Zagadnienia związane z ociepleniem klimatu i ich powiązania z produkcją energii cieplnej jest jednym z kluczowych tematów poruszanych podczas dyskusji energetycznych i paliwowych na terenie całego Świata. Unia Europejska stała się liderem światowym w sprawie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Baza paliwowa kraju zmusza Polskę do podjęcia zdecydowanej postawy w sprawie przygotowania przez UE zarządzeń limitujących emisję C02 pochodzącego ze spalania węgla i ropy naftowej. Oprócz kroków polityczno-gospodarczych podjętych przez Polskie władze, powinny zostać podjęte szeroko rozumiane kierunki badań i wsparcia finansowego w celu wykorzystania istniejącego w kraju potencjału biomasy pochodzenia roślinnego oraz pochodzącego z odpadów komunalnych. Racjonalne wykorzystanie całej bazy biomasy w kotłach energetycznych może w znacznym stopniu złagodzić krajowe jej niedobory i w znacznym stopniu zmniejszyć wszelkie opłaty Polski z tytułu emisji do atmosfery gazów cieplarnianych.
EN
Issues arising from the climate change as well as their links with thermal energy production have been among the key topics discussed around the world in relation with energy and fuels. The European Union has become the global leader in reducing greenhouse gas emissions to the atmosphere.The national fuel industry demands that Poland take a firm stand on the future EU directives aimed at lowering C02 emissions from the combustion of coal and oil. The political and economic steps taken by the Polish authorities should be accompanied by a broad range of new areas of research and financial support which could be conducive to exploiting the potential of biomass derived from plants and municipal waste. Making reasonable use of the entire biomass base in power boilers can alleviate its shortage in the country, at the same time considerably decreasing the costs of greenhouse gas emissions incurred by Poland.
Polska wchodząc do Unii Europejskiej zobowiązała się zgodnie z Dyrektywą 1999/31/WE do redukcji składowania odpadów ulegających biodegradacji. Do 2013 roku Polska zobowiązana jest do uzyskania 50% poziomu redukcji składowania odpadów ulegających biodegradacji w stosunku do ilości tych odpadów wytwarzanych w 1995 roku. Opłaty związane ze składowaniem odpadów komunalnych na składowiskach znacznie wzrastają i tak w 2007r.- 15 zł/tonę, 2008 r. 75 zł/tonę, 2009r.- 100 zł/tonę, a w 2013r. przewiduje się, że opłaty te wynosić będą 245 zł/tonę. Jednym ze sposobów uniknięcia składowania odpadów jest poddanie ich procesom termicznego przekształcania. Wymaga to podjęcia kompleksowych i systematycznych działań w zakresie budowy zakładów przygotowania i termicznego przetwarzania odpadów oraz logistyki ich dostarczania. Sprzyja temu fakt włączenia przez Dyrektywę 2001/77/WE z dnia 27 września 2001 r. odpadów ulegających biodegradacji do definicji odnawialnych źródeł energii (OZE). Mając na względzie rozwój tego rodzaju technologii kompleksowym badaniem własności fizykochemicznych i kinetycznych procesu spalania poddano 17-cie różnego rodzaju podstawowych odmian morfologicznych odpadów komunalnych. Wyznaczono podstawowe własności fizykochemiczne oraz określono charakterystyczne czasy, temperatury spalania i temperatury popiołu, które obrazują zachowanie się substancji palnej i substancji mineralnej odpadów podczas procesu spalania.
Problem energetycznego wykorzystania biomasy z odpadów komunalnych jest szczególnie istotny w aspekcie zobowiązań Polski wynikających z Traktatu Akcesyjnego, a także z ustawy o odpadach, dotyczących redukcji składowanych odpadów ulegających biodegradacji. Jednak kompleksowe badania własności fizykochemicznych i kinetycznych podstawowych rodzajów morfologicznych, odpadów wykazały że spalanie mieszaniny odpadów przy pomocy powszechnie stosowanej technologii rusztowej, nie prowadzi do całkowicie czystej ekologicznie utylizacji. Różnorodność własności fizykochemicznych poszczególnych odmian morfologicznych powoduje powstanie produktów utylizacji, które są odpadami. Powstały bowiem popiół i żużel zawierać mogą nawet 30% części palnych i muszą być w dalszym ciągu składowane lub poddane ponownej utylizacji.
EN
The problem of the energy use of biomass coming from the municipal waste is particularly relevant in terms of Polish obligations arising from the Accession Treaty and the law on waste, concerning reduction of storage of biodegradable waste. However, a comprehensive study of physicochemical and kinetic properties of the basic morphological types of waste, have shown that the incineration of waste mixtures with the use of the common grate technology, does not provide a completely ecologically pure disposal. The variety of physicochemical properties of different morphological varieties creates products of utilization that are considered as waste. Because the formed ash and slag may contain up to 30% of combustible material and should be stored further on or re-utilized.
Polska, wchodząc do Unii Europejskiej, zobowiązała się do ograniczenia składowania odpadów na wysypiskach. Ustalono, że do 2010 roku ograniczymy o 25% ilość wyrzucanych śmieci. Na składowiska ma trafiać nie więcej niż 75% masy odpadów komunalnych ulegających biodegradacji. W 2013 roku musi to być już nie więcej niż 50%, a w 2020 roku maksymalnie 35%. Pozostało jeszcze 15 miesięcy, a eksperci są zgodni: będziemy musieli zapłacić kary w wysokości nawet 250 tys. euro dziennie, co oznacza, że opóźnienie może nas kosztować około 100 mln euro rocznie.
Polska, wchodząc do Unii Europejskiej, zobowiązała się do ograniczenia składowania odpadów na wysypiskach. Zostało ustalone, że do 2010 roku ograniczymy o 25% ilość wyrzucanych śmieci. Na składowiska ma trafić nie więcej niż 75% masy odpadów komunalnych ulegających biodegradacji. W 2013 roku musi to być już nie więcej niż 50%, a w 2020 roku maksymalnie 35%. Pozostało jeszcze 15 miesięcy, a eksperci są zgodni: będziemy musieli zapłacić kary, nawet 250 tys. euro dziennie, co oznacza, że opóźnienie może nas kosztować około 100 mln euro rocznie.
Biomasa stała stanowi obecnie największe źródło energii odnawialnej w Polsce. Podstawowe sposoby wykorzystania biomasy w instalacjach energetycznych realizowane są poprzez jej spalanie (jako paliwa podstawowego) lub współspalanie z innym paliwem alternatywnym). W grę wchodzi także przygotowanie paliw specjalnych (brykiety, pelety itp.) Problem energetycznego wykorzystania biomasy z odpadów komunalnych jest szczególnie istotny w aspekcie zobowiązań Polski wynikających z Traktatu Akcesyjnego, a także z ustawy o odpadach, dotyczących redukcji składowanych odpadów ulegających biodegradacji. Spalanie jest praktycznie jedyną technologią "zielonej" utylizacji odpadów, pozwalająca uzyskać minimalną emisję substancji szkodliwych do otoczenia i maksymalną sprawność termiczną energetycznego recyklingu odpadów. Zgodnie z obowiązującymi przepisami unijnymi i krajowymi w blisko 50% odpady są biodegradowalne i stanowią biomasę zaliczaną do odnawialnych źródeł energii (OZE). Alternatywa ta jest szczególnie cenna z uwagi na fakt włączenia przez UE odpadów komunalnych ulegających biodegradacji do definicji odnawialnych źródeł energii - dyrektywa 2001/77/WE. Możliwość włączenia części odpadów komunalnych do odnawialnych źródeł energii (OZE) została zapewniona również w krajowym ustawodawstwie. Procentowy udział odpadów komunalnych ulegających biodegradacji przeznaczonych na cele energetyczne zależy od sposobu ich wytwarzania oraz wyznaczonych prawnie poziomów biodegradacji i odzysku materiałów opakowaniowych. Odpadów ulegających biodegradacji nie można składować, lecz należy przekształcić w alternatywne paliwo energetyczne (APE), zaliczane do odnawialnych źródeł energii (OZE), które poddane zostaną energetycznemu recyklingowi w elektrociepłowni pracującej w hybrydowym systemie turbozespołu parowego w kogeneracji i olejowego systemu z turbiną ORC.
EN
Solid waste biomass became the biggest renewable energy source in Poland. Basic methods of biomass utilization in power installations are combustion (as a basic fuel) or co-combustion with some other alternative fuels. A method of preparing special type fuels (pellets, briquettes) is also used. The problem of municipal waste biomass utilization for energy generation is particularly essential in the aspect of obligations resulting from the Treaty of Accession, and also from Waste Act, concerning reduction of stored wastes subject to biodegradation. Combustion is practically the only "green" utilization method, enabling minimum emission of harmful substances and maximum thermal efficiency of waste power recycling. According to the obligatory UE and domestic rules, almost 50% of wastes are the biodegradable ones and make biomass reckoned to be a renewable energy source. This alternative is of great worth because of 2001/77/WE Directive which includes biodegradable municipal wastes to the category of renewable energy sources. This possibility is also secured in our domestic legislation. Percentage share of biodegradable municipal wastes destined for energy generation depends on the method of their production as well as on legally delimited biodegradation levels and packaging recovery. Biodegradable wastes cannot be stored but they must be converted into an alternative power fuel reckoned to be a renewable energy source - they will be subject to energy recycling in a CHP plant working in a hybrid system of a TG steam set in cogeneration and an oil system with ORC turbine.
Analiza techniczna i technologiczna potencjalnych paliw energetycznych wytworzonych z odpadów komunalnych wykazała, że najbardziej ekonomicznym i ekologicznym sposobem Energetycznego Recyklingu Odpadów (ERO) jest wytworzenie Formowanych Alternatywnych Paliw Energetycznych (FAPE) w postaci brykietów lub peletów służących do opalania kotłów elektrociepłowni pracujących w układzie kogeneracji, łączącej w sobie układ turbogeneratora parowego i turbogeneratora ORC.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano technologię KJN do termicznego przekształcania odpadów, która gwarantuje utrzymanie założonych standardów emisyjnych przy wykorzystaniu odpadów jako paliwa alternatywnego w kotłach energetycznych.
EN
The "KJN" technology is described for thermal waste utilisation. The technology ensures assumed emission standards with the waste used as an alternative fuel in the energy boilers.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano technologię "KJN" do termicznego przekształcania odpadów, która gwarantuje utrzymanie założonych standardów emisyjnych przy wykorzystaniu odpadów jako paliwa alternatywnego w kotłach energetycznych.
EN
The "KJN" technology is described for thermal waste utilisation. The technology ensures assumed emission standards with the waste used as an alternative fuel in the energy boilers.
W artykule czytamy o tym jak ogromny potencjał paliwowy tkwi we wszelkiego rodzaju odpadach organicznych, roślinnych i zwierzęcych. Autorzy wskazują na konieczność nieustannego podnoszenia sprawności termicznej i ekologicznej spalania biopaliw powołując się na doświadczenia ostatnich lat, które w skali światowej i krajowej wykazały, że głównym hamulcem wzrostu energii produkowanej z biopaliw są same biopaliwa.
W pierwszej części artykułu (RI 3/08, s. 91.) opisano zagadnienia wstępne dotyczące ekonomiczno -technicznych aspektów wykorzystania OZE. Niniejszy artykuł przedstawia opatentowaną technologię KJN, której cechą jest oddzielne, niezupełne spalanie w przedpalenisku i następnie dopalanie gazów, głównie CO w komorze paleniskowej kotła.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaostrzenie przepisów warunkujących składowanie osadów czy rolnicze ich wykorzystanie stwarza konieczność ich utylizacji na drodze termicznej z energetycznym wykorzystaniem ich energii chemicznej. Przedstawiona technologia „KJN” termicznej utylizacji osadów ściekowych daje możliwość budowy instalacji współpracującej z kotłem energetycznym i wykorzystanie powstałego ciepła ze spalania osadów do produkcji pary wodnej.
EN
Tightening of regulations concerning the storage or use of sludge in farming makes it necessary to utilize them in a thermal way, transforming their chemical energy into power. The "KJN" technology, thermal utilization of sewage sludge, which is described in this work, makes it possible to construct an installation that works with the power industry boiler and to use the heat energy, produced as a result of sludge combustion, to produce steam.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The selection of a sludge treatment method depends primarily on the size of the waste water treatment plant. In case of small plants, the treatment and rendering harmless (managing) of the sludge are limited to an indispensable minimum to reduce the costs and simplify the operational process. In the case of large treatment plants, the use of sludge as power plant fuel using the "KJN" technology for power boilers prefurnaces is an optimal solution to the sludge management problem.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Bardzo duży potencjał paliwowy tkwi we wszelkiego rodzaju odpadach organicznych, roślinnych, zwierzęcych i komunalnych. Jeżeli odpady te można będzie zakwalifikować do grupy OZE, stanowić one mogą znaczny potencjał paliwowy dla elektrowni. W przypadku tego rodzaju paliwa, elektrownie zawodowe będą miały potrójną korzyść: 1. wypełnią wymóg produkcji energii ze źródeł odnawialnych, 2. będą miały zapewnione stałe źródło dopływu surowca paliwowego, 3. będą miały dodatkowe źródło finansowe za utylizację odpadów. Technologia termicznego przetwarzania tych paliw na dzień dzisiejszy znajduje się na zadowalającym poziomie sprawności technicznej i ekologicznej i może być stosowana na skalę przemysłową. Opracowana technologia "KJN" dla termicznego przekształcania odpadów w pełni gwarantuje utrzymanie założonych standardów emisyjnych przy wykorzystaniu ich jako paliwa alternatywnego w kotłach energetycznych.
EN
All kinds of organic, plant, animal and municipal waste may become very important as regards the production of fuel. If such waste is included into the group of Renewable Energy Sources, it may become a significant source of fuel for power plants. This kind of fuel may give professional power plants the following three benefits: 1. power plants shall meet the requirement concerning the production of power using renewable sources, 2. power plants shall be continuously supplied with the fuel source, 3. power plants shall gain an additional source of finance for waste utilization. At the moment, the level of technical and ecological efficiency of the technology related to thermal processing of such kinds of fuel is satisfactory and may be used on an industrial scale. The "KJN" technology, used in thermal processing of waste, guarantees compliance with the assumed emission standards if such waste is used as an alternative type of fuel in power industry boilers.
W kotłach opalanych pyłem węglowym decydujący wpływ na sprawność kotła ma strata kominowa, strata niezupełnego spalania i strata niecałkowitego spalania, a z kolei na wartość tych strat znacząco wpływa nadmiar powietrza doprowadzanego do komory spalania. Pomiary eksploatacyjne układów pyłowych wykazują, że często ma miejsce znaczna nierównomierność rozdziału pyłu węglowego do poszczególnych palników. Efektem tego są zakłócenia w procesie spalania, nierównomierne obciążenie cieplne komory kotła oraz nierównomierny rozkład stężenia tlenu w sąsiedztwie poszczególnych ścian ekranowych komory. Lokalny spadek koncentracji tlenu w warstwie przyściennej prowadzi do powstania lokalnych ognisk korozji wysokotemperaturowej rur ekranowych komory spalania.
EN
A decisive influence on efficiency in coal-dust fired boilers is chimney loss, incomplete combustion loss and deficient combustion loss; while the value of these losses has a significant impact on surplus air that is being fed into the combustion chamber. Operating measurements of dust systems show that there takes place a frequent unequal distribution of coal-dust into each separate burner. It leads to disturbances in the combustion process, an unequal thermal loading of the boiler chamber and unequal distribution of oxygen concentration in the neighbourhood of each individual water-wall of the chamber. A local drop of oxygen concentration in the boundary layer leads to the creation of local high-temperature corrosion centres on water-wall tubes in the combustion chamber.
Dotychczasowe wyniki badań wykazały, że bezpośrednie i pośrednie oddziaływanie procesu spalania paliw odpadowych przynależnych do OZE na poszczególne elementy środowiska, na zdrowie ludzi, warunki życia, dobra materialne, dobra kultury i zabytki jest nieistotne. Eksploatacja instalacji do termicznej utylizacji nie jest związana z koniecznością ustanawiania obszaru ograniczonego użytkowania oraz nie narusza interesów osób trzecich. Budowane instalacje nie mogą wpływać na pogorszenie jakości środowiska naturalnego i standardy jakości środowiska będą dotrzymywane. Minimalizacja ujemnych oddziaływań budowanych instalacji na środowisko polegać będzie na automatyzacji procesu spalania oraz oczyszczenia spalin w sposób gwarantujący nie przekraczanie określonych poziomów emisji szkodliwych dla atmosfery. W trakcie procesu spalania odpadów nie będą wytwarzane ścieki zawierające substancje szkodliwe dla gleby i wód gruntowych. Technologia „KJN" umożliwia spełnienie wszelkich wymogów wynikających z rozporządzeń krajowych i unijnych regulujących sposób termicznego wykorzystania paliw odpadowych w kotłach energetycznych.
EN
The results of the research that has been conducted up to now indicate that the direct and indirect influence of the RES waste fuel combustion process on particular elements of the environment, on people's health, living conditions, materiał goods, cultural goods and historic monuments, is insignificant. The use of the thermal utilization installations does not imply the necessity to establish an area of limited use or infringe the interests of third parties. The constructed installations cannot decrease the quality of the natural enyironment and the environmental quality standards must be complied with. The negative influence of the constructed installations on the enyironment shall be minimized through the automation of the process of combustion and combustion gas treatment in a way that guarantees compliance with the specified acceptable emission levels. During the waste combustion process, sewage that contains ground and ground water pollutants shall not be produced. The "KJN" technology makes it possible to comply with all the requirements resulting from the National and European Union Regulations concerning the ways of thermal use of waste fuel in power industry boilers.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Doświadczenia ostatnich lat wykazały, że hamulcem produkcji energii elektrycznej i ciepła ze źródeł odnawialnych jest zarówno sama biomasa jak i technologie spalania biomasy w kotłach energetycznych. Wystąpiły bowiem problemy z utrzymaniem sprawności i parametrów termodynamicznych zarówno kotłów pyłowych jak i kotłów rusztowych. Obniżyła się również niezawodność i bezpieczeństwo pracy w przypadku prostego współspalania pyłu węglowego z pyłem drzewnym, oraz mieszanki biomasy z węglem na ruszcie. W znacznym stopniu wzrosły straty niezupełnego i niecałkowitego spalania Przedstawione w pracy wyniki badań wykazały, że utrzymanie koncesyjnej sprawności kotła w przypadku spalania na ruszcie zarówno węgla jak i biomasy jest możliwe jedynie w przypadku zmiany sposobu podawania obu paliw.
EN
The experience that has been gained in recent years indicates that both the biomass itself and the technologies related to biomass combustion in power industry boilers hinder the production of power using renewable sources. It is because there are certain problems with the maintenance of efficiency and thermodynamical parameters of both sander dust boilers and stoker oilers. Incomplete and non-total combustion losses are significantly increased. Also, in case of a simple co-combustion of coal dust and charcoal dust, and the mixture of biomass and coal in the stoker, operational reliability and safety decreased. Incomplete and non-total combustion losses significantly increased. The research results discussed in this work have indicated that it is possible to maintain the concessional boiler efficiency in case of the combustion of mixed biomass and coal in the stocker on the only condition that the way of supply of both fuels is changed.
Optymalizacja pracy kotłów pyłowych stwarza konieczność prowadzenia procesu spalania przy bardzo małych nadmiarach powietrza, aby zmniejszyć stratę wylotową. Ograniczenie emisji NOx spowodowało dodatkowo upowszechnienie technik spalania niskotlenowego i stopniowanie doprowadzenia powietrza do paleniska pyłowego. Niekorzystną konsekwencją stosowania powyższych technologii spalania jest powstanie atmosfery redukcyjnej w warstwie przyściennej niektórych stref ekranów komory paleniskowej, co powoduje przyspieszone procesy korozyjne rur parownika.
Powszechność poszczególnych sposobów postępowania z osadami w różnych krajach zmienia się w czasie i zależy od czynników ekonomicznych a w znacznym stopniu także pozaekonomicznych. Wsród tych ostatnich decydujące znaczenie ma zarówno szeroko podjęta ochrona środowiska jak i społeczna akceptacja proponowanego sposobu wykorzystania, składowania czy spalania osadów. Zaostrzenie przepisów warunkujących składowanie osadów czy rolnicze ich wykorzystanie stwarza konieczność ich utylizacji na drodze termicznej z energetycznym wykorzystaniem i energii chemicznej. Przedstawiona technologia „KJN” termicznej utylizacji osadów ściekowych daje możliwość budowy instalacji współpracującej z kotłem energetycznym i wykorzystaniem powstałej energii cieplnej ze spalania osadów do produkcji pary wodnej.
EN
The popularity of particular ways in which sewage sludge is dealt with in different countries changes over time and mainly depends on economic factors, and also, to a large extent, on non-economic factors. As regards the latter, both environment protection and social acceptance of the way in which sludge is used, stored or burned, are crucial. Tightening of regulations concerning the storage or use of sludge in farming makes it necessary to utilize them in a thermal way, transforming their chemical energy into power. The ”KJN” technology, thermal utilization of sewage sludge, which is described in this work, makes it possible to construct an installation that works with the power industry boiler and to use the heat energy, produced as a result of sludge combustion, to produce steam.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.