An installation for integrated utilisation of coal mine emissions of gas with a high concentration of methane, ventilation air and mine water

• Autorzy: Ostrowski P.

Warianty tytułu

PL

Instalacja integracyjnego zagospodarowania wysokometanowego gazu, powietrza wentylacji i wód dołowych emitowanych z kopalni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a concept of an installation for integrated utilisation of hard coal mine emissions of gas with a high concentration of methane, ventilation air and mine water. The heat from the combustion of gas with a high (<70%) concentration of methane from the mine demethanisation process in the ventilation air with a low concentration of methane (< 0.7%) is used as steam for electricity generation in a backpressure turbine set and for desalination of the mine water in the process of evaporation. Mathematical models of the component heat balance and mass balance values are developed for the entire system to perform computations for the assumed data of emissions from a selected coal mine. The results are illustrated by means of a Sankey diagram. An approximate estimate of the simple payback period and a sensitivity analysis are also presented.

PL

W prezentowanym artykule przedstawiono koncepcję instalacji integracyjnego zagospodarowania emisji wysokometanowego gazu, powietrza wentylacyjnego i wód dołowych z kopalni węgla kamiennego. Ciepło ze spalania wysokometanowego gazu z odmetanowania kopalń w powietrzu wentylacyjnym, o niskim stężeniu metanu, wykorzystano w postaci pary do wytwarzania energii elektrycznej w turbozespole przeciwprężnym oraz do odsalania wód dołowych w procesie wyparnym. Dla instalacji opracowano matematyczny model składowych bilansów cieplnych i masowych, do wykonania obliczeń dla przyjętych danych emisji mediów z wybranej kopalni, a wyniki zobrazowano w postaci pasmowego wykresu Sankey’a. Przedstawiono również szacunkową ocenę prostego okresu zwrotu nakładów inwestycyjnych i analizę wrażliwości.

Słowa kluczowe

EN

mine emissions; methane; saline mine water

PL

emisja z kopalni; metan; zasolone wody dołowe

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 4
• Strony: 153--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Ostrowski P.

• Institute of Power Engineering and Turbomachinery, Silesian University of Technology, Konarskiego 20, 44-101 Gliwice

Bibliografia

• [1] European patent application EP12460004 "Method and meter for the measurement of gas flux in short closed ducts of large cross section area, particularly in boiler air/flue gas and ventilation circuits", 03.02.2012. Ostrowski P., Pronobis M., Kalisz S., Wejkowski R., Remiorz L.
• [2] Monitor Polski 2011 nr 94 poz.958 Obwieszczenie Ministra Środowiska z 26.09.2011 W sprawie wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska na rok.2012.
• [3] Pronobis M.: Modernizacja kotłów energetycznych. WNT Warsaw 2002.
• [4] Patent PL 210372 „Sposób i urządzenie do wyrównywania pól temperatur i stężeń składników spalin w komorach paleniskowych, zwłaszcza kotłów energetycznych”, 19.01.2012 WUP 01/12 Pronobis M., Ostrowski P., Gramatyka F., Wejkowski R., Ciukaj Sz., Hernik B.
• [5] Patent application P 382655 „Sposób i urządzenie do bieżącego pomiaru parametrów gazu palnego w rurociągach dostawczych”, 13.06.2007 (BUP 22.12.2008). Broja A., Mróz J., Małachowski M., Ostrowski P., Mironowicz W.
• [6] Patent application P 386856 „Sposób wykorzystania powietrza z wentylacji kopalń z niskim udziałem metanu”,19.12.2008 (BUP21.06.2010). Ostrowski P., Pronobis M., Gramatyka F., Wejkowski R., Goszyc M.
• [7] Patent application P 390728 „Sposób oraz instalacja odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin odprowadzanych do otoczenia zwłaszcza z komór spalania”, 15.03.2010 (BUP 26.09.2011). Ostrowski P., M.Pronobis, Gramatyka F., Olewiński H., HabramT.
• [8] Patent application P 390729 „Sposób i instalacja wykorzystania ciepła odzyskanego w układach schładzania niskotemperaturowych spalin odprowadzanych do otoczenia zwłaszcza z komór spalania”, 15.03.2010 (BUP 26.09.2011). Ostrowski P., Pronobis M., Gramatyka F., Olewiński H., Habram T.
• [9] Patent application P 392087 „Sposób i komora z mieszaczem do ujednorodniania temperatury i składu spalin lub gazów inertnych, zwłaszcza w kotłach energetycznych i piecach przemysłowych”, 09.08.2010 (BUP 13.02.2012). Ostrowski P., Pronobis M., Gramatyka F., Kalisz S., Wejkowski R.
• [10] Patent application P 392088 „Sposób egzotermicznego obniżenia emisji metanu i słonych wód, zwłaszcza w kopalniach węgla kamiennego”, 09.08.2010 (BUP 13.02.2012) . Ostrowski P., Pronobis M., Gramatyka F., Kalisz S., Wejkowski R., Iluk T., Remiorz L.
• [11] Rusinowski H., Szapajko G.: Ocena energetyczna eksploatacji bloku ciepłowniczego z turbiną upustowo-kondensacyjną. Rynek Energii, 2009, nr 6.