Ocena jakości procesu współspalania frakcji glicerynowej z węglem kamiennym w kotle retortowym

• Autorzy: Kozdrach R. , Stępień A.

Warianty tytułu

EN

The estimation of quality process of co-firing glycerine fraction with coal on retort boiler

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji scharakteryzowano zagadnienia związane z wykorzystaniem frakcji glicerynowej w procesach współspalania z węglem kamiennym w kotle retortowym. Przedstawiono wyniki oceny procesu spalania węgla kamiennego tzw. ekogroszku i mieszaniny ekogroszku z frakcją glicerynową za pomocą stanowiska badawczego z kotłem retortowym o mocy 100kW. Do realizacji tego zadania badawczego użyto dwóch paliw tj. węgla kamiennego w postaci tzw. ekogroszku sortymentu groszek II granulacji 5-25 mm, odpowiednio uszlachetnionego, charakteryzującego się niską zawartością siarki (do 0,6%), wartość opałowa ekogroszku to 26-27 [MJ/kg] oraz mieszaniny węgla w postaci ekogroszku z frakcją glicerynową w stosunku 20:1.Badania prowadzono przy dopływie powietrza w ilości 362,79 kg/h do retorty kotła retortowego. Oceniano zawartość CO₂, CO, O₂, NO_x i SO₂ w spalinach powstałych po spaleniu wyżej wymienionych paliw. Stwierdzono zróżnicowany przebieg procesu spalania w zależności od składu paliwa. Podczas współspalania węgla kamiennego tzw. ekogroszku z frakcją glicerynową zauważono spadek zawartości tlenku węgla, ditlenku węgla, tlenków azotu i ditlenku siarki oraz wzrost zawartości tlenu w powstałych spalinach w porównaniu z wynikami otrzymanymi podczas spalania węgla kamiennego sortymentu ekogroszek. Poprawa jakości procesu współspalania frakcji glicerynowej z paliwami konwencjonalnymi wymaga odpowiedniego doboru składu kompozycji paliwowej i regulacji pracy kotła.

EN

The paper presents the results of the combustion of glycerine with conventional fuel on retort boiler. In this article were present the results of evaluation process combustion of coal and coal mixture with glycerine on the retort boiler with a capacity of 100 kW. To accomplish this task, the research used two fuels such as coal in the form of so-called ekogroszk second granulation of 5-25 mm, respectively, refined, characterized by low sulfur content (up to 0.6%), calorific value of ekogroszek is 26-27 [MJ/kg] and mixtures of ekogroszek and glycerine in a ratio of 20:1. The research was conducted with air flow in an amount of 362.79 kg /h into the retort of retort boiler. Evaluated the content of carbon dioxide, carbon monoxide, oxygen, nitrogen oxides and sulfur dioxide in the flue gas after combustion caused the above fuels. It was found differential process of combustion depending on the composition of the fuel. Based on results of the process of glycerine with coal assortment ekogroszek was affirmed that the contents of carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen oxides and sulfur dioxide decreases and increases the content of oxygen in the exhaust fumes, the compared with the results obtained during the combustion of coal in the form of so-called ekogroszk. Improving the quality of co-firing process glycerine with conventional fuels requires proper selection of the composition of the fuel composition and regulation of work boiler.

Słowa kluczowe

PL

frakcja glicerynowa; ekogroszek; współspalanie paliw; kocioł retortowy; tlenki azotu; ditlenek siarki; tlenek węgla

EN

glycerine; combustion of fuels; retort boiler; nitrogen oxides; sulfur dioxide; carbon monoxide

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 1
• Strony: 22--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozdrach R.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu

autor

Stępień A.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu

Bibliografia

• [1] Muzyka R., Topolnicka T., Wilk B.: Materiały Konferencji Międzynarodowej” Power engineering and environment”, Ostravice, 29-31.08.2011, 104 – 109.
• [2] Gumuła S., Piaskowska M.: Ekologiczne aspekty produkcji ciepła w oparciu o proces spalania – Instal 2008, 10, 25-27.
• [3] Muzyka R., Hrabak J., Topolnicka T.: Materiały X Konferencji” Problemy Badawcze Energetyki Cieplnej”, Zeszyt Naukowy Politechniki Warszawskiej s. Konferencje, Warszawa, 13-16.12,2011,217-122
• [4]Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Nowoczesne, ekologiczne źródła ciepła zasilane biopaliwami ciekłymi stosowane w ciepłownictwie. Rozdział w monografii „Rynek ciepła 2009. Materiały i studia” s. 255-275. Wydawnictwo Kaprint, 2009.
• [5] Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Jakość procesu spalania kompozycji biopaliw ciekłych w kotłach małej mocy. Materiały konferencji XI INTERNATIONAL CONFERENCE AIR CONDITIONING PROTECTION & DISTRICT HEATING, Szklarska Poręba 23-26.VI. 2005.
• [6] Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Właściwości fizykochemiczne palnych komponentów biopaliw ciekłych w aspekcie ich spalania w źródłach ciepła małej mocy. Materiały konferencji XI INTERNATIONAL CONFERENCE AIR CONDITIONING PROTECTION & DISTRICT HEATING, Szklarska Poręba 23-26.VI. 2005.
• [7] Ślak G.: Perspektywy rozwoju rynku biopaliw na świecie i w polskich realiach. Chemik, 2005, 5, 223-225.
• [8] Rosiński M., Stępień A.: Ocena wpływu składu kompozycji biopaliw ciekłych i warunków spalania na sprawność energetyczną aparatu ogrzewczo wentylacyjnego – Rynek Energii 2010, 5, 28-31.
• [9] Rosiński M., Furtak L., Stępień A: Badania kompozycji biopaliw ciekłych w aspekcie ich spalania w urządzeniach ogrzewczych – Rynek Energii 2009, 6, 55-60
• [10] Kotyczka-Morańska M, Muzyka R., Topolnicka T. – Frakcja glicerynowa – badania charakteryzujące potencjalne źródło odnawialnej energii – Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 2012, 3, 96-100.
• [11] Lesisz M., Pindel M.: Lotos biopaliwa – producent FAME w Grupie LOTOS. Przemysł Chemiczny 2006, 85, 12, 1580-1584.
• [12] Miesiąc I.: Metody zagospodarowania frakcji glicerynowej z procesu metanolizy oleju rzepakowego. Przemysł Chemiczny 2003, 82, 8-9, 1045-1047.
• [13] Felizardo P., Machado J., Vergueiro D., Correia M.J., Gomes J.P., Bordado J.M.: Study on the glycerolysis reaction of high free fatty acid oils for use as biodiesel Feedstock. Fuel Processing Technology 2011, 92, 1225-1229.
• [14] Kijeński J., Jamróz M.E., Tęcza W.: Badania nad wykorzystaniem glicerolu w syntezie organicznej. Przemysł Chemiczny 2007, 86, 4, 282-285.
• [15] Tęcza W., Kijeński J., Jamróz M. E.: Etery alkilowe gliceryny jako efektywne dodatki do paliw silnikowych. Przemysł Chemiczny 2006, 85, 12, 1594-1596.
• [16] Jerzykiewicz W., Naraniecki B., Terelak K., Trybuła S., Kosno J., Lukosek M.: Zagospodarowanie frakcji glicerynowych z instalacji biodiesla. Przemysł Chemiczny 2007, 86, 5, 397-402.
• [17] Biernat K., Kulczycki A.: Kierunki rozwoju rynku biopaliw na tle regulacji Unii Europejskiej. Przemysł Chemiczny 2009, 88, 3, 214-221.
• [18] Korytowski A., Inowolski A.: Kompleksowy system wytwarzania ciekłych biopaliw z rzepaku jako odnawialnego źródła energii. Przemysł Chemiczny 2007, 86, 3,195-199.
• [19] Stępień A., Rosiński M., Furtak L., Wolszczak M.: Jakość procesu spalania gliceryny odpadowej i powstawanie szkodliwych emisji – Rynek Energii 2012, 4, 45-50.
• [20] Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M.: Zalety i wady współspalania biomasy w kotłach energetycznych na tle doświadczeń eksploatacyjnych pierwszego roku współspalania biomasy na skalę przemysłową. Energetyka i Ekologia 2006, 3, 207-220.
• [21] Wang X., Li M., Wang M., Li S., Wang S., Wang H., Ma X.: Thermodynamic analysis of glycerol dry reforming for hydrogen and synthesis gas production. Fuel 2009, 88, 2148-2153.
• [22] Haas M.J., McAloon A.J., Yee W.C., Foglia T.A.: A process model to estimate biodiesel production costs. Bioresource Technology 2006, 97, 671-678.
• [23] Zuwała J., Matuszek K., Topolnicka T.: Współspalanie biomasy ciekłej w energetyce – od badań laboratoryjnych do praktycznych aplikacji. Archiwum Spalania 2009, 9, 1-2, 91-102.
• [24] Krawczyński M.: Współspalanie paliw – szanse i zagrożenia, Biuletyn URE 2004, 4.
• [25] Krawczyński M.: Technologia współspalania – technologią przyszłości, Ekologia, Energie Odnawialne, Ciepłownictwo, 2004, 11-12, CIBET Warszawa.
• [26] Furtak L., Rosiński M., Łuska A., Stępień A.: Problematyka wykorzystania frakcji glicerynowej jako paliwa w ciepłownictwie. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 2006, 1, 9-11.
• [27] Automatyczne kotły c.o. z podajnikiem – materiały firmy SEKO
• [28] Kubica K.: Kotły na paliwa stałe – Nowoczesne i efektywne kotły węglowe w energetyce komunalnej. Polski Instalator, 1/2008, s.78-85
• [29] Zawistowski J.: Krajowe kotły na paliwa stałe – retortowe kotły węglowe – Instal 4/5/2006 s.74-76
• [30] Zawistowski J.: Kotły węglowe małej mocy perspektywy rozwoju – Instal 1/2008 s.18-23
• [31] Zawistowski J., Janiszewski S.: Kotły retortowe – kryzys czy rozwój? Instal 12/2009, s. 24-27
• [32] Zawistowski J., Janiszewski S.: Sterowniki kotłów retortowych Instal 12/2011, s. 17-19
• [33] Janiszewski S.: Sterowanie procesem spalania w kotle komorowym Instal 12/2012, s. 25—29
• [34] Zawistowski J., Janiszewski S.: Żywotność kotłów retortowych – zagrożenia eksploatacyjne Instal 12/2012, s. 35-36