Mirko Komatina
- Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet, Kraljice Marije 16, 11120 Beograd 35, Srbija
Lista radova objavljenih u časopisu
-
Proces gasifikacije biomase postaje sve značajnija tema razvojnih istraživanja u energetici i procesnoj tehnici. Biomasa se smatra obnovljivim i "CO2-neutralnim" gorivom, čijom se gasifikacijom može dobiti gas primenljiv u različite svrhe. U okviru projekta Nacionalnog programa energetske efikasnosti ispitivan je proces gasifikacije biomase (drvo, oklasak kukuruza), kao obnovljivog, lako dostupnog i jeftinog reaktanta. Cilj istraživanja je formulacija i konstrukcija pilot-postrojenja za gasifikaciju biomase u fluidizovanom sloju inertnog materijala, kao osnove za širu industrijsku primenu ove tehnologije. Proces gasifikacije biomase ispitivan je eksperimentalno i teorijski, da bi se odredili sastav produkata, kinetika procesa, i optimalni uslovi odvijanja procesa. Sastav produkata i kinetika procesa određivani su eksperimentalno, u laboratorijskom reaktoru sa fluidizovanim slojem. Matematički model gasifikacije obuhvata hemijsko-kinetičku karakterizaciju, energetske i materijalne bilanse procesa, i hidrodinamičke karakteristike reaktora sa fluidizovanim slojem. Dobijeni rezultati se mogu iskoristiti za optimizaciju procesa gasifikacije biomase u cilju dobijanja kvalitativno i kvantitativno optimalnog prinosa gasovitog proizvoda.
0350-218X, 30 (2004), 1-4, 5-22 preuzimanje -
Biomasa kao najznačajniji obnovljivi izvor energije kod nas, ima značajne prednosti sa aspekta očuvanja životne sredine, jer se njenim korišćenjem ne povećava koncentracija ugljendioksida u atmosferi, što se u potpunosti uklapa u tendencije zemalja potpisnica Kjoto sporazuma, među kojima je i Republika Srbija. U skladu s tim, grupa saradnika Laboratorije za termotehniku i energetiku Instituta za nuklearne nauke 'Vinča', niz godina unazad značajno radi na promovisanju korišćenja otpadne poljoprivredne biomase, što je finalizovano razvojem kotla snage 1,5 MW za sagorevanje baliranog sojinog ostatka za potrebe grejanja 1 hektara plastenika u okviru Poljoprivrednog kombinata Beograd. Za potrebe definisanja termofizičkih karakteristika goriva (bali- ranog sojinog ostatka) koje su od posebnog značaja za sveobuhvatnije sagledavanje i predviđanje procesa sagorevanja, u ovom radu je prikazano eksperimentalno određivanje koeficijenata permeabilnosti. Koeficijenti su određivani tako da odgovaraju viskoznim i inercionim članovima uopštene Forhajmerove jednačine. Eksperimentalnim istraživanjima je obuhvaćen uticaj poroznosti na permeabilnost, a kao rezultat analize eksperimentalnih podataka, definisane su i funkcionalne zavisnosti pomenutih koeficijenata od poroznosti. Pored toga, u radu je razmatran i uticaj vlažnosti biomase na permeabilnost, kao i funkcionalna zavisnost vlažnosti i poroznosti. Određivanje parametara permeabilnosti, kao i njihove zavisnosti od uticajnih faktora (poroznost i vlažnost), polazne su osnove u daljem istraživanju kinetike procesa sagorevanja u realnim uslovima, što je veoma značajno pri definisanju geometrijskih karakteristika ložišta.
0350-218X, 36 (2010), 1, 143-151 preuzimanje -
Ovaj rad predstavlja doprinos ispitivanju sagorevanja alternativnih tečnih goriva poput: taloga iz rezervoara sirove nafte, zatim tečnih materija nastalih kao nusproizvod u procesima procesne, petrohemijske i metalurške industrije, iskorišćenih jestivih i mineralnih ulja, ili glicerina - nusprodukta proizvodnje biodizela. Ove materije se najčešće tretiraju kao otpadne ili istrošene materije i njihovo odlaganje/uklanjanje je najčešće skopčano sa velikim ekološkim problemima. Pored toga, te materije se zbog velikog sadržaja balasta, neujednačenog sastava i gustine ne mogu sagorevati u uobičajenim uređajima za sagorevanje tečnih goriva, pa se kao rešenje nameće tehnologija termičke dezintegracije u fluidizovanom sloju, koji omogućava sagorevanje materija najrazličitijeg porekla i neujednačenog sastava, uz smanjenje emisije polutanata i veliku termičku inertnost postrojenja. U radu je dat opis eksperimentalne instalacije za sagorevanje tečnih goriva velikih gustina u fluidizovanom sloju, kao i prikaz eksperimentalnih rezultata sagorevanja nekoliko tipova tečnih goriva sa i bez nečistoća, različitih gustina i viskoziteta, sa i bez dodavanja vode, u dugotrajnim, stacionarnim režimima. Prilikom analize eksperimenata akcenat je postavljen na efikasnost i stabilnost sagorevanja goriva različitog sastava. Razmatran je sadržaj štetnih produkata sagorevanja, uz analizu rasporeda temperatura u ložištu radi određivanja lokacije zone intenzivnog sagorevanja u zavisnosti od karakteristika goriva.
0350-218X, 36 (2010), 1, 133-142 preuzimanje -
Vertikalni profil temperature u instalaciji za sagorevanje otpadnih goriva sa fluidizovanim slojem
abstraktOvaj rad je prilog istraživanju sagorevanja čvrstih i tečnih otpadnih goriva. U tečna otpadna goriva čije odlaganje predstavlja
ekološki prob lem ubrajamo talog iz rezervoara sirove nafte kao i korišćena jestiva/mineralna ulja i glicerin kao nus-produkt proizvodnje biodizela. Pored toga, ove materije, zbog neujednačenog sastava i gustine kao i visokog udela balasta, se ne mogu sagorevati u konvencionalnim ložištima, pa je tehnologija pogodna za njihovu toplotnu dezintegraciju fluidizovani sloj jer omogućava sagorevanje najrazličitijih vrsta goriva neuniformnog sastava. U čvrsta otpadna goriva ubrajamo i vanbilansne rezerve uglja (sitne granulacije, sa visokim sadržajem mineralnih materija i niskom toplotnom moći) koje je potrebno koristiti racionalnije, što
opet podrazumeva primenu ložišta sa fluidizovanim slojem. U kotlovima sa fluidizovanim slojem mogu se sagorevati čvrsta goriva
sa 85% inertnih materija, sa efikasnim odsumporavanjem dodavanjem krečnjaka direktno u ložište, sa niskom emisijom NOdž,
što ovoj tehnologiji daje značajnu prednost u poređenju sa drugim tehnologijama sagorevanja. U radu je dat opis eksperimentalne instalacije, kao i rezultat eksperimenata, sa naglaskom na raspodelu tem per a ture po visini ložišta, u cilju određivanja zone intenzivnog sagorevanja u zavisnosti od karakteristika goriva.0350-218X, 38 (2012), 1, 11-24 preuzimanje -
Uovom radu prikazani su rezultati eksperimentalnog određivanja stagnantne toplotne provodljivosti balirane biomase, koja predstavlja važnu termofizičku karakteristiku materijala sa osobinama poroznog sloja. Dobijena zavisnost značajna je za optimalizaciju procesa sagorevanja balirane biomase, kao i za proces modeliranja transportnih fenomena u poroznom sloju balirane biomase. Radi određivanja stagnantne toplotne provodljivosti balirane poljoprivredne biomase, osmišljena je eksperimentalna metoda i izražena odgovarajuća eksperimentalna instalacija. Eksperimentalnim istraživanjima ispitivan je uticaj poroznosti sloja na stagnantnu toplotnu provodljivost. Na osnovu sprovedenih merenja, kao i analize eksperimentalnih rezultata, definisana je funkcionalna zavisnost stagnantne toplotne provodljivosti od poroznosti u opsegu od 0,50‡0,85. Dobijeni rezultati pokazuju da smanjenjem poroznosti sloja do vrednosti od 0,65 dolazi do smanjenja vrednosti stagnantne toplotne provodljivosti, što može da se objasni smanjenjem zapremine pora, odnosno vazduha, koji aktivno učestvuje u procesu prenošenja toplote kroz porozni sloj. Smanjenjem veličine poroznosti ispod 0,65 dolazi do porasta vrednosti toplotne provodljivosti, što se objašnjava time da dominantni način u prenošenju toplote postaje kondukcija kroz čvrstu i gasovitu fazu. Stagnantna toplotna provodljivost, kao i njena zavisnost poroznosti, polazne su osnove u matematičkom modeliranju procesa sagorevanja balirane biomase po principu „cigaretnog” sagorevanja, a takođe mogu biti veoma značajni pri analizi mogućih konstrukcionih izmena na ložištu, koje radi na ovom principu.
0350-218X, 38 (2012), 3, 291-302 preuzimanje