Snižování koncentrace oxidů dusíku u průmyslových hořáků (TA03021017)

Základním principem řešení tohoto projektu je dosažení minimální tvorby oxidů dusíku (NOx) a oxidu uhelnatého (CO) při spalování plynných paliv ve výkonových hořácích, které tvoří hlavní portfolio produktů společnosti PBS POWER EQUIPMENT, s.r.o. Společnost PBS POWER EQUIPMENT, s.r.o. je právním nástupcem tradičního českého výrobce hořáků První brněnské strojírny Brno, která vyrábí průmyslové hořáky již od roku 1967 a je dceřinou společností společnosti PBS INDUSTRY, a.s. od roku 2007. Projekt reaguje na současnou legislativu – zákon o ovzduší č. 201/2012 Sb. a příslušná vyhláška o přípustné úrovni znečišťování č. 415/2012 Sb. – která snižuje současné emisní limity pro NO_x na hodnotu 100 mg/m_N³ při spalování zemního plynu ve zvláště velkých a velkých zdrojích.

Cíle projektu

Cílem projektu je výzkum, vývoj a výroba dvou prototypů výkonových hořáků skládající se z tělesa hořáku a směšovací plynové hlavice. Výzkum a vývoj bude zaměřen na takové konstrukční řešení výkonových hořáků, aby provoz hořáků splňoval v celém svém výkonovém rozsahu mezní emisní limity stanovené vyhláškou vlády č. 415/2012 o přípustné úrovni znečišťování a jejím zjišťování, která je příslušná k zákonu č. 201/2012 Sb. Prototyp hořáku – tepelný výkon 1500 kW, regulační rozsah 1:5 – bude vyroben do 11/2013. Prototyp hořáku – tepelný výkon 4500 kW, regulační rozsah 1:5 bude vyroben do 08/2014. Výzkum a vývoj bude zaměřen na nové konstrukční řešení vnitřní části hořáku, ve které bude probíhat rovnoměrná distribuce paliva do přivedeného spalovacího vzduchu a inicializace hoření. Nové konstrukční řešení vnitřní části hořáku bude představovat nové geometrie směšovacích plynových hlavic v závislosti na výkonu hořáku, nové geometrie vířičů spalovacího vzduchu a optimální distribuci paliva užitím sekundárních trysek. Vnitřní konstrukce hořáku bude mít značný vliv na intenzitu a rychlost promíchávání paliva se spalovacím vzduchem, rychlost spalování a tím následně i na rozložení teplot v plameni a zejména na teplotní špičky, které do značné míry podporují vznik termických NO. Dále vnitřní konstrukce hořáku bude mít vliv na tvar a stabilitu plamene, zejména při nízkém přebytku spalovacího vzduchu (alfa = 1,05), který na druhou stranu znamená vysokou hospodárnost celého zařízení.

Cílem projektu je nalézt takové konstrukční řešení hořáků, aby hořáky společnosti PBS POWER EQUIPMENT, s.r.o. s rezervou splňovaly nové emisní limity a byly tak konkurenceschopné i poté, co vstoupí v platnost Zákon o ochraně ovzduší č. 201/2012 Sb. a příslušná vyhláška o přípustné úrovni znečištění č. 415/2012.

Řešitel projektu

• PBS POWER EQUIPMENT, spol. s r.o.

Spoluřešitelé projektu

• Vysoké učení technické v Brně – Ústav procesního inženýrství (FSI)

Trvání projektu

• 01/2013 – 12/2015

Koordinátor projektu na VUT

Ing. Pavel Skryja, email: skryja@fme.vutbr.cz