Możliwości usuwania rtęci w palenisku cyklonowym

• Autorzy: Zarzycki R. , Wichliński M.

Warianty tytułu

EN

Possibilities of removing mercury in the cyclone furnance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono propozycję wykorzystania paleniska cyklonowego w procesie jego obróbki termicznej na potrzeby procesu uwalniania rtęci. Przedstawiono budowę oraz sposoby pracy paleniska cyklonowego. Omówiono metodykę procesu numerycznego modelowania spalania i zgazowania pyłu węglowego. Uzyskane wyniki wykazały, że poprzez zmianę strumienia paliwa podawanego do paleniska cyklonowego możliwa jest kontrola temperatury oraz stopnia odgazowania paliwa. Dzięki temu istnieje możliwość nagrzewania paliwa do wymaganej temperatury ze względu na zakładany poziom usuwania rtęci z paliwa. Przeprowadzone badania eksperymentalne potwierdziły wyniki obliczeń numerycznych dotyczące nagrzewania paliwa i wykazały możliwość usunięcia 90% rtęci z paliwa. Uzyskane wyniki potwierdzono na laboratoryjnym stanowisku pieca obrotowego.

EN

The paper presents the proposal to use the cyclone furnace in the process of heat treatment for the process of the release of mercury. We present the structure and working methods cyclone furnace. Discusses the methodology of the process of numerical modeling of combustion and gasification of coal dust. The results showed that, by changing a fuel stream fed to the cyclone furnace is possible to control the temperature and the degree of degassing of the fuel. This permits heating of the fuel to the desired temperature due to the expected level of mercury removal from the fuel. The conducted experimental studies confirmed the results of numerical calculations on heating fuel and showed the possibility of 90% removal of mercury from the fuel. The results confirmed the laboratory workplace rotary kiln.

Słowa kluczowe

PL

palenisko cyklonowe; pył węglowy; modelowanie numeryczne; usuwanie rtęci; rtęć

EN

cyclone furnace; coal dust; numerical modelling; removal of mercury; mercury

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 19, z. 4
• Strony: 75--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zarzycki R.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Katedra Inżynierii Energii, Częstochowa

autor

Wichliński M.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Katedra Inżynierii Energii, Częstochowa

Bibliografia

• ANSYS 2011 – ANSYS Fluent Theory Guide, 2011.
• Bis i in. 2015 – Bis, Z., Kobyłecki, R. i Zarzycki, R. 2015. Urządzenie do spalania i zgazowania paliw stałych. Zgłoszenie wynalazku P.411668.
• Chen i in. 2010 – Chen, L., Gazzino, M. i Ghoniem, A.F. 2010. Characteristics of pressurized oxy-coal combustion under increasing swirl number. 35th International Technical Conference on Coal Utilization & Fuel Systems. Clearwater, Florida.
• Dziok i in. 2014 – Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A. i Okońska, A. 2014. Effect of selected parameters of thermal pretreatment of bituminous coal on the mercury removal efficiency. Przemysł Chemiczny 93, 12.
• Głodek i in. 2010 – Głodek, A., Panasiuk, D. i Pacyna, J.M. 2010. Mercury Emission from Anthropogenic Sources in Poland and Their Scenarios to the Year 2020. Water Air Soil Pollut 213, s. 227–236.
• Głodek, A. i Pacyna, J.M. 2009. Mercury emission from coal-fired power plants in Poland. Atmospheric Environment 43.
• Iwashita i in. 2004 – Iwashita, A., Tanamachi, S., Nakajima, T., Takanashi, H. i Ohki, A. 2004. Removal of mercury from coal by mild pyrolysis and leaching behavior of mercury. Fuel 83.
• Kobyłecki i in. 2014 – Kobyłecki, R., Zarzycki, R., Kratofil, M., Pawłowski, D. i Bis, Z. 2014. Badania spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym. Aktualne Zagadnienia Energetyki tom I, Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• Kobyłecki i in. 2016 – Kobyłecki, R., Zarzycki, R. i Bis, Z. 2016. Przedpalenisko cyklonowe dla spalania i zgazowania pyłu węglowego. Wydawnictwo ITC, Energetyka Gazowa tom 2, s. 277–285.
• Lorenz, U. i Grudziński, Z. 2007. Zawartość rtęci jako potencjalny czynnik ograniczający wartość użytkową węgla kamiennego i brunatnego. Górnictwo i Geoinżynieria, Kwartalnik AGH, Rok 31, zeszyt 3/1, s. 335–349,
• Olkuski, T. 2007. Porównanie zawartości rtęci w węglach polskich i amerykańskich. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 10, z. spec. 2, Kraków: Wyd. IGSMiE PAN, s. 603–612.
• Toporov i in. 2008 – Toporov, D., Bocian, P., Heil, P., Kellermann, A., Stadler, H., Tschunko, S., Förster, M. i Kneer, R. 2008. Detailed investigation of a pulverized fuel swirl flame in CO2/O2 atmosphere. Combustion and Flame Vol. 155, s. 605–618.
• Vascellari, M. i Cau, G. 2009. Numerical simulation of pulverized coal oxycombustion with exhaust gas recirculation. Proceeding of CCT2009 Fourth International Conference on Clean Coal Technologies. Dresden, Germany (2009).
• Warzecha, P. i Bogusławski, A. 2012. Symulacje numeryczne spalania pyłu węglowego w atmosferze O2-CO2. Archiwum Spalania Vol. 12, nr 3, s. 145–151.
• Wichliński i in. 2013 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2013. The investigation of mercury contents in polish coal samples. Archives of Environmental Protection vol. 39, no. 2, s. 141–150.
• Wichliński i in. 2011 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2011. Emisja rtęci podczas termicznej obróbki paliw. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 14, z. 2.
• Wichliński i in. 2014 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2014. The release of mercury from polish coals during thermal treatment of fuels in a fluidized bed reactor. Fuel Processing Technology 119.
• Zarzycki i in. 2013 – Zarzycki, R., Kratofil, M., Pawłowski, D., Ścisłowska, M., Kobyłecki, R. i Bis Z. 2013. Analiza wyników obliczeń numerycznych przepływu pyłu węglowego oraz gazu w palenisku cyklonowym. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 301–312.
• Zarzycki i in. 2014 – Zarzycki, R., Kobyłecki, R., Kratofil, M., Ścisłowska, M., Pawłowski, D. i Bis, Z. 2014. Badania spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 3. Kraków: Wyd. Instytutu GSMiE PAN, s. 381–392.
• Zarzycki i in. 2015 – Zarzycki, R., Warzecha, P., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2015. Modelowanie matematyczne i symulacje numeryczne tlenowego spalania węgla oraz zgazowania w przedpalenisku cyklonowym. Spalanie tlenowe dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytem CO2, seria Monografie nr 301, Częstochowa, s. 310–334.
• Zarzycki i in. 2016a – Zarzycki, R., Bis, Z. i Kobyłecki, R. 2016a. The concept of coal burning in a cyclone furnace. IX ICCHME, 23–26 May 2016, Cracow, Poland, No. 492.
• Zarzycki, R. i Bis, Z. 2016a. Modelling of the process of coal dust combustion in a cyclone furnace. IX ICCHME, 23–26 May 2016, Cracow, Poland, No. 493.
• Zarzycki, R. i Bis, Z. 2016b. Modelling of coal dust gasification in a cyclone furnace under oxy-fuel combustion conditions. IX ICCHME, 23–26 May 2016, Cracow, Poland, No. 494.
• Zarzycki, R. i Bis, Z. 2016c. Modelowanie procesu spalania i zgazowania pyłu węglowego w palenisku cyklonowym. Wydawnictwo ITC, Energetyka Gazowa tom 2, s. 361–376.
• Zarzycki, R. i Wichliński, M. 2014. Koncepcja procesu ograniczania emisji rtęci ze spalania węgla w kotłach fluidalnych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, s. 303–316.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.