On-line mätning av bränsleflöde och bränslefraktion

Ett av de stora problemen med bio- och avfallsbränsleeldning generellt (dvs flyktiga bränslen) är att åstadkomma ett jämnt bränsleflöde över tiden till pannan samt att fördela bränslegasproduktionen jämnt över eldstaden. Ojämnt flöde eller fördelning leder till ökade utsläpp av CO och NOx, ojämn eldstadsbelastning, kort uppehållstid och ökad tendens till påslag och korrosion - alltså de flesta parametrar som är viktiga vid förbränning. Kunde bränslefördelningen i olika stup/transportrör mätas on-line så skulle man mycket lätt identifiera snedfördelning och ojämnheter i flödet, korrelera detta till snedbelastning i eldstaden samt justera inmatning så att ojämnheterna reduceras.

Hos Vattenfall Utveckling AB pågår forskning för att undersöka hur alkali och tungmetaller beter sig under förbränningsförloppet samt hur de bildar aska efter förbränningen. I syfte att studera detta har vi byggt upp en labbutrustning med ett optiskt analysinstrument som mäter olika former av alkalimetaller i gasfas. Analysinstrumentet (¿IACM¿) används både i fullskaleanläggningar och i den ovannämnda labbutrustningen för att undersöka askkomponenternas gasfasreaktioner. Det finns en potential hos IACM att även kunna mäta gastemperatur, partiklar och gaskomponenter såsom vattenånga i förbränningsrummet. Ett flertal intressanta möjligheter har påvisats i tidigare exjobb som motiverar vidare studier.

Beskrivning av föreliggande examensarbete

Ett nytt examensarbete erbjuds med målsättning att utveckla/demonstrera mätmetod(er) för bestämning av bränslets massflöde, och om möjligt även fraktion, on-line. Aktiviteten har följande innehåll:

- en undersökning av kommersiellt existerande mätmetoder för bestämning av fastfasflöden och deras eventuella lämplighet för den aktuella applikationen. Om det finns möjlighet att även mäta storleksfraktion med metoden skall även detta utvärderas.
- framtagning, bedömning och praktisk test i labb av en ny metod som VUAB föreslagit (såvida ej lämpligare befintliga identifierats).
- tillämpningstest av bästa metod enligt ovan vid en fullskalig kraftvärmeanläggning.