént a levegőből, de más, például membrános szeparálással, felére is csökkenthető lehet az önfogyasztás mértéke.
Vizsgálataim tárgya egy ilyen típusú erőmű haza implementálásának lehetőségét célozza meg. A kezdeti paramétereknek a jelen termelési adatok, és a jelenleg elérhető legjobb technológia adja. Ennek keretében egy oxyfuel blokk hősémáját, és működésének feltételeit modellezi a dolgozat.Részletesebb kutatásra a szakdolgozatom keretében kerül sor, melyben megvizsgálom a jövő villamosenergia-piacának várható alakulását annak céljából, hogy meghatározásra kerüljenek azon árszintek, melyek elérése szükséges, hogy a technológia versenyképessé váljon.
szerző
-
Gáthy Benjámin
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Buzea Klaudia
doktorandusz, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
