La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Projet Megazo 1 Séminaire de thermodynamique du 20 décembre 2002 Introduction au projet Megazo Promoteur : Pr. Joseph Martin Chef de projet : Jean-Marie.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Projet Megazo 1 Séminaire de thermodynamique du 20 décembre 2002 Introduction au projet Megazo Promoteur : Pr. Joseph Martin Chef de projet : Jean-Marie."— Transcription de la présentation:

1 Projet Megazo 1 Séminaire de thermodynamique du 20 décembre 2002 Introduction au projet Megazo Promoteur : Pr. Joseph Martin Chef de projet : Jean-Marie Seynhaeve Assistant de recherche : Baptiste Buxant Partenaire industriel: Xylowatt

2 Projet Megazo 2 Plan de lexposé introductif La gazéification Contexte Objet de la recherche Megazo Plan de travail Phase 1: Caractérisation - Matrice des essais Phase 2: Modélisation des foyers Phase 3: Étude et design dun foyer 1MWe Phase 4: Réalisation du gazogène

3 Projet Megazo 3 La gazéification Input Bois de toute essence Conditions sur Granulométrie & Humidité Origine: rés. forestiers,rés. agricoles, scieries, cultures énergétiques, bois de démolition, bois contaminés. De lair… Output Gaz combustible (CO, H2, CH4, CO2, N2, H2O) En aval du gazogène Moteur & Cogénération, Turbine, Chaudière Pîle à combustible

4 Projet Megazo 4 Contexte (1) A lUCL: 10 années de recherche fondamentale Gazel (à Ophain) Regal (à lucl) Minigazogène (à lucl) Projets en cours : WW-Cogen, Mini-Cogen, Gazopile Xylowatt : spin-off UCL Gazogènes de 0,1 à 0,5 Mwe (1000 tep/an) Potentiel biomasse en Belgique: 1 million tep/an 1. Peu valorisé 2. Problèmes de débouchés

5 Projet Megazo 5 Contexte (2) Enjeux environnementaux, sociaux et économiques Cependant… Limitation de la puissance Design du foyer critique (> 0,5 Mwe) Problème de répartition de lair Figure 1 Figure 2 Gaz de pyrolyse air

6 Projet Megazo 6 Objet de la recherche Megazo Modélisation des foyers de gazogènes Écoulement des réactifs (gaz de pyrolyse, air) Écoulement du milieu poreux Equilibres & cinétique des réactions Simulation CFD des foyers Expérimentation sur maquette, validation Etude & Optimisation dun gazogène 1Mwe Réalisation dun prototype

7 Projet Megazo 7 Plan de lexposé introductif La gazéification Contexte Objet de la recherche Megazo Plan de travail Phase 1: Caractérisation - Matrice des essais Phase 2: Modélisation des foyers, validation Phase 3: Étude et design dun foyer 1MWe Phase 4: Réalisation du gazogène

8 Projet Megazo 8 Phase 1: Caractérisation (1) Etude de linfluence des paramètres fondamentaux Mise en évidence de lois dhomothétie ? Gazogène expérimental 30 kWe Gazogène REGAL 300 kWe Guidelines de design pour 1Mwe Apport de données pour les phases suivantes

9 Projet Megazo 9 Phase 1: Caractérisation (2) Matrice dessais Paramètres Gazogène Expérimental / Gazogène REGAL Débit dair Granulométrie du combustible Humidité du combustible Grandeurs mesurées Composition du gaz Teneur en goudrons Température du gaz Humidité du gaz

10 Projet Megazo 10 Phase 1: Caractérisation (3) 1. Recherche du débit dair nominal Granulométrie & humidité fixées 2. Influence sur la gazéification de: Granulométrie du combustible Humidité du combustible Gazogène expérimental: essais Gazogène REGAL : essais Planning: Fin des essais: mai 2003 Durée 17 semaines 3 essais/semaine

11 Projet Megazo 11 Matrice dessai du Gazogène expérimental

12 Projet Megazo 12 Phase 2: Modélisation du foyer Simulation CFD (Fluent) Modélisation de la pyrolyse Modélisation du matériau poreux Modélisation des écoulements (réactifs solides & gazeux) Simulations Validation sur maquette « froide » Comparaison avec résultats CFD

13 Projet Megazo 13 Phase 3: Design du foyer 1MWe Choix de configurations Foyer cylindrique Foyer annulaire Foyer à géométrie elliptique … Simulation CFD des configurations (Fluent) Simulations pour plusieurs conditions de fonctionnement Sélection et optimisation du meilleur design Vérification du design choisi sur maquette 1:1

14 Projet Megazo 14 Phase 4: Réalisation du gazogène Conception du gazogène pilote : Design complet du gazogène pilote (sans système dépuration) Construction du gazogène et de ses périphériques Sous-traitance de la réalisation Localisation à définir… Caractérisation du gazogène pilote Puissance nominale Teneur en goudrons Influence granulométrie & humidité

15 Projet Megazo 15 Conclusions Nécessité de développer un modèle pour la gazéification Plan de travail Phase 1: Caractérisation Phase 2: Modélisation des foyers Phase 3: Étude et design dun foyer 1MWe Phase 4: Réalisation du gazogène

16 Projet Megazo 16 Phase 2: Modélisation du foyer Pyrolyse Bois Matières volatiles Coke végétal Sous leffet de la température

17 Projet Megazo 17 Combustion Matières volatiles sous forme gazeuse Coke végétal sous forme solide Réduction

18 Projet Megazo 18 Pyrolyse : relâchement en fonction de la température

19 Projet Megazo 19 Pyrolyse : « chimie » à léquilibre

20 Projet Megazo 20 Pyrolyse : évaluation de la composition 5 relations : - 3 équations déquilibre chimiques : f(T) - bilan de masse : bois, matières volatiles, coke végétal = p(T) + (1-p(T)) - somme des fractions molaires = 1

21 Projet Megazo 21 Géométrie des gazogènes REGAL

22 Projet Megazo 22 2D axisymétrique : Conditions aux limites - Maillage AIR GAZ

23 Projet Megazo 23 Modélisation du lit de particules de bois MILIEUX POREUX ERGUN 4 simulations en 2D axisymétrique : - « BASIC » - « VIDE » : D et C = 0 - « VISQ » : C = 0 - « TURB » : D = 0

24 Projet Megazo 24 Simulation 2D axisymétrique : BASIC « Vitesse »

25 Projet Megazo 25 Simulation 2D axisymétrique : BASIC Trajectoire

26 Projet Megazo 26 Simulation 2D axisymétrique : VIDE Trajectoire

27 Projet Megazo 27 Simulation 2D axisymétrique : VISQ Trajectoire

28 Projet Megazo 28 Simulation 2D axisymétrique : TURB Trajectoire

29 Projet Megazo 29 Simulation 2D axisymétrique : Faction massique Basic Vide Visq Turb

30 Projet Megazo 30 Simulation 2D axisymétrique : Température Basic Vide Visq Turb

31 Projet Megazo 31 Simulation 3D : MINIGAZO - REGAL VOIR FLUENT : MINIGAZO

32 Projet Megazo 32 Simulation 3D : MINIGAZO – Fraction massique

33 Projet Megazo 33 Simulation 3D : REGAL – Fraction massique

34 Projet Megazo 34 Simulation 3D : MINIGAZO – Température

35 Projet Megazo 35 Simulation 3D : REGAL – Température

36 Projet Megazo 36 Conclusions - Influence importante de la nature du lit de particules de bois - Influence de la géométrie – Effet déchelle - Imperfections de la modélisation Modélisations futures - Simulation de la génération de chaleur « Combustion » - « Réduction » - Simulation du dégagement des mat. vol.. Fonction de la température. Conduction dans le milieu poreux - Caractéristiques du milieu poreux - Etude de sensibilité


Télécharger ppt "Projet Megazo 1 Séminaire de thermodynamique du 20 décembre 2002 Introduction au projet Megazo Promoteur : Pr. Joseph Martin Chef de projet : Jean-Marie."

Présentations similaires


Annonces Google