Maakaasun kuumailmapolton teoria ja koelaitteiston suunnittelu

Abstract

Tässä diplomityössä on tarkasteltu maakaasun kuumailmapolton teoriaa ja suunniteltu koelaitteisto. Työn alkuosassa on käsitelty maakaasun ominaisuuksia kuumailmapolton polttoaineena. Lisäksi on vertailtu kuumailmapolttoa perinteiseen polttoon. Teoreettinen tarkastelu on painottunut kuumailmapolton toiminnallisiin vaatimuksiin, joiden perusteella koelaitteisto on suunniteltu. Uuden koelaitteiston lähtökohtana on ollut Lappeenrannan teknillisen yliopiston voimalaitostekniikan laboratorion polttolaitteisto, johon on suunniteltu ja rakennettu kuumailmapolton edellyttämät muutokset. Koelaitteistolla tehtäviä maakaasun kuumailmapolttokokeita varten on laadittu koesuunnitelma, mutta koepolttoja ei tämän diplomityön puitteissa ole tehty. Laitteiston toiminta-arvoja on tarkasteltu esimerkkilaskulla, jossa käsitellään tyypillistä maakaasun kuumailmapolton koetilannetta.

In this master's thesis the theory of high temperature air combustion of natural gas has been studied and experimental apparatus has been designed. The features of natural gas as a fuel of high temperature air combustion have been observed in the first part of this thesis. Also high temperature air combustion and traditional combustion have been compared. The theoretical study has been focused on the functional demands of high temperature air combustion, which have been the basis of the experimental apparatus' preparation. The combustion equipment in the laboratory of power plant technology of Lappeenranta University of Technology has been the starting point of the new experimental apparatus. Research plan for high temperature air combustion has been prepared, but no combustion tests were done for the period of this thesis. The function of the apparatus has been studied by means of example calculation of typical experimental situation.