This thesis in mechanical engineering has been conducted in collaboration with Camatec Industriteknik AB, to find new concepts for the burner of biogas flares from Biogas Systems AB. Biogas flares are needed to burn off surplus volumes that arise for various reasons during the extraction of biogas. This is mainly because most of the biogas consists of methane, which is a strong driver of the greenhouse effect. As the overpressures involved are very small, below 400 [mbar], the aim was to find a better solution in terms of pressure drop, flow control and mixing relative to the current design.  Using a Double Diamond based approach, data in terms of governing standards together with functional, environmental, and economic requirements was gathered through literature search and study visits. This formed the basis for the creation of a requirements specification.  Through research into existing or nearby solutions, as well as pure idea generation sessions, the nine concepts were developed. These were then sifted, using the requirements specification as a basis, down to two, which were modelled and further developed. The two concepts were compared with an existing model from Biogas Systems AB as a benchmark, using basic CFD analysis. For this, an analysis strategy and fluid domains were designed to look at pressure drops at different flows, flows at different inlet pressures and to evaluate the influence of geometry on the conditions for good mixing of biogas and air. From the analysis, it appears that both concepts perform better than the current design, relatively speaking. However, one concept is not necessarily better than the other, as the choice depends on circumstances. Although a complete picture of reality cannot be given, and a number of simplifications have been made, the results suggest that with fairly simple means it is possible to create a solution that is more favourable with respect to all three aspects.

I Sverige finns det mycket skog att tillgå och en del av skogen används som energikälla för uppvärmning av hus. Många hus värms upp av pelletspannor och det finns många omoderna pelletspannor runt om i Sverige. Denna rapport syftar till att bygga om en pelletspanna av modell Ariterm PX21 från år 2009 med hjälp av lambdareglering.Brännaren idag har ingen teknik som kontrollerar förbränningen. Syftet med lambdaregleringen är att en lambdasond, som ska styra matarskruven till pelletsbrännaren, ska installeras och därmed styra förbränningen. Frågeställningen för arbetet är om en installation av lambdareglering förbättrar förbränningen och i sådana fall hur lång tid det tar innan investeringen lönar sig.En lambdasond installerades på rökröret och två Arduinos programmerades och installerades tillsammans med ett relä som är kopplat till matarskruvens strömförsörjning. Mätningar av avgaserna har genomförts både före och efter installationen och en förbättring på värdena NO, NOx och CO2 uppmättes vid lambdareglering. Vidare förbättrades verkningsgraden och bränsleförbrukningen. Förbränningen kan därmed antas vara mer fullständig med lambdareglering jämfört med utan. Efter inköpskostnaderna för installationen och besparingarna på pellets är installationen intjänad på en säsong. / There is a vast amount of forest in Sweden and parts of that is used as an energy source to heat up homes. Many homes are heated with pellet burners and some of these are old and inefficient. The purpose of this report is to rebuild a 2009 Ariterm PX21 pellet burner by installing a lambda controller.Currently, the burner has no built-in technique that controls the combustion. The purpose of the lambda controller is to control the pellet feeder to the burner with a lambda transmitter and by that control the combustion. The report aims to answer if that installation will improve the combustion and how long it will take until the investment is profitable.A lambda transmitter has been installed on the funnel and two Arduinos has been programmed and installed together with a relay connected to the feeder’s electrical supply. Exhaust measurements have been performed both before and after the installations. There was an improvement on NO, NOx, and CO2 after the installation. There was also an improvement of the efficiency and fuel consumption. Therefore, the installation of a lambda controller can be considered to improve the combustion. With the expenses made and the savings on pellet consumption, the installation will be profitable within one season.

Recent improvements to concentrating solar dish systems lead to further focus on hybridization systems for small-scale power generation applications. Variability of the solar load creates new requirements for combustion systems. This thesis presents a CFD simulation of the air flow inside a new combustor design for the combination of an impinging air solar receiver and a MGT. The system consists of a LPP tubular combustor with radial main swirler and central pilot burner. Focus is made on the pressure loss at the downstream impinging cooling wall for appropriate flow distribution between reacting and bypass air. Heat transfer is not studied due to lack of time. A fully-hexahedral multi-zones mesh of the system without fuel injection has been generated with Ansys ICEM software, making use of its O-grid capabilities. A realizable k-epsilon model is used for turbulence modelling. Several impinging hole’s diameters are studied to find the right balance between the two streams. Streamlines are also observed to confirm the location of recirculation zones and recommend design improvements. / Nya förbättringar av koncentrerade solskålssystem leder till ytterligare fokus på hybridsystem för småskaliga applikationer för elproduktion. Ojämn solstrålning skapar nya krav på förbränningssystem. Detta examensarbete presenterar en CFD-simulering av luftflödet i en ny förbränningsdesign för en kombination av en solfångare med forcerad konvektionskylning och en mikrogasturbin (MGT). Systemet består av en LPP-rörbrännare med radiellt virvelsystem och central pilotbrännare. Studien fokuserar på tryckförlusten vid slaghålsväggen, som används för kylning vid förbränning, och lämplig flödesfördelning mellan reagerande- och förbigående flöde. Värmeöverföring studeras inte på grund av tidsbrist. Ett helt sexkantigt nät med flera zoner i systemet utan bränsleinsprutning har genererats med Ansys ICEM-programvara som använder O-nätfunktioner. En realiserbar k-epsilon-modell används för turbulensmodellering. Flera slaghålsdiametrar studeras för att hitta rätt balans mellan de två strömmarna. Även strömlinjer observeras för att bekräfta placeringen av återcirkulationszoner och kunna rekommendera förbättringar av designen.