Podejmowany w ramach niniejszego projektu problem dotyczy rozwoju technologii, opracowanej uprzednio przez Spółkę ICS, mianowicie technologii strefowego spalania objętościowego ZVC. Umożliwi to wykorzystywanie źródeł odnawialnych energii, jak i maksymalizacji pozyskania/wykorzystania energii z obszaru paliw odpadowych (gazy poprocesowe, gazy odpadowe) zamiast czerpania energii z tak zwanych paliw kopalnych, których zasoby są już ewidentnie ograniczone.

Jednym z podstawowych obszarów wykorzystywania opracowywanej technologii są wysokosprawne rozproszone układy produkcji energii elektrycznej, układy przetwórstwa wyselekcjonowanych odpadów przemysłowych w tym w szczególności tworzyw sztucznych, czy też układy utylizacji gazów pochodzących z różnych procesów przemysłowych. Podejmowany problem dotyczy jednej z ważniejszych spraw ludzkości, które winny być rozwiązane w najbliższym czasie, a jednym z elementów rozwiązania są wysokosprawne, niskoemisyjne rozproszone źródła energii małej skali, oparte między innymi na wykorzystaniu, odpadów municypalnych czy gazów odpadowych.

Celem badań niniejszego projektu jest powstanie niskoemisyjnego systemu spalania produktów (gazowych i ciekłych):

• z procesów nisko-, średnio- i wysokotemperaturowego zgazowania biomasy,
• ze zgazowania wyselekcjonowanych odpadów municypalnych,
• odpadowych z procesu przetwórstwa tworzyw sztucznych na paliwa płynne lub gazowe,
• odpadowych z procesów przemysłowych zawierających węglowodory wyższe (C6+, ze szczególnym uwzględnieniem węglowodorów aromatycznych) oraz związków typu C_XH_YN_Z, N_XH_Y, C_XH_YS_Z czy H_XS_Y,

w układach o relatywnie wysokim współczynniku nadmiaru powietrza bez technologicznej możliwości zewnętrznej recyrkulacji spalin. Ponadto, zakłada się, iż system ten będzie mógł być używany bez konieczności:

• wykorzystywania wtórnych technologii redukcji emisji tlenków azotu zawartych w spalinach, takich jak na przykład metody selektywnej redukcji niekatalitycznej (ang. SNCR - Selective Non-Catalytic Reduction) lub innych, dla szerokiego zakresu paliw zawierających w składzie związki typu C_XH_YN_Z, N_XH_Y, które to w znacznej mierze decydują o ilości powstających tlenków azotu,
• wykorzystywania wtórnych technologii dopalania związków węglowodorowych CXHY, szeroko rozumianych węglowodorowych związków rakotwórczych czy tak zwanych związków „odorowych”, takich jak specjalistyczne układy dopalania katalitycznego.

Głównym efektem projektu jest udoskonalenie, opracowanej uprzednio, technologii strefowego spalania objętościowego (Zonal Volumetric Combustion). W wyniku przeprowadzonych działań możliwe jest zostawanie technologii ZVC do szerokiej gamy paliw nisko, średnio i wysokokalorycznych, zawierających węglowodory wyższe, związki siarki oraz związki mające związany azot cząsteczkowy. Ponadto możliwe jest prowadzenie procesu spalania z użyciem nowoopracowanego inżektorowego układu zasilania, bez wpływu, na jakość procesu spalania, w szczególności na emisję związków szkodliwych.

Z przeprowadzonych badań, wynika, że dla szerokiej gamy paliw, zmodyfikowana technologia ZVC charakteryzuje się niższą emisją paliwowych tlenków azotu w stosunku do obecnie dostępnych technologii. Otrzymany współczynnik konwersji azotu cząsteczkowego zawartego w paliwie, do tlenku azotu w spalinach, dla opracowanej technologii (ZVC) w przypadku spalania analizowanych paliw przyjmuje wartości o kilka procent niższe w stosunku do obecnie dostępnych technologii.

Dodatkowym efektem projektu jest opracowanie nowego modelu obliczeniowego umożliwiającego analizę numeryczną (CFD) procesu spalania zmodyfikowanej technologii ZVC bez konieczności realizacji kosztownych i czasochłonnych eksperymentów.

Projekt współfinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego