Sentez gazının içten yanmalı motor performansına etkisi

Abstract

Biyokütle dönüşüm yöntemlerinden biri olan gazlaştırma prosesi ile çeşitli biyokütle kaynakları doğrudan kullanılabilen gaz ürüne dönüştürülmektedir. Gazlaştırma prosesi sonunda elde edilen sentez gazı ısı ve güç sistemlerinde yakıt olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, çam talaşı ve atık motor yağının gazlaştırılması ile elde edilen sentez gazının içten yanmalı gaz motorunda kullanılarak motor verimi ve egzoz emisyonlarının incelenmesi amaçlanmıştır.Denemeler öncesinde tez materyali olan çam talaşı ve atık motor yağının nem, kül ve uçucu katı madde, sabit karbon oranı ve elementel analizleri gerçekleştirilmiştir. Denemeler sonunda elde edilen sentez gazının içeriği ve kalorifik değeri belirlenmiştir. Üretilen sentez gazı ile beslenen içten yanmalı gaz motorunun emisyon analizleri yapılarak egzoz gazı içerisindeki gaz konsantrasyonları ve motor yanma verimi saptanmıştır. Motorun 5kWe yükte, tükettiği sentez gazı miktarı 4.5 m3/saat olarak belirlenmiş ve tam yükteki maksimum elektrik çevrimi %27 olarak hesaplanmıştır. 15 saatlik sürekli çalıştırma sonucunda, motor parçalarında ve bujilerde önemli bir sorun gözlenmemiştir. Küçük güçlü sistemlerin, özellikle kırsal kesimde, elektrik üretim amaçlı kullanılabileceği kanaatine varılmıştır.

Various biomass sources are directly converted into gas products with the gasification process, which is one of the biomass conversion methods, that can be used. Synthesis gas which is obtained as a result of gasification process, is used as fuel in heat and power systems. In this thesis, it is aimed to investigate engine efficiency and exhaust emissions by using synthesis gas obtained from gasification of pine sawdust and waste engine oil in internal combustion gas engine. Before the experiments the moisture, ash, volatile solids, constant carbon content and elemental analysis of pine sawdust and waste engine oil were performed. As a result of experiments, the content and calorific value of the synthesis gas were determined. Emission analysis of the internal combustion gas engine fed by the synthesis gas produced was conducted for determining gas concentrations in exhaust gas and engine combustion efficiency. The amount of synthesis gas consumed by the engine at 5kWe load was determined as 4.5 m³ / hour and the maximum efficiency at full load was calculated as 27%.15 hours of continuous operation, no significant problems were observed in engine parts and plugs. It has been concluded, that small power systems can be used for electricity generation, especially in rural areas