Huonolaatuisten kaasuseosten hallittu poltto

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TKK

Authors

Malinen, Kaisu

Date

2007

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Lämpötekniikka ja koneoppi|Energiatekniikka

Mcode

Ene-39|Ene-47

Degree programme

Language

fi

Pages

108 s + liitt.24

Series

Abstract

Kaasuseos on huonolaatuinen, kun sen syttyminen ja palamisen jatkuminen on epävarmaa. Huonolaatuisia kaasuseoksia voivat olla mm. jalostamokaasut, masuuni- ja koksaamokaasut, biokaasut ja hajukaasut. Tässä työssä keskitytään jäljittelemään ja tutkimaan biokaasujen ominaisuuksia. Biokaasu on kaasuseos, joka sisältää tavallisesti 40-70 % metaania ja sen lisäksi inerttikaasuja, joista suurin osa on hiilidioksidia ja pienempinä pitoisuuksina mm. typpeä, vesihöyryä ja rikkiyhdisteitä. Biokaasun kasvupotentiaalin on arvioitu olevan Suomessa merkittävä. Suurin kasvupotentiaali on kaatopaikkakaasun keräyksessä, yhdyskuntien biojätteiden käsittelyssä ja etenkin maatalouden jätteiden käsittelyssä. Työn tarkoituksena oli selvittää, kuinka alhaisen metaanipitoisuuden omaavia kaasuseoksia voidaan polttaa hallitusti ilman apupolttoaineita. Tässä kokeellisessa työssä jäljiteltiin biokaasuja seostamalla maakaasua inerttikaasulla ennen poltinta. Inerttikaasuiksi valittiin hiilidioksidi ja typpi. Hallittu poltto määritettiin liekin muodon ja savukaasujen osakaasujen pitoisuuksien perusteella. Kun liekki oli stabiili eikä häkää tai hiilivetyjä ollut savukaasuissa mainittavasti, katsottiin polton olevan hallittua. Tehdyissä mittauksissa palaminen oli hallittua hiilidioksidi-inertoinnilla, kun seoskaasussa oli metaania vähintään 52-56 %. Kun inerttikaasuna käytettiin typpeä, oli poltto hallittua, kunnes seoksessa oli metaania alle 39-44 %. Kaatopaikkakaasulla on biokaasuista alhaisin metaanipitoisuus. Jos halutaan polttaa kaatopaikkakaasua ilman tukipolttoainetta, ei kaatopaikkakaasun metaanipitoisuus saa laskea enää kovinkaan paljoa nykyistä matalammaksi. Koska kaatopaikkakaasujen metaanipitoisuus vähenee tulevaisuudessa kaatopaikkojen sulkemisten myötä, ollaan haasteen edessä. Upgreidauksella tai rikastamalla poltettavaa seosta maakaasulla saadaan tulevaisuudessa näistäkin kaasuseoksista polttokelpoisia.

Description

Supervisor

Lampinen, Markku|Fogelholm, Carl-Johan

Thesis advisor

Järvinen, Mika
Saari, Kari

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120553967

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK