The Influence of the Ash from the Biomass on the Power Boiler Pollution

• Autorzy: Kowalczyk-Juśko A.

Identyfikatory

DOI

10.12911/22998993/76897

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Manufacturing units, which use biomass for combustion and co-firing, are obliged to gradually increase the amount of biomass from agricultural sources in place of timber biomass from forests. Many different species of trees that grow on arable land, bushes, grasses or perennials can be used for energy purposes. A huge variety of plants that give biomass useful in the power industry, is connected with a large diversity of physical characteristics (hardness, specific gravity, moisture content, porosity) and chemical composition. It significantly affects not only the calorific value of biomass but also the condition of the boilers in which it is burnt. This paper presents the results of the research concerning the influence of the process of combustion biomass from seven plant species on the boilers fouling on the basis of ash chemical composition. The indicators used for the analysis were as follows: boilers slagging, the tendency of fuel to form impurities, sintering and agglomeration. A significant variation in the content of alkalies was shown that cause the formation of sediment on the boilers heating surfaces. The smallest risk of heating boilers fouling is associated with perennial grasses incineration, especially the ones from the Miscanthus species that contain significant quantities of silicon monoxide, which is responsible for the heating surfaces erosion. The usage of polycarpic plants, such as Virginia mallow or Jerusalem artichoke, may cause pollution deposition and reduce the efficiency of boilers to the greatest degree. Because the biomass of different plant species exhibits the diversity of energy parameters and tendencies to foul boilers, there is a need to select the material to the combustion carefully. Moreover, blends of biomass raw materials (or biomass with coal) should be composed so that they are adapted to the boiler parameters and to the conditions of the combustion process.

Słowa kluczowe

EN

biomass; combustion; slagging; fouling

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej ; Lublin University of Technology
• Czasopismo: Journal of Ecological Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 6
• Strony: 200--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab.

Twórcy

autor

Kowalczyk-Juśko A.

• University of Life Sciences in Lublin, Faculty of Production Engineering, Department of Environmental Engineering and Geodesy, Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Baxter X.C., Darvell L.I., Jones J.M., Barraclough T., Yates N.Y., Shield I. 2014. Miscanthus combustion properties and variations. Fuel, 117, 851-869.
• 2. CoalTech. 2007. Coal Technology. Consultancy in Coal Utilisation Technology. http://www.coaltech.com.au/Slagging&Fouling.html. Access: 14.08.2017.
• 3. Golec T., Szymczak J., Zaręba R. 2007. Doświadczenia eksploatacyjne zebrane przez Instytut Energetyki podczas współspalania biomasy w kotłach energetycznych. [In:] Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M. (ed.). Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Politechnika Śląska, Zabrze, 183-191.
• 4. Gradziuk P., Grzybek A., Kowalczyk K, Kościk B. 2003. Biopaliwa, Wyd. Wieś Jutra, Warszawa.
• 5. Jenkins B.M., Baxter L.L., Miles Jr. T.R., Miles T.R. 1998. Combustion properties of biomass. Fuel Processing Technology, 54, 17-46.
• 6. Kalembasa D. 2006. Ilość i skład chemiczny popiołu z biomasy roślin energetycznych. Acta Agrophysica, 7(4), 909-914.
• 7. Kordylewski W., Tatarek A. 2012. Wybrane właściwości toryfikatów z krajowych i importowanych biomas. Archiwum Spalania, 12(3), 109-116.
• 8. Kowalczyk-Juśko A. 2009. Popiół z różnych roślin energetycznych. Proceedings of ECOpole, 3(1), 159-164.
• 9. Kowalczyk-Juśko A., Marczuk A., Dach J., Szmigielski M., Zarajczyk J., Jóźwiakowski K., Kowalczuk J., Andrejko D., Ślaska-Grzywna B., Leszczyński N. 2015a. Thermochemical and biochemical maize biomass conversion for power engineering. Przemysł Chemiczny 94/2, 178-181.
• 10. Kowalczyk-Juśko A., Kościk B., Jóźwiakowski K., Marczuk A., Zarajczyk J., Kowalczuk J., Szmigielski M., Sagan A. 2015b. Effects of biochemical and thermochemical conversion of sorghum biomass to usable energy. Przemysł Chemiczny 94/10, 1838-1840.
• 11. Kubica K. 2007. Energetyczne wykorzystanie biomasy – uwarunkowania techniczno-technologiczne. Biuletyn Ekologiczny, 3(163), 3-7.
• 12. McKendry P. 2002. Energy production from biomass (part 1): overview of biomass. Bioresource Technology, 83, 37-46.
• 13. Mółka J., Łapczyńska-Kordon B. 2011. Właściwości energetyczne wybranych gatunków biomasy. Inżyniera Rolnicza, 6(131), 141-146.
• 14. Monti A., Di Virgilio N., Venturi G. 2008. Mineral composition and ash content of six major energy crops. Biomass and Bioenergy, 32, 216-232.
• 15. Niedziółka I., Zuchniarz A. 2006. Analiza energetyczna wybranych rodzajów biomasy pochodzenia roślinnego. MOTROL, 8A, 232-237.
• 16. Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M., Winnicka G. 2007. Problemy związane ze współspalaniem biomasy w kotłach energetycznych. [In:] Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M. (ed.). Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Politechnika Śląska, Zabrze, 17-42.
• 17. Van Loo S., Koppejan J. (ed.). 2008. The Handbook of Biomass Combustion and Co-firing. Earthscan, Londyn.
• 18. Vassilev S.V., Baxter D., Vassileva C.G. 2014a. An overview of the behaviour of biomass during combustion: Part II. Ash fusion and ash formation mechanisms of biomass types. Fuel, 117, 152-183.
• 19. Vassilev S.V., Vassileva C.G., Baxter D. 2014b. Trace element concentrations and associations in some biomass ashes. Fuel, 129, 292-313.
• 20. Viana H., Vega-Nieva D.J., Ortiz Torres L., Lousada J., Aranha J. 2012. Fuel characterization and biomass combustion properties of selected native woody shrub species from central Portugal and NW Spain. Fuel, 102, 737-745.
• 21. Villeneuve J., Palacios J.H., Savoie P., Godbout S. 2012. A critical review of emission standards and regulations regarding biomass combustion in small scale units (<3 MW). Bioresource Technology, 111, 1-11.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).