Projekt Chalmers kraftcentral

Fluidiseringsteknik

Om projektet

Fluidisering har blivit en etablerad teknik för storskalig förbränning och förgasning av fasta bränslen (speciellt biomassa). Avdelningen för Energiteknik driver sedan mer än tjugo års tid en omfattande forskningsverksamhet inom området fluidiseringsteknik med tillämpningen inom förbränning och förgasning av fasta bränslen, inklusive tekniker för avskiljning av koldioxid. Forskning inom följande processer bedrivs: pannor med fluidiserad bädd, indirekt förgasning, chemical looping combustion (kemcyklisk förbränning) samt fluidiserad förbränning med oxyfuelteknik (syreblåst förbränning) för koldioxidavskiljning.

Forskningsverksamheten har som mål att öka förståelsen för de förlopp som styr omblandningen samt förbrännings och förgasningsförloppen i ovannämnda tillämpningar. Exempel på förlopp som studeras är partikelomblandning, gas-partikel kontakt, bränsleomvandling samt värmeöverföring. Verksamheten bedrivs såväl experimentellt som genom matematisk modellering.

Avdelningen för energiteknik har tillgång till ett flertal anläggningar för experiment, som sträcker sig från labbskala till Chalmers 12 MW CFB panna, inklusive en 4 MW indirekt förgasare. Forskningsverksamheten inom fluidiseringsteknik är kopplad till avdelningens övriga verksamhet inom områdena förgasning av biomassa, kemcyklisk förbränning samt oxyfuelförbränning.​

Projektteam

Projektledare: Filip Johnsson

Projektdeltagare: Filip Johnsson, Bo Leckner, David Pallarès, Erik Sette, Louise Axelsson, Anton Larsson, Henrik Thunman, Martin Seemann, Fredrik Lind, Sadegh Seddighi, Jesper Aronsson, Pontus Markström, Patrick Moldenhauer, Anders Lyngfelt​

Externa parter: Metso Power, Foster Wheeler, utility companies​.

Kontaktperson för information

Finansiärer: Swedish Energy Agency, EU framework projects and boiler manufacturers such as Metso Power​.

Chalmers styrekområde: Energi

Förgasning av biomassa

Om projektet

Förgasningsprojektet är anslutet till Chalmers 2-4 MW förgasare som har varit drift ca 2000 h/år, varav ca 500 h/år med bränsle sedan 2007. En lång rad av aktiviteter är knutna till projektet, där samarbete mellan Akademiska Hus, Chalmers, Göteborg Energi och Metso tillsammans med den strategiska finansieringen via Chalmers Energiinitiativ samt från E.ON utgör kärnan. Under 2011 konsoliderades en stor del av verksamheten under en forskningsnod för indirekt förgasning (CIGB) inom ramen för det nationella kompetenscentrumet Svenskt förgasningscentrum (SFC), med lika finansiering från akademi, industri och Energimyndigheten. Svenskt förgasningscentrum var verksamt fram till 2021 och verksamheten kopplad till Chalmers förgasare riktas nu framförallt in på återvinningsprocesser.

Fokus har varit att experimentellt utnyttja de operativa möjligheter som den befintliga anläggningen erbjuder, att upprätta värme- och massbalansen för förgasaren, att studera transporten av bränsle partiklar i förgasaren, att undersöka effekten av att använda ett syrebärande material i förgasaren/förbränningsenheten. Utöver detta har vi undersökt möjligheten att använda Chemical-Looping Reforming för att omvandla tjärorna i rågasen till användbara gaskomponenter. På alla dessa områden har lyckade försök genomförts och kunskapsnivån inom förgasningsprocessen har höjts avsevärt.​

Förbrännings- och koldioxidinfångningstekniker

Om Forskargruppen

Forskningsgruppen har ett brett kompetensområde inom teknik för förbränning och koldioxidinfångning inom kraft och industriprocesser. Forskningen inkluderar områden som värmeöverföring och strålning i pannor, förbränningskemi och emissionsbildning, tekniker för att reducera emissioner samt processimuleringar för process- och värmeintegrering. Det övergripande målet för forskargruppen är att utveckla tekniker för effektiva och rena förbränningsprocesser.

Sedan början av 2000-talet har gruppen genomfört omfattande forskning för att utveckla så kallad oxy-fuel förbränning (syrgasförbränning), ett av de huvudspår som finns för infångning och lagring av koldioxid från kraftverk och industriprocesser. Idag bedriver gruppen även forskning på tekniker för att absorbera koldioxid direkt från rökgasströmmar, så kallad post-combustion teknik. Förutom reducering av koldioxid jobbar gruppen även med metoder för att kontrollera utsläpp av kväve- (NOx) och svaveloxider (SOx) från förbränningsprocesser.

Kemcyklisk förbränning (KCF)

Om projektet

Kemcyklisk förbränning (KCF) är en ny förbränningsprincip som kan avskilja växthusgasen koldioxid. Tekniken använder en syrebärare i form av metalloxid som överför syre från förbränningslut till bränsle. Syftet med tekniken är att fånga in koldioxid för att undvika effekter på klimatet. Chalmers har arbetat med KCF sedan 1998 och var först med att framgångsrikt demonstrera processen med gasformiga bränslen i en 10 kW anläggning 2003. Vidare var Chalmers också först med att demonstrera processen med fasta bränslen (2006) och med flytande bränsle (2011). Chalmers har mer än 2500 h drifterfarenhet av processen i fyra anläggningar, den största en anläggning för fasta bränslen på 100 kW. Detta innefattar användning av syrebärare baserade på nickel-, järn- och manganoxider liksom naturliga mineral. Chalmers har undersökt mer än 300 olika syrebärare på lab.

Startdatum 2012-03-01 Slutdatum Projektet är avslutat: 2017-02-28

Finansieras av

Europeiska kommissionen (EU) - Offentlig, Belgium

Övrig information

Chalmers styrkeområde: ​Energi

Publikationer: Komplett lista over Chalmers publikationer på kemcyklisk förbränning​

Hemsida Entek