Biodiesel - brændstof til eftertanke - Aalborg Universitet

7.3. Forbrændingsteori Aalborg Universitet
7.3 Forbrændingsteori
Der vil i dette afsnit blive vist en teoretisk model, som kan udregne forskellige emissioner,
s˚asom CO2, NO2 og SO2 ved en forbrænding. Grundlæggende forbrændingsteori vil blive
beskrevet, med fokus p˚a udregning af emissioner ved forbrænding af de udvalgte biobrændstoffer
i denne rapport. Parallelt med teorien vil der blive lavet en case med elementaranalysen
for Daka biodiesel.
Ved en forbrænding sker reaktioner mellem forskellige stoffer, som medfører en frigivelse af
en mængde energi. Under fotosyntesen omdanner planter kuldioxid, vand og energi fra solens
str˚aler til biomasse samt en mængde kemisk bundet energi. N˚ar biomassen forr˚adner i
naturen eller afbrændes, frigives energien igen, og den mængde CO2 og H2O, der blev omdannet
under fotosyntesen, vil nu blive udledt som CO2 og H2O [Aage B. Lauritsen, 2007].
Dette ser p˚a forenklet form s˚aledes ud:
(7.5)
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energi
For at kunne beregne udslippet af de forskellige emissioner, skal der kunne udledes
teoretiske formler for røgtab ved en forbrænding. Brændstoffet karakteriseres, og der skal
kendes til en række forskellige forbrændingsberegninger. Herunder vil der blive redegjort
for disse, og efterfølgende vil teoretiske formler for røgtab og virkningsgrad blive udledt.
7.3.1 Brændstofsanalyse
Brændstoffets sammensætning skal kendes og karakteriseres, da de forbrændingstekniske
beregninger er baseret p˚a brændstoffets karakteristik. Brændstoffet kan karakteriseres p˚a
forskellige m˚ader, men for at lave en beregning af luft- og røggasvolumen, skal brændstoffets
kemiske sammensætning kendes. Denne er givet ved en elementaranalyse, der ser
s˚aledes ud [Thomas Rump, 2004]:
c kg kulstof/kg r˚a brændstof
h kg brint/kg r˚a brændstof
s kg svovl/kg r˚a brændstof
n kg kvælstof/kg r˚a brændstof
o kg ilt/kg r˚a brændstof
w kg vand/kg r˚a brændstof
a kg aske/kg r˚a brændstof
(7.6)
c + h + s + n + o + w + a = 1
P˚a figur 7.6 ses en elementaranalyse over de udvalgte brændstoffer. Det skal understreges,
at de tilsendte elemantaranalyser ikke alle stemte overens med ligning 7.6, alts˚a at
53