Analiza zamienności paliw stałych dla kotłów grzewczych małej mocy w aspekcie ich wskaźników ekonomicznych i ekologicznych

• Autorzy: Kinalska Dobrosława , Ciupek Bartosz , Bartoszewicz Jarosław

Warianty tytułu

EN

Analysis of solid fuel substitution for low power boilers in terms of economic and ecological indicators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca naukowa dotyczy wyników badań związanych z analizą zamienności paliw stałych dla kotłów grzewczych małej mocy. Opracowanie skupia się na wskaźnikach ekologicznych oraz ekonomicznych wybranych paliw stałych konwencjonalnych i odnawialnych. Wyniki badań dają wgląd w proces spalania konkretnych paliw biomasowych w oparciu o analizę techniczną, a także badania emisji substancji szkodliwych. Otrzymane rezultaty badań cieplnych oraz emisyjnych posłużyły do określenia średnich stężeń masowych emitowanych substancji szkodliwych oraz do oszacowania średnich parametrów cieplnych kotła, takich jak moc, sprawność i temperatura spalin. Zestawienie zebranych parametrów umożliwiło stworzenie szerszego obrazu procesu spalania biomasy, określenie konsekwencji środowiskowych używania badanych wsadów oraz oszacowanie wpływu zmiany obecnie eksploatowanych paliw kopalnych na biomasę. Przedstawiona analiza ekonomiczna pozwoliła także zauważyć potencjał ekonomiczny w przypadku słomy z pszenicy jako paliwa biomasowego.

EN

The present research work concerns the subject of the analysis of the interchangeability of solid fuels in low-power boilers. The study focuses on ecological and economic indicators of selected conventional and renewable solid fuels. The results provide insight into the combustion process of specific biomass fuels created on the basis of technical analysis and fuel interchangeability analysis as well as the research on the emission of harmful substances. The obtained results of thermal and emission tests were used to determine the average mass concentrations of emitted harmful substances and to estimate the average thermal parameters of the boiler, such as power, efficiency and flue gas temperature. The summary of the collected parameters enabled the creation of a broader picture of the biomass combustion process, allowed for the estimations of the environmental consequences of the use of the tested feedstocks and revealed the predicted impacts of changing the currently used fossil fuels on biomass. The presented economic analysis also revealed the profitable potential of wheat straw as a biomass fuel.

Słowa kluczowe

PL

kocioł grzewczy; paliwa; biomasa; ekologia; emisja

EN

heating boiler; fuels; biomass; ecology; emissions

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 6
• Strony: 40--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kinalska Dobrosława

• Politechnika Poznańska

autor

Ciupek Bartosz

• Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-1943-6950

autor

Bartoszewicz Jarosław

• Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-9426-6891

Bibliografia

• [1]. Ciupek B., Gołoś K., Jankowski R., Nadolny Z.: Efect of Hard Coal Combustion in Water Steam Environment on Chemical Composition of Exhaust Gases, Energies, vol. 14, no. 20, 2021, s. 6530—1—24.
• [2]. Ciupek B., Jankowski R., Gołoś K.: Analiza zamienności paliw stałych w aspekcie ograniczenia zapylenia powietrza w Polsce, Nauka dla obronności. Bezpieczeństwo infrastruktury krytycznej, T. 1, 2022, s. 99—109
• [3]. Ciupek B., Gołoś K., Bartoszewicz J.: Wpływ układu filtracyjna—katalitycznego na parametry emisyjne kotłów małej mocy zasilanych pelletem drzewnym, Przemysł Chemiczny, nr 3, T. 100, 2021, s. 221—224
• [4]. Ciupek B., Urbaniak R., Bartoszewicz J.: Emisja tlenku węgla i tlenków azotu z kotła małej mocy w zależności od zastosowanego paliwa Węglowego. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 49 (3), 2018, s. 90-94.
• [5]. Ciupek B., Urbaniak R.: Optimization of the Retort Burner Construction to Reduce Emission of Harmful Substances. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 49 (12), 2018, s. 519-524.
• [6]. Ciupek B., Judt W., Gołoś K., Urbaniak R.: Analysis of low-power boilers work on real heat loads: A case of Poland. Energies, 14 (11), 2021, 5.3101-1-13.
• [7]. Curkowski A.: Rynek i perspektywy rozwoju biogazowni rolniczych. Czysta Energia, 2, 2016, 3. 22-25.
• [8]. Gołoś K., Ciupek B., Judt W., Urbaniak R.: Wpływ wymiany kotłów grzewczych opalanych paliwem stałym na jakość powietrza w Polsce w latach 2000-2020. Przemysł Chemiczny, 100 (5), 2021, s. 486—489.
• [9]. www.gunb.gov.pl/strona/centralna-ewidencj a-emisyjności—budynków [dostęp na dzień 31.08.2023].
• [10].Janas M., Zawadzka A.: Assessment of environmental impact of agricultural biogas plants. Acta Innovations, 27, 2018, s. 24-30.
• [11].Jastrzębska G.: Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne. WNT, Warszawa, 2009.
• [12].Kocyba M., Szczepański K.: Analiza porównawcza przydatności energetycznej wybranych gatunków biomasy. Rynek Energii, 3, 2018, s.70—76.
• [13].Krasuska E.: Dziś i jutro biomasy rolniczej w energetyce. Czysta Energia, 11, 2012, s. 42-43.
• [14].Kubica K.: Spalanie biomasy i jej współspalanie z węglem — techniki, korzyści i bariery. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze.
• [15].Lewandowski W. M.: Proekologiczne odnawialne źródła energii. WNT, Warszawa, 2007.
• [16].Maj G., Piekarski W., Kowalczyk-Juśko A., Łukaszczyk A.: Odpady z sektora rolno-spożywczego, komunalnego i upraw celowych jako źródło biogazu. Przemysł Chemiczny, 93 (5), 2014, s. 732 736.
• [17].Olejniczak J.: Możliwości i perspektywy energetycznego wykorzystania biomasy z produkcji rolniczej. Przegląd Komunalny, 4, 2000, s. 64-65.
• [18].Pałaszyńska K., Juszczak M.: Gaseous emissions during agricultural biomass combustion in a 50 kw moving step grate boiler. Chemical and Process Engineering, 39 (2), 2018, s. 197-208.
• [19].Piechocki J., Sołowiej P., Neugebauer M.: Gazyfikacja biomasy odpadowej z produkcji rolniczej. Inżynieria Rolnicza, 14 (5), 2010, s. 219-224.
• [20].PN—EN 303-5z2021-09 Kotły grzewcze. Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW. Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie.
• [21].Roszkowski A.: Bioenergia — pola i lasy zastąpią węgiel, ropę i gaz. Inżynieria Rolnicza, 13 (1), 2009, s. 243-257.
• [22].Rozporządzenie Komisji (UE) 2015/1189 z dnia 28 kwietnia 2015 r. W sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/ l25/WE W odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla kotłów na paliwo stałe.
• [23].Sikora J ., Mruk B.: Analiza ilościowa i jakościowa biogazu wydzielanego Z wsadów skomponowanych na bazie dostępnych frakcji w gospodarstwie rolnym. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, III (2), 2016, s. 907-917.
• [24].Wach E., Wach L.: Rozwój przemysłu produkcji pelet w Polsce w 2014 r. Czysta Energia, 6, 2015, s. 18-19.
• [25].Wielgrosiński G., Czy Biomasa jest paliwem ekologicznym?, rozdział w monografii Polska Inżynieria Środowiska pięć lat po wstąpieniu do Unii Europejskiej Tom. I. (red. J. Ozonek i M. Pawłowska), Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska vol. 58, PAN, Lublin.
• [26]. Wzorek Z.,Krupa-Żuczek K.: Biomasa z uprawy słonecznika oraz pszenicy jako substytut paliw konwencjonalnych. Przemysł Chemiczny, 94 (8), 2015, s. 1344-1346.
• [27].Zawadzka A., Imbierowicz M.: Rośliny energetyczne oraz technologie i urządzenia dla przetwórni biomasy, rozdział w publikacji Inwestowanie w energetykę odnawialną. PAN oddział w Łodzi, Komisja Ochrony Środowiska, Łódź.
• [28].Żmuda K, Czerwiakowska—Bojko E.: Rolniczy potencjał energetyczny —— biogazownie rolnicze przyszłością polskiej wsi. Czysta Energia, 9, 2009, s. 42-44.