Προσομοίωση λειτουργίας και ανάλυση κύκλου ζωής μονάδας συμπαραγωγής με αεριοποίηση βιομάζας, εγκατεστημένης στην περιοχή της Θεσσαλίας

Βούλτσος, Ιωάννης; Voultsos, Ioannis

dc.contributor.author	Βούλτσος, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Voultsos, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2019-05-20T08:42:40Z
dc.date.available	2019-05-20T08:42:40Z
dc.date.issued	2019-05-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48782
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16348
dc.rights	Default License
dc.subject	Αεριοποίηση βιομάζας	el
dc.subject	Προσομοίωση λειτουργίας	el
dc.subject	Ανάλυση κύκλου ζωής	el
dc.subject	Μονάδα συμπαραγωγής	el
dc.subject	Αγροτικά υπολείμματα Ελλάδας	el
dc.subject	Biomass gasification	en
dc.subject	Carbon dioxide mitigation	en
dc.subject	Aspen plus	en
dc.subject	Simapro	en
dc.subject	Life cycle analysis	en
dc.subject	Energy savings	en
dc.subject	Operational hours	en
dc.subject	Εξοικονόμηση ενέργειας	el
dc.subject	Syngas	en
dc.subject	Αέριο σύνθεσης	el
dc.subject	Cogeneration	en
dc.title	Προσομοίωση λειτουργίας και ανάλυση κύκλου ζωής μονάδας συμπαραγωγής με αεριοποίηση βιομάζας, εγκατεστημένης στην περιοχή της Θεσσαλίας	el
dc.title	Simulation of operation and life cycle analysis of a CHP biomass gasification plant in Thessaly, Greece	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
heal.classification	Βιομάζα	el
heal.classification	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και εφαρμογές	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/76bd627c768a0797183e5ea93400e2e461e24985
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/2df10606acce46d417989558e603a3fbabd82ee7
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/2538c0c7b1057c59f6e1f66a99ab637afe14f4c3
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02-19
heal.abstract	Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας εξετάστηκε η λειτουργία μονάδας συμπαραγωγής με αεριοποίηση αγροτικών υπολειμμάτων στην περιοχή της Θεσσαλίας και πραγματοποιήθηκε η Ανάλυση Κύκλου Ζωής της, με σκοπό την ανάδειξη των ωφελειών της στο περιβάλλον. Για τον σκοπό αυτό, αρχικά, προσομοιώθηκε η αεριοποίηση των πιο κοινών ειδών βιομάζας του Θεσσαλικού κάμπου με τη βοήθεια του λογισμικού Aspen Plus V8.8. Προέκυψε αφενός ότι ο μέγιστος βαθμός απόδοσης αεριοποίησης είναι περίπου 70 % και μεταβάλλεται ελαφρώς ανάλογα με την πρώτη ύλη και αφετέρου ότι το αρχικό περιεχόμενο υγρασίας της βιομάζας επηρεάζει τον βαθμό απόδοσης της διεργασίας, με αντιστρόφως ανάλογη σχέση, και τη σύσταση του παραγόμενου αερίου σύνθεσης. Κατόπιν, έγινε υπόθεση λειτουργίας αεριοποιητή αυξημένης δυναμικότητας, ώστε να καλύπτει τις λειτουργικές ανάγκες μονάδας συμπαραγωγής 1 ΜWe και 2.25 MWth, η οποία τροφοδοτείται με τις εκτιμημένες ποσότητες βιομάζας κάθε είδους. Παρατηρήθηκε ότι μέχρι και αρχικού περιεχομένου υγρασίας βιομάζας 10%, οι ετήσια διαθέσιμες ποσότητες αγροτικών υπολειμμάτων επαρκούν για τροφοδοσία της μονάδας για ένα πλήρες έτος, ενώ στην περίπτωση υγρασίας 30 %, η οποία θεωρείται ως δυσμενέστερη, ο αντίστοιχος χρόνος λειτουργίας μειώνεται στις 7000 ώρες. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε Ανάλυση Κύκλου Ζωής της μονάδας συμπαραγωγής με χρήση του λογισμικού Simapro V7.2. Οι κατηγορίες επιδράσεων, οι οποίες επιλέχθηκε να αναλυθούν ήταν το δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη και η αθροιστική απαίτηση μη ανανεώσιμης ενέργειας. Στο πρώτο σκέλος της ανάλυσης αναδείχθηκαν οι ηλεκτρικές ιδιοκαταναλώσεις της μονάδας ως η συνιστώσα με το μεγαλύτερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο, ενώ στο δεύτερο ποσοτικοποιήθηκε το περιβαλλοντικό όφελος της μονάδας ανά kWhel, και συγκεκριμένα η δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα και η εξοικονόμηση ενέργειας, μέσα από τη σύγκρισή της με διάφορα σενάρια αναφοράς.	el
heal.abstract	The thesis aims at assessing the energetic performance of a cogeneration biomass gasification plant, situated at Thessaly, Greece and highlighting its environmental benefits, by conducting a Life Cycle Analysis. First, a simulation of the gasification of the most common agricultural residues of the plain of Thessaly was performed, using Aspen Plus V8.8, which showed that the maximum gasification efficiency was about 70 %, with slight differences due to the different proximate and ultimate analysis of the used feedstocks. Also, the raw biomass moisture content had a straightforward impact on the gasification performance by lowering the gasification efficiency and by affecting the syngas composition. In addition, the gasifier model was upscaled in order to provide the necessary amount of syngas in order to assume the operation of a 1 MWe and 2.25 MWth cogeneration plant, which uses specific quantities of stored agricultural residues. The results indicated that the available feedstock quantities provided a full year operation for biomass moisture content up to 10 %, but when it increased to 30 %, operational time decreased to approximately 7000 h per year. Furthermore, a Life Cycle Analysis of the operation of the cogeneration unit was conducted using Simapro V7.2. The chosen impact categories were the Global Warming Potential and the Cummulative Demand of Non-Renewable Fossil Energy. The results suggested that the component which had the major share in both impact categories was the self-consumption of electricity of the combined heat and power plant. Finally, key conclusion of the aforementioned study was the quantification of carbon dioxide mitigation and non-renewable energy savings by comparing the biomass cogeneration unit with conventional reference cases.	en
heal.advisorName	Φούντη, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Χουντάλας, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ετερογενών Μειγμάτων και Συστημάτων Καύσης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	185 σ.
heal.fullTextAvailability	true