Morphological Properties of Microspheres from Combustion of Coal in Thermal Power Plants

• Autorzy: Michalikova F. , Brezani I. , Sisol M. , Kozakova L.

Warianty tytułu

PL

Właściwości morfologiczne mikrosfer ze spalania węgla w elektrowniach termicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ashes – solid wastes from combustion of coal in thermal power plants must be utilized or disposed as a waste. Combustion of coal leads to formation of utilizable components – ash particles with morphology dependent on properties of burned coal, combustion temperature, atmosphere, construction of burning compartment and combustion process control. Temperature has dominant effect affecting morphology. Burning temperature relates to polycomponency of ashes, which tend to partially up to fully melt, individual particles tend to form aggregates up to clinker. Ashes contain particles of organic and inorganic origin. In this contribution, knowledge about chemical, physical – mainly morphological properties of microspheres from combustion of black coal in fusion boilers, about physical and chemical properties of microspheres from combustion of brown coal in granulation boilers is presented. Unique properties of mainly black coal microspheres allows them to be utilized in a broad range of industrial areas. Conditions in fluid boilers are not suitable for formation of microspheres as at the temperatures below 1000°C, formed gasses have enough time to escape from melt ash.

PL

Uboczne produkty spalania węgla w energetyce cieplnej muszą być wykorzystywane lub unieszkodliwiane jako odpady. Spalanie węgla prowadzi do powstawania składników użytecznych - cząsteczek popiołu, których morfologia zależy od właściwości spalonego węgla, temperatury spalania, atmosfery spalania, konstrukcji komory spalania i kontroli procesu. Temperatura ma dominujący wpływ na morfologię popiołów, w szczególności wieloskładnikowych. Popioły takie mają tendencję do częściowego stapiania się, pojedyncze cząstki mają tendencję do tworzenia agregatów aż do powstania klinkieru . Popiół zawiera cząstki pochodzenia organicznego i nieorganicznego. Przedstawiono wyniki badania parametrów chemicznych, fizycznych - głównie morfologicznych- mikrosfer ze spalania węgla kamiennego w kotłach fluidalnych, oraz badania właściwości fizycznych i chemicznych mikrosfer ze spalania węgla brunatnego w kotłach rusztowych. Wyjątkowe właściwości mikrosfer, głównie pochodzących ze spalania węgla kamiennego umożliwiają ich wykorzystanie w wielu dziedzinach przemysłu. Warunki spalania w kotłach fluidalnych nie sprzyjają powstawaniu mikrosfer, w temperaturach poniżej 1000° C, powstałe gazy mają wystarczająco dużo czasu, aby uwolnić się z popiołu.

Słowa kluczowe

EN

microspheres; cenospheres; plerospheres; ash; coal; combustion

PL

mikrosfery; cenosfery; plerosferes; popiół; węgiel; spalanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 15, nr 1
• Strony: 197--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Michalikova F.

• Institute of Montanneous Sciences and Environmental Protection, Faculty BERG, Technical University of Košice, Slovakia

autor

Brezani I.

• Institute of Montanneous Sciences and Environmental Protection, Faculty BERG, Technical University of Košice, Slovakia

autor

Sisol M.

• Institute of Montanneous Sciences and Environmental Protection, Faculty BERG, Technical University of Košice, Slovakia

autor

Kozakova L.

• Institute of Montanneous Sciences and Environmental Protection, Faculty BERG, Technical University of Košice, Slovakia

Bibliografia

• 1. Arizmendi-Morquecho, A., Chávez-Valdez, A., Alvarez-Quintana, J. High temperature thermal barrier coatings from recycled fly ash cenospheres, Applied Thermal Engineering, Volume 48, 15 December 2012, p. 117-121, ISSN 1359-4311
• 2. Deepthi, M.V., Sharma M., Sailaja, R.R.N., Anantha, P., Sampathkumaran, P., Seetharamu, S. Mechanical and thermal characteristics of high density polyethylene–fly ash Cenospheres composites, Materials & Design, Volume 31, Issue 4, April 2010, p. 2051-2060, ISSN 0261-3069
• 3. Horovčák, P., Terpák, J., Stehlíková, B. : Selected thermochemical properties of substances and their graphic web presentation 2012. - 1 elektronický optický disk (CD-ROM). In: ICCC 2012 : proceedings of the 13th International Carpathian Control Conference : Podbanské, Slovak Republic, May 28-31, 2012. - Piscataway: IEEE, 2012 p. 221-226. - ISBN 978-1-4577-1866-3
• 4. Hycnar J. 1985. Zastosowanie popiolów elektrowniannych do produkcji tworzyw sztucznych. Chemik 5/1985, Poland, p. 125–128
• 5. Hycnar J. 1987. Metody vydzielania koncentratow metalli z popiolów elektroviannych. Fizikochemiczne problemy mineralurgii č.19, 1987, pp. 243-257
• 6. Hycnar J., Kovačevski V. 1987. Letuščaja zola v kačestve napolniteľa dľa plastičeskich mass. „Plastičeskije massy“, No. 12, 1987, Poland, p. 42-44
• 7. Hycnar J. 1988. Stan i perspektywy zagospodarowania popiołów lotnych i żużli v europejskich krajach RWPG. Energetyka 11/1988, Poland, p. 401-405
• 8. Kolářová, K., Novák A. 2000. Využití elektrárenského popílku se zameřením na mikrosféry. Zborník referátov zo seminára „Popílky jako ekologický problém“, Praha, 2000, p. 9-15.
• 9. Kolay, P.K, Singh, D.N, Physical, chemical, mineralogical, and thermal properties of cenospheres from an ash lagoon, Cement and Concrete Research, Volume 31, Issue 4, April 2001, p. 539-542, ISSN 0008- 8846.
• 10. McCarthy, M.J., Jones, M.R., Zheng, L., Robl, T.L., Groppo, J.G. Characterising long-term wet-stored fly ash following carbon and particle size separation, Fuel, Volume 111, September 2013, p. 430-441, ISSN 0016-2361
• 11. Michalíková F., Floreková Ľ., Benková M. 2003: Vlastnosti energetického odpadu – popola. Využitie technológií pre environmentálne nakladanie. Monografia. Vydanie: prvé, 228 pages, ISBN:80–8087– 054–7, Tlačiareň Krivda, Košice
• 12. Michalíková F. 2005: Vlastnosti úžitkových zložiek v hnedouhoľnom popolčeku – Charakteristické vlastnosti mikrosfér a ich využiteľnosť. Zpravodaj Hnědé uhlí 2/2005, p. 61-67
• 13. Michalíková F. 2005: Vlastnosti úžitkových zložiek v hnedouhoľnom popolčeku – Fyzikálne a chemické vlastnosti mikrosfér. Zpravodaj Hnědé uhlí 2/2005, p. 68-79
• 14. Michalíková, F., Škvarla, J., Sisol, M., Krinická, I., Kolesárová, M. 2010: Treatment processes for utilization of high carbon fly ashes from combustion of black coal in thermal power plants. In: Inżynieria Mineralna. Vol. 11, no. 1 (25)-2(26) (2010), p. 9-26, ISSN 1640-4920
• 15. Stárková 1983: Morfologie popílků z elektrárny Mělník III. a elektrárny Prunéřov. Výzkumný ústav vzduchotechniky Praha – Malešice
• 16. Vassilev, S.V., Menendez R., Diaz-Somoano, M., Martinez-Tarazona, M.R., Phase-mineral and chemical composition of coal fly ashes as a basis for their multicomponent utilization. 2. Characterization of ceramic cenosphere and salt concentrates, Fuel, Volume 83, Issues 4–5, March 2004, p. 585-603, ISSN 0016-2361