Om rökgasåterföringens påverkan på NOx-utsläpp och verkningsgrad
Föreliggande rapport är ett resultat av ett examensarbete utfört på Lulekraft AB (LUKAB), med syftet att dimensionera en återföring av rökgas. Målen är att sänka utsläppen av NOx, att minska fluktuationerna av temperaturen i överhettarna vid bränslebyte samt att undersöka ifall verkningsgraden ökar med implementerad rökgasåterföring.Ett flertal olika sätt att reducera utsläppen av NOx finns grundligt beskrivna i litteraturen, såväl i rökgasflödet som av modifikation av brännarna. Åtgärder i rökgasflödet är t.ex. rökgasåterföring (FGR, flue gas recirculation) och selektiv katalytisk reduktion (SCR, selecive catalytic reduction). Rökgasåterföringen sänker temperaturen på flamman, vilket leder till en sänkning av bildningen av termisk NOx. Åtgärder vid brännaren är t.ex. stegvis förbränning och förbränning utan flamma.När tillförd extra luft, d.v.s. inte förbränningsluften, används som värmebärare, fluktuerar temperaturen i överhettarna när operatören byter bränsle, vilket leder till sämre kvalité på ångan. Med rökgasåterföring kan fluktuationerna minimeras, via högre specifik värmekapacitet hos rökgaserna, som värmebärare, än hos luften. Det resulterar i högre kapacitet som värmetransportör, vilket leder till kortare tid för uppvärmning av ångan i överhettarna jämfört med luft.Resultat visar att den adiabatiska flamtemperaturen sjunker med ökat flöde av rökgasåterföring, men även med ökat flöde av extra tillförd luft. Skillnaden är att med rökgasåterföringen är överskottet av O2 i rökgaserna konstant, medan för den extra tillförda luften ökar överskottet av O2$ i rökgaserna.Resultat visar även att verkningsgraden ökar med implementerad rökgasåterföring. Detta p.g.a. att det är möjligt att öka uttaget av effekt i vatten/ång-systemet. Differensen i rökgastemperaturen, längs med pannan, mellan tillförd extra luft och rökgasåterföring är väldigt liten. Detta rättfärdigar det ökade uttaget av effekt i vatten/ång-systemet. Verkningsgraden med tillförd extra luft beräknades till 76,3 %, och med rökgasåterföring beräknades den till 82,5 %.