Analysis of coal with coal-mule and biomass co-combustion in slurry form

• Autorzy: Kijo-Kleczkowska A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amsc-2014-0025

Warianty tytułu

PL

Analiza współspalania węgla z mułem węglowym i biomasą w postaci zawiesiny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Combustion technology of coal-water fuels creates a number of new possibilities to organize the combustion process fulfilling contemporary requirements e. g in the environment protection. Therefore an in-depth analysis is necessary to examine the technical application of coal as energy fuel in the form of suspension. The paper undertakes the complex research of the coal with coal-mule and biomass co-combustion. The mathematical model enables the prognosis for change of the surface and the centre temperatures and a mass loss of the fuel during combustion in air and in the fluidized bed.

PL

W pracy omówiono problematykę spalania wysoko zawodnionych paliw, która nabiera coraz większego znaczenia w miarę wzrostu wymagań jakościowych węgli spalanych w elektrowniach. Przeanalizowano spalanie mułów poflotacyjnych, a także zawodnionych paliw, będących mieszaniną pyłu węgla i biomasy oraz wody. Kopalnie węgla kamiennego, chcąc spełnić oczekiwania energetyków, zmuszone zostały do rozbudowy i unowocześnienia zakładów wzbogacania węgla. Powoduje to wzrost ilości odpadów, powstających w procesie mokrego wzbogacania, zawierających coraz mniejsze podziarna. W tej sytuacji koncepcja bezpośredniego spalania wspomnianych odpadów, transportowanych np. hydraulicznie do pobliskich elektrowni, wydaje się atrakcyjna zarówno ze względu na możliwość eliminacji konieczności głębokiego odwadniania i suszenia, jak i likwidacji strat najdrobniejszych frakcji węgla przy zrzucie zamulonych wód z zakładów wzbogacania. Opracowany model matematyczny zawiera równania uwzględniające całokształt zjawisk towarzyszących spalaniu zawiesiny w strumieniu powietrza i w warstwie fluidalnej oraz z dostateczną dokładnością opisuje wspomniane procesy, realizowane podczas badań.

Słowa kluczowe

EN

mechanism and kinetics of combustion reaction; co-combustion of coal with coal-mule and biomass; fluidized bed

PL

mechanizm i kinetyka reakcji spalania; współspalanie węgla z mułem węglowym i biomasą; warstwa fluidalna

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, no. 2
• Strony: 347--366
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kijo-Kleczkowska A.

• Institute of Thermal Machinery, Czestochowa University of Technology, Armii Krajowej 21, 42-201 Czestochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Adesanya B.A., Pham H.N., 1995. Mathematical modelling of devolatilization of large coal particles in a convective environment. Fuel, 74, p. 896-902.
• [2] Basu P., 1999. Combustion of Coal in Circulating Fluidized - Bed Boilers: a Review. Chemical Engineering Science, 54, p. 5547-5557.
• [3] Basu P., Fraser S.A., 1991. Circulating Fluidized Bed Boilers. Design and Operations. Butterworth-Heinemann, Boston.
• [4] Burdukov A.P., Popov V.I., Tomilov V.G., 2002. The rheodynamics and combustion of coal-water mixtures, Fuel, 81, p. 927-933.
• [5] Chan K.K., 1994. Pilot-scale combustion tests on coal-water mixtures with reference to particle agglomeration, Fuel, 73 p. 1632-1637.
• [6] Dunn-Rankin D., 1987. Combustion of coal-water Slurries. Evolution of particle size distribution for coals of different rank. Fuel, 66, p. 1139-1145.
• [7] Folgueras B., 2003. Thermogravimetric analysis of the co-combustion of coal and sewage sludge. Fuel, 82, p. 2051-2055.
• [8] Gajewski W. (kier.), 1996-1998. Research of mechanism of coal particles combustion in the fluidized bed. Report No 8T10 044 10.
• [9] Grace J.R., Avidan A.A., Knowlton T.M., 1997. Circulating Fuidized Beds. Blackie Academic and Profesional, London.
• [10] Kijo-Kleczkowska A., 2008-2010. Mechanism of coal-water fuels co-combustion with biomass. Report of investigative project. No N N513 309935.
• [11] Kijo-Kleczkowska A., 2009. Analysis combustion process of coal-water fuel. Arch. Min. Sci., Vol. 54, No 1, p. 119-133.
• [12] Kijo-Kleczkowska A., 2010a. Analysis of the co-combustion process of coal-water slurries and biomass. Arch. Min. Sci., Vol. 55, No 3, p. 487-500.
• [13] Kijo-Kleczkowska A., 2010b. Research on destruction mechanism of drops and evolution of coal-water suspension in combustion process. Arch. Min. Sci., Vol. 55, No 4, p. 923-946.
• [14] Kijo-Kleczkowska A., 2011a. Combustion of coal-water suspensions. Fuel, 90, p. 865-877.
• [15] Kijo-Kleczkowska A., 2011b. Research on combustion process of coal-water suspension fuels. WPCz., Częstochowa.
• [16] Kijo-Kleczkowska A., 2012. Research on coal-water fuel combustion in a circulating fluidized bed. Arch. Min. Sci., Vol. 57, No 1, p.79-92.
• [17] Kijo-Kleczkowska A., Środa K., Otwinowski H., 2013. Study into combustion of sewage sludge as energetic fuel. Arch. Min. Sci., Vol. 58, No 4, p. 1085-1110.
• [18] Kowalik P., 1994. Potential possibilities energetistic utilizations biomass in Poland. Economy with Fuels and with Energy, 3.
• [19] Limanowski J., Agopsowicz M., 1996. Utilization of waste material of wood to production warm. Economy with Fuels and with Energy, 3.
• [20] Liu G.E., Law C.K., 1986. Combustion of coal-water droplets. Fuel, 65, p. 171-176.
• [21] Saxena S.C., 1990. Devolatilization and combustion characteristics of coal particles. Progress in Energy and Combustion Science, 16, p. 55-94.
• [22] Tomeczek J., 1992. Coal combustion. WPŚ, Gliwice.