Eassist Combustion Light

MILJÖLABORATORIET Eassist Combustion Light Miljölaboratoriet i Trelleborg AB Telefon 0410-36 61 54 Fax 0410-36 61 94 Internet www.mlab.se

Innehållsförteckning Eassist Combustion Light Inledning...3 Installation...5 Ett exempel...5 Starta programmet...5 Mata in data...6 Visa resultat...13 Beräkning av emissioner...17 Exportera resultat...19 Fuktig luft och rökgas...21

Inledning Eassist Combustion Light (ECL) beräknar verkningsgrad, bränsleflöde, rökgasflöde m.m. i en förbränningsanläggning enligt den indirekta metoden. Enligt denna sätts tillförd energi lika med summan av nyttiggjorda energi och värmeförluster vid beräkning av verkningsgrad. Följande indata behövs: Bränslets elementaranalys (halter av kol, väte, syre, kväve och svavel) Bränslets askhalt och fukthalt Bränslets värmevärde Oförbränd andel och värmevärde i aska och slagg Temperatur och fukthalt hos förbränningsluft Rökgastemperatur CO2- eller O2-halt i rökgas CO-halt hos rökgas Nyttiggjord effekt Strålnings- och konvektionsförluster Om den nyttiggjorda effekten inte är känd används istället bränsleflöde eller rökgasflödet som indata. Indata lagras på fil och beräkningsresultat skrivs ut på skrivare, exporteras till textfil eller klistras in i Microsoft Excel eller annat program. 3

Det finns en avancerad version som heter Eassist Complete Combustion (ECC). Här ser du skillnaden mellan de båda versionerna: Funktion Combustion Light Complete Combustion Obegränsat antal bränsleflöden och bränsleanalyser Obegränsat antal askflöden (bottenaska, flygaska, rostgenomfall etc.) Obegränsat antal flöden av luft med olika tillstånd (primärluft, sekundärluft, läckageluft etc.) Fasta bränslen Flytande bränslen Gasbränslen Beräkning av effektivt värmevärde enligt standard Beräkning av emissioner En komponent åt gången Obegränsat antal komponenter Beräkning av fuktig luft och fuktig rökgas vid rökgaskondensering Dynamisk länkning till Microsoft Excel för beräkning och presentation av flera driftfall samtidigt Tilläggsmoduler för speciella beräkningar eller anläggningar 4

Installation Eassist Combustion Light använder mjukvaruplattformen Microsoft.NET. Den är en ny och robust teknologi som möjliggör att program kan länkas samman och dela data med varandra oberoende av operativsystem, programmeringsspråk eller om detta sker lokalt på samma dator, i nätverk eller ute på Internet. Installera Eassist Combustion Light och Microsoft.NET Framework 1.1 genom att köra installationsprogrammet setupecl41.exe. Du kan också beställa en CD-ROM med installationsprogrammet från oss till självkostnadspriset 150 kr exkl. moms. Ett exempel Starta programmet När installationen är klar kan du starta programmet via Start>Alla program>eassist>combustion Light. Följande fönster öppnas. 5

Fönstret visar uppgifter om ett beräkningsfall (projekt) med hjälp av en trädvy till vänster och en datatabell till höger. Med hjälp av trädvyn skiftar du snabbt visningen mellan bränsle, aska, luft och övriga objekt. I tabellen visas indata och resultat för det objekt som markeras på trädet. Projektets alla indata och resultat visas om projektet högst upp i trädvyn markeras. Mata in data Klicka med höger musknapp på projektet och välj Design i pop up-menyn. Alternativt väljer du menykommandot Projekt>Design. Både möjligheterna visas i följande figur. 6

I dialogrutan som öppnas skriver du in önskade indata för bränslet enligt följande: Observera att du inte kan skriva in data för flödet i detta skede. Du får senare en beskrivning av hur du väljer mellan bränsleflöde, rökgasflöde och producerad nyttig effekt som det kända ingående värdet för beräkningen. Om du skriver in ett värde i rutan för kalorimetriskt värmevärde och sätter det effektiva värmevärdet till noll beräknas detta automatiskt. Du kan då se hur fukthalten påverkar det effektiva värmevärdet. 7

Välj därefter fliken Aska och skriv in önskade värden även här enligt följande. Om askhalten är 100 % så är självfallet värmevärdet för askan lika med noll. Ofta räknar man med ett schablonvärde 27,2 MJ/kg på värmevärdet hos den oförbrända andelen i askan vid biobränsleeldning. Om den oförbrända andelen är 10 % så är askhalten 90 % och värmevärdet 2,72 MJ/kg. Du skriver då in värdena 90 % som askhalt och 2,72 MJ/kg som värmevärde. Fukthalten är normalt 0 % när askan lämnar pannan. I beräkningen antas att all fukt som finns i askan tillförs efter pannan, t.ex. för kylning av bottenaska. Observera att värden som skrivs in ska motsvara blandningen av alla askor från pannan (bottenaska, flygaska, rostgenomfall etc.) eftersom Combustion Light tar hänsyn till endast ett askflöde. Det gäller också indata för bränslet om flera bränslen eldas samtidigt. 8

Klicka på fliken Luft och skriv in önskade värden på luft. Värden på temperatur och absolut fuktighet ska skrivas in. Absolut fuktighet räknas som g fukt per kg torr luft. Normalt kan värdet sättas lika med 6 g/kg men är betydligt högre vid uppfuktning i rökgaskondenseringsanläggningar. 9

Välj fliken Rökgas och skriv in värden på CO, O2 och rökgastemperatur. Halterna gäller torr gas. Du kan som alternativ till O2 halt välja CO2-halt. Detta val gör du i fliken Alternativ som beskrivs inom kort. 10

Välj fliken Energi och skriv in önskade värden på nyttig effekt, strålnings- och konvektionsförluster och eventuellt tillförd hjälpeffekt för t.ex. fläktar om dessa är placerade inom kontrollvolymen för energibalansberäkningen. Du skriver också in en referenstemperatur som normalt sätts lika med 25 C. Vid den temperaturen sätts energiinnehållet i luft och rökgas lika med noll. 11

Slutligen väljer du fliken Alternativ som ser ut på följande sätt. Här markerar du: 1. vilket askflöde som ska beräknas, 2. vilken av CO2- eller O2-halterna i rökgas som ska beräknas, 3. vilket bränsleflöde som ska beräknas, 4. vilket luftflöde som ska beräknas och 5. vilket av värdena på nyttiggjord effekt och bränsleflöde och rökgasflöde som är det kända (endast ett av dessa värden ingår i den indirekta metoden för beräkning av verkningsgrad). För punkterna 1, 3 och 4 finns bara en valmöjlighet eftersom Combustion Light hanterar ett enda flöde. Om du markerar att O2-halten ska beräknas så finns nu möjlighet att skriva in ett värde på CO2-halten under fliken Rökgas. Vid Känt värde väljer du vilket av värdena nyttiggjord effekt, bränsleflöde eller rökgasflöde som är det kända. Om du markerar bränsleflöde så finns nu möjlighet att skriva in ett bränsleflöde under fliken Bränsle istället för en nyttiggjord effekt under fliken Energi. När du har skrivit in alla indata så klickar du på OK-knappen varefter beräkningen görs automatiskt. 12

Du sparar indata på fil med hjälp av menykommandona Arkiv>Spara eller Arkiv>Spara som. Visa resultat När du klickat på OK-knappen i dialogfönstret Design stängs fönstret varefter beräkningen genomförs automatiskt. Resultatet kan du nu se i datatabellen enligt följande bild: Du kan visa resultatet som tabell eller rapport genom att trycka Ctrl+t för tabell och Ctrl+r för rapport. Bilden ovan visar resultat som tabell. 13

Följande bild visar resultatet som rapport: 14

Om du vill begränsa informationsmängden så klickar du på önskat objekt i trädvyn. Om du markerar Rökgas så visas följande: 15

Verkningsgraden presenteras under Energibalans på raden Nyttiggjord effekt som %. I det här fallet är verkningsgraden 91,59 %. Se följande bild: 16

Beräkning av emissioner I Combustion Light finns möjlighet att redovisa emissionen av en komponent åt gången. I den avancerade versionen Complete Combustion kan obegränsat antal komponenter redovisas samtidigt. Lägg till emissionen av en komponent genom att högerklicka på Emission och därefter på Lägg till emission i pop up-menyn enligt följande bild: 17

I dialogrutan som öppnas väljer du komponent, skriver in koncentration, väljer typ av presentation och skriver in standardiserad O2-halt. Om du väljer CO eller CO2 används värden som du tidigare skrivit in som indata för rökgas. Det går i dessa fall inte att skriva in ett värde i rutan för koncentration. Emissionen kan presenteras som specifik (mg/mj, kg/mwh eller t/tj) eller normaliserad (mg/m 3 vid normaltillstånd och standardiserad O2-halt). Se följande bild som visar dialogrutan: 18

I följande bild redovisas NOx-emission när halten är 100 ppm: Exportera resultat Du föra över resultatet till ett annat program om du väljer menykommandot Arkiv>Exportera. Resultatet sparas i en textfil som du öppnar med t.ex. Microsoft Excel. 19

En snabbare metod är att markera projektet högst upp i trädvyn och välja menykommandot Redigera>Kopiera projekt. Resultatet kopieras då till klippbordet. Växla därefter över till Microsoft Excel och välj menykommandot Redigera>Klistra in så skrivs hela datatabellen in i ett Excel-ark. I versionen Complete Combustion finns en betydligt mer avancerad metod för presentation av resultat i Microsoft Excel. Den går till på följande vis: 1. I Complete Combustion skapar du först ett beräkningsfall som utgångspunkt 2. Du klistrar in beräkningsfallet i ett Excel-ark genom att köra ett speciellt makro (se figur nedan) 3. I Excel-arket kopierar du beräkningsfallet och klistra in i så många kolumner du behöver för övriga beräkningsfall 4. I de nya kolumnerna ändrar du t.ex. nyttiggjord effekt, CO-halt, O2-halt eller rökgastemperatur 5. Beräkningen utförs automatiskt av Complete Combustion så fort du ändrar värdet i någon cell i kalkylarket 20

Fuktig luft och rökgas I den kompletta versionen Complete Combustion finns funktioner för beräkning av fuktig luft och fuktig rökgas vilket är användbart för energi- och massbalansberäkningar i rökgaskondenseringsanläggningar. Du kan t.ex. följa vad som händer med rökgasen vid dess strömning ut från pannan och genom rökgaskondensor och uppfuktare. Beräkningen tar också hänsyn till eventuella luftläckage, t.ex. mellan pannans utlopp och elektrofiltrets utlopp. Du anger vilken tillståndsförändring som sker i luften eller rökgasen genom att välja en viss kombination av indata. Följande kombinationer är möjliga: Luft Rökgas Storheter vars värden förändras Temperatur Temperatur + absolut fuktighet Temperatur + relativ fuktighet Temperatur + våt temperatur Entalpi + absolut fuktighet Temperatur + O2- halt Temperatur + CO2- halt Temperatur Temperatur + absolut fuktighet Temperatur + relativ fuktighet Temperatur + våt temperatur Entalpi + absolut fuktighet Om du t.ex. väljer kombinationen Temperatur + O2-halt för rökgas så kan du ta hänsyn till luftläckage över ett elektrofilter genom att du anger värdet på O2-halten efter elektrofiltret. Eftersom O2-halten vid läckage är högre efter elektrofiltret än före så visar beräkningen att fukthalten i rökgasen har sjunkit och rökgasflödet blivit större. Välj kombinationen Temperatur + relativ fuktighet för beräkning av tillståndet vid utloppet från en rökgaskondensor och sätt den relativa fuktigheten till ett värde nära 100 % så visar beräkningen till vilka värden absolut fuktighet och entalpi har sjunkit. I Combustion Light finns möjlighet att presentera förbränningsluften till pannan och rökgasen från pannan som fuktig luft eller fuktig rökgas. Högerklicka på Luft1 21

och välj Lägg till fuktig luft i pop up-menyn. Förbränningsluften presenteras som fuktig luft med uppgifter om absolut fuktighet, relativ fuktighet, entalpi med hänsyn till latent värme, daggpunkt och våt temperatur. På motsvarande sätt kan rökgasen presenteras som fuktig rökgas. Se följande bilder: 22