Den negativa miljöpåverkan från förbrukning av fossila bränslen ökar kravet på förnyelsebara energikällor. Biobränsle är ett speciellt lovande alternativ. Detta projekt vill visa på möjligheten att använda gas från biobränsleförgasning som förbränns utan synliga flammor i glassmältugnar. Med bättre teknik är det möjligt både att upprätthålla produktionen och reducera kväveoxidutsläppen med ekonomiska fördelar. Biobränslena bidrar inte till växthuseffekten. En del av hela projektet är de experiment som utfördes den 1 juni 2004 vid Kosta glasbruk. Experimenten tog 7 timmar och 50 minuter. Den viktigaste uppgiften i detta examensarbete är att utvärdera mass- och energibalanserna på den medströms fastbäddsförgasare som användes vid experimenten. / The negative environmental impact of the consumption of fossil fuels has led to an increased claim for a wider use of renewable energy sources. Biomass appears as a particularly promising option. This project demonstrates the possibility to heat glass furnaces with gas from biofuel gasification combusted without visible flames. By better technique you can both retain production and reduce nitrogenoxide emissions with economical benefit. The biofuel doesn’t contribute to the greenhouse effect. A part of the whole project is the experiments performed on June 1st 2004 in Kosta glass- factory, total 7 hours and 50 minutes. A major effort of this diploma work is to evaluate mass and energy balances of the down – draft fixed bed gasifier used in the experiments.

Idag värms glasugnar upp med antingen gasol eller olja, detta projekt vill visa på möjligheten att istället använda gas från biobränsleförgasning som förbränns utan synliga flammor. Detta skulle miljömässigt ge fördelarna att biobränslen inte bidrar till växthuseffekten och ge förutsättningar för att minska kväveoxidutsläppen genom bättre teknik än dagens. För att visa att det är möjligt att både behålla produktionen och reducera kväveoxiderna med förgasningsgas konstruerades en modell av ugnen och strömningsbilden studerades i vattenmodell. För att undersöka värmeöverföringen i ugnen behöver en eller flera kalorimetrar konstrueras för att kunna användas vid varma försök. Dimensionsberäkningar gjordes som visade att detta är möjligt med vissa typer av kalorimetrar. / Today glassfurnaces are heated with LPG or oil, this project will show the possibility to use gas from biofuel gasification combusted without visible flames. This would give the environmental benefits that biofuels don´t contribute to the greenhouse effect and reduce nitrogenoxide emissions by better technique than today. To prove the possibility to retain todays production and reduce nitrogenoxide emissions a model of the furnace was constructed and the flow field was studied using water model technique. To examine the heat transfer in the furnace one or more calorimeters need to be constructed to be used in hot experiments. Dimensioning calculations were made that showed that this is possible provided certain specific designs.

<p>Den negativa miljöpåverkan från förbrukning av fossila bränslen ökar kravet på förnyelsebara energikällor. Biobränsle är ett speciellt lovande alternativ. Detta projekt vill visa på möjligheten att använda gas från biobränsleförgasning som förbränns utan synliga flammor i glassmältugnar. Med bättre teknik är det möjligt både att upprätthålla produktionen och reducera kväveoxidutsläppen med ekonomiska fördelar. Biobränslena bidrar inte till växthuseffekten. En del av hela projektet är de experiment som utfördes den 1 juni 2004 vid Kosta glasbruk. Experimenten tog 7 timmar och 50 minuter. Den viktigaste uppgiften i detta examensarbete är att utvärdera mass- och energibalanserna på den medströms fastbäddsförgasare som användes vid experimenten.</p> / <p>The negative environmental impact of the consumption of fossil fuels has led to an increased claim for a wider use of renewable energy sources. Biomass appears as a particularly promising option. This project demonstrates the possibility to heat glass furnaces with gas from biofuel gasification combusted without visible flames. By better technique you can both retain production and reduce nitrogenoxide emissions with economical benefit. The biofuel doesn’t contribute to the greenhouse effect. A part of the whole project is the experiments performed on June 1st 2004 in Kosta glass- factory, total 7 hours and 50 minutes. A major effort of this diploma work is to evaluate mass and energy balances of the down – draft fixed bed gasifier used in the experiments.</p>

<p>Idag värms glasugnar upp med antingen gasol eller olja, detta projekt vill visa på möjligheten att istället använda gas från biobränsleförgasning som förbränns utan synliga flammor. Detta skulle miljömässigt ge fördelarna att biobränslen inte bidrar till växthuseffekten och ge förutsättningar för att minska kväveoxidutsläppen genom bättre teknik än dagens.</p><p>För att visa att det är möjligt att både behålla produktionen och reducera kväveoxiderna med förgasningsgas konstruerades en modell av ugnen och strömningsbilden studerades i vattenmodell. För att undersöka värmeöverföringen i ugnen behöver en eller flera kalorimetrar konstrueras för att kunna användas vid varma försök. Dimensionsberäkningar gjordes som visade att detta är möjligt med vissa typer av kalorimetrar.</p> / <p>Today glassfurnaces are heated with LPG or oil, this project will show the possibility to use gas from biofuel gasification combusted without visible flames. This would give the environmental benefits that biofuels don´t contribute to the greenhouse effect and reduce nitrogenoxide emissions by better technique than today.</p><p>To prove the possibility to retain todays production and reduce nitrogenoxide emissions a model of the furnace was constructed and the flow field was studied using water model technique.</p><p>To examine the heat transfer in the furnace one or more calorimeters need to be constructed to be used in hot experiments. Dimensioning calculations were made that showed that this is possible provided certain specific designs.</p>

Climate change is emerging as a significant challenge in terms of the response needed to mitigate or adapt to the predicted global changes. Severe impacts due to rising sea-level, seasonal shifts, increased frequency and intensity of extreme weather events such as storms, floods or droughts have become accepted by the scientific community as a real and present threat to civilisation. The most significant impacts are expected in the Arctic, the Asian mega-deltas, Small Island Developing States (SIDS) and sub-Saharan Africa (IPCC 2007). There are two approaches to global climate change either mitigation or adaptation. This dissertation aims to provide the initial design concepts for a system to mitigate methane, a significant Greenhouse Gas (GHG), emitted from coalmines by ventilation air circulated through the underground workings. The VamTurBurner©, a Ventilation Air Methane (VAM) gas turbine based methane burning system, is proposed as a method of extracting the thermal energy from the VAM. A key aspect of the problem responsible for the difficulty in extracting the energy from VAM is the low concentration of methane in the high volume ventilation airflow. This approach recasts the concepts of combustion dynamics of a premixed fuel flow to that expected for VAM to ascertain the conditions conducive to combustion or oxidation of the methane in the ventilation air. A numerical model using Large Eddy Simulation (LES) to study the combustion dynamics revealed that the temperature of the incoming ventilation air is a key variable related to the concentration of the VAM. Computational Fluid Dynamics modeling was used to study the design features needed to engineer a system capable of providing the required temperature of the incoming ventilation air. Applications for the available thermal energy are discussed in terms of the potential to generate electricity with steam turbines, provide space heating, produce hot water for many uses, and use the heat for industrial drying or as desired. The efficiency of the energy system is enhanced when the output from the amount of natural gas or electricity purchased is compared to the output enhanced by the addition of methane, considered as free. The VamTurBurner© concept, as described in this dissertation, appears to be a viable method of mitigating atmospheric methane in the pursuit greenhouse gas reduction.