Nghiên cứu sản xuất syngas từ RDF và mô phỏng đặc tính hòa trộn nhiên liệu của động cơ dual fuel sử dụng hỗn hợp khí linh hoạt
,
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
Efficient use of renewable energy contributes to promoting the implementation of the Net Zero roadmap. The solar-biomass hybrid renewable energy system overcomes the disadvantages of renewable energy. In particular, internal combustion engines running on a mixture of syngas, biogas and hydrogen need to be researched and developed. Processing solid waste into RDF (Refuse-Derived Fuel) and then gasifying them into syngas allows storing biomass for planned use, contributing to stabilizing the capacity of renewable energy systems. Simulation and experimental studies show that the air coefficient is between 0.3 and 0.4 to ensure the highest gasification efficiency. The air/fuel ratio of syngas is low, so engines using air mixtures need a flexible supply control system. Low syngas heating value reduces engine power by up to 40% compared to running on traditional fuel. Direct injection of Syngas helps improve the power of Syngas engines in particular and engines using lean gas fuel in general.
Tóm tắt
Việc sử dụng hiệu quả năng lượng tái tạo góp phần thúc đẩy thực hiện lộ trình Net Zero. Hệ thống năng lượng tái tạo hybrid solar-biomass khắc phục được nhược điểm của năng lượng tái tạo. Trong đó, động cơ đốt trong chạy bằng hỗn hợp các khí syngas, biogas và hydrogen cần được nghiên cứu phát triển. Chế biến chất thải rắn thành RDF (Refuse-Derived Fuel) rồi khí hóa chúng thành syngas cho phép lưu trữ biomass để sử dụng theo kế hoạch, góp phần ổn định công suất hệ thống năng lượng tái tạo. Nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm cho thấy hệ số không khí trong khoảng từ 0,3 đến 0,4 để đảm bảo khí hóa đạt hiệu suất cao nhất. Vì tỉ lệ không khí/nhiên liệu của syngas thấp nên động cơ sử dụng hỗn hợp khí cần có hệ thống điều khiển quá trình cung cấp linh hoạt. Nhiệt trị syngas thấp khiến công suất động cơ giảm đến 40% so với khi chạy bằng nhiên liệu truyền thống. Syngas được phun trực tiếp giúp cải thiện công suất động cơ syngas nói riêng và động cơ sử dụng nhiên liệu khí nghèo nói chung.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
Sahar, A., & Taraneh, S. (2023). The attractiveness of syngas production from forest-based biomass for pulp mills considering carbon pricing and government regulations. Renewable Energy Focus, 45, 287-306. https://doi.org/10.1016/j.ref.2023.04.007
Paul, S. (2023). The 2022 energy crisis: Fuel poverty and the impact of policy interventions in Australia’s National Electricity Market. Energy Economics, 121, 106660. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2023.106660
Rogelj, J., Geden, O., Cowie, A., & Reisinger, A. (2021). Net-zero emissions targets are vague: three ways to fix. Nature 591, 365-368.
Peker, E. (2019). In the Wall Street Journal (Brussels).
Sachs, J. D., Schmidt-Traub, G., & Williams, J. (2016). Pathways to zero emissions. Nat. Geosci. 9, pp 799-801.
Fuss, S., Canadell, J. G., Peters, G. P., Tavoni, M., Andrew, R. M., Ciais, P., Jackson, R. B., Jones, C. D., Kraxner, F., Nakicenovic, N., Quéré, C. L., Raupach, M. R., Sharifi, A., Smith, P., & Yamagata, Y. (2014). Betting on negative emissions. Nature Climate Change, 4(10), 850–853.
https://doi.org/10.1038/nclimate2392
Johari, A., Mat, R., Alias, H., Hashim, H., Hassim, M.H., Zakaria, Z.Y. & Rozainee, M. (2014). Combustion characteristics of refuse derived fuel (RDF) in a fluidized bed combustor. Sains Malaysiana, 43(1), 103–109.
Dinesh, S., & Romeela, M. (2011). Power generation from refuse derived fuel. 2nd International Conference on Environmental Engineering and Applications.
Hajinezhad, A., Halimehjani, E.Z., Tahani, M. (2016). Utilization of refuse-derived fuel (RDF) from urban waste as an alternative fuel for cement factory: a case study. International Journal of Renewable Energy Research, 6(2), 702-714.
Shaopeng, G., Qibin, L., Jie, S., & Hongguang, J. (2018). A review on the utilization of hybrid renewable energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 91, 1121–1147. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.105
Arena, U. (2014). Process and technological aspects of municipal solid waste gasification: A review. Waste Management, 32, 625- 639.
Yohanes, S., Zhongkai, Z., Akihiro, Y., Abuliti, A., & Guoqing, G. (2020). Small-scale biomass gasification systems for power generation (<200 kW lass): A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 117, 109486. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109486
Sridhar, G., Sridhar, H. V., Dasappa, S., Paul, P. J., Rajan, N. K. S., & Mukunda, H. S. (2005). Development of producer gas engines. Proc Inst Mech Eng, 219(3), 423–38. doi:10.1243/095440705X6596
Hagos, F., Aziz, A., & Sulaiman, S. (2014). Trends of syngas as a fuel in internal combustion engines, pp 1-10. Article id: 401587. https://doi.org/10.1155/2014/401587
Shah, A., Srinivasan, R., & Columbus, E. P. (2010). Performance and emissions of a spark-ignited engine driven generator on biomass based syngas. Bioresour Technol, 101, 4656-4661. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.01.049
Xuân, N. T. T., Tú, B. T. M. T., & Ga, B. V. (2023). Simulation and experimental study of refuse-derived fuel gasification in an updraft gasifier. Int. J. Renew. Energy Dev, 12(3), 601-614. https://doi.org/10.14710/ijred.2023.53994
Ga, B. V., Tú, B. T. M., Tùng, T. T. H., & Long, P. Đ. (2021). Mô phỏng quá trình khí hóa viên nén nhiên liệu RDF trong lò khí hóa kiểu hút xuống. Tuyển tập Công trình Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc lần thứ 24, Hà Nội-Đà Nẵng-Thành phố Hồ Chí Minh ngày 18-12-2021, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, ISBN: 978-604-357-045-8, pp. 120-134.
Tung, P. M., Ga, B. V, Son, T. T., Tien, N. M., & Quoc, T.D. (2023). Simulation and Experimental Study on Refuse Derived Fuel Gasification in a Downdraft Gasifier. 14th Asia-Pacific Conference on Combustion, Kaohsiung Exhibition Center, Kaohsiung, Taiwan, 14th-18th May 2023.