Ocena jakości procesu współspalania frakcji glicerynowej z węglem kamiennym w kotle rusztowym małej mocy

• Autorzy: Kozdrach R. , Stępień A.

Warianty tytułu

EN

The estimation of quality process of co-firing glycerine fraction with coal on grate boiler of low power

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji scharakteryzowano zagadnienia związane z wykorzystaniem frakcji glicerynowej w procesach współspalania z węglem kamiennym w kotłach rusztowych. Przedstawiono ocenę procesu spalania węgla kamiennego tzw. ekogroszku i mieszaniny ekogroszku z frakcją glicerynową w stanowisku badawczym z kotłem rusztowym małej mocy przy różnym strumieniu objętości dostarczonego powietrza do komory spalania. Badania prowadzono przy dopływie powietrza 112,19 kg/h do rusztu kotła zasypowego. Stwierdzono zróżnicowany przebieg procesu spalania w zależności od składu paliwa oraz strumienia objetości powietrza kierowanego do spalania. Podczas spalania węgla kamiennego tzw. ekogroszku zauważono spadek zawartości tlenku, ditlenku węgla oraz tlenków azotu, jak też wzrost zawartości ditlenku siarki, natomiast podczas spalania mieszaniny ekogroszku i frakcji glicerynowej zauważono wzrost emisji ditlenku węgla, tlenków azotu i ditlenku siarki oraz spadek emisji tlenku węgla. Poprawa jakości procesu współspalania frakcji glicerynowej z paliwami konwencjonalnymi wymaga odpowiedniego doboru składu kompozycji paliwowej i regulacji pracy kotła.

EN

The paper presents the results of the combustion of glycerine with conventional fuel. Work was carried out using a KJ-WD grate boiler with a capacity of 14 kW. Aim of this study was to determine the composition of exhaust gases from the combustion of coal and coal mixture with glycerine in the boiler grate average power. To accomplish this task, the research used two fuels such as coal in the form of so-called ekogroszk second granulation of 5-25 mm, respectively, refined, characterized by low sulfur content (up to 0.6%), calorific value of ekogroszek is 26-27 [MJ/kg] and mixtures of ekogroszek and glycerine in a ratio of 50:1. Evaluated the content of CO₂, CO, O₂, H₂, NO_x and SO₂, and the value of coefficient excess air in the exhaust gases produced by burning fuel above depending on the amount of air supplied to the combustion chamber. Based on results of the process of glycerine with coal assortment ekogroszek was affirmed that the contents CO in the exhaust fumes decreases, and the NO_x, SO₂ and CO₂ increases in the exhaust fumes, However, during the combustion of coal assortment ekogroszek was observed a decrease in the content oxide, carbon dioxide, nitrogen oxides and increase of sulfur dioxide. The was observed a decrease in average temperature of the individual sensors located on the axis of the combustion chamber during the combustion of mixture coal-glycerine and the coal when air was adjusted to the combustion chamber. However the introduction of 2% glycerine to a conventional fuel, which is coal assortment ekogroszek and the air supply to the combustion chamber caused a decrease temperature of 10% for all the sensors in the chamber. Improving the quality of co-glycerine with conventional fuels requires proper selection of the composition of the fuel composition and regulation of the boiler.

Słowa kluczowe

PL

frakcja glicerynowa; węgiel kamienny tzw. ekogroszek; współspalanie paliw; kocioł zasypowy z paleniskiem rusztowym; tlenki azotu; ditlenek siarki; tlenek węgla

EN

glycerine; carbon; combustion; grate furnace; nitrogen oxides; sulfur dioxide; carbon monoxide

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 6
• Strony: 20--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozdrach R.

• Państwowy Instyt Badawczy w Radomiu

autor

Stępień A.

• Państwowy Instyt Badawczy w Radomiu

Bibliografia

• [1] Muzyka R., Topolnicka T., Wilk B.: Materiały Konferencji Międzynarodowej” Power engineering and environment”, Ostravice, 29-31.08.2011, 104 – 109.
• [2] Gumuła S., Piaskowska M.: Ekologiczne aspekty produkcji ciepła w oparciu o proces spalania - Instal 2008, 10, 25-27.
• [3] Muzyka R., Hrabak J., Topolnicka T.: Materiały X Konferencji” Problemy Badawcze Energetyki Cieplnej”, Zeszyt Naukowy Politechniki Warszawskiej s. Konferencje, Warszawa, 13-16.12.2011, 217-122.
• [4] Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Nowoczesne, ekologiczne źródła ciepła zasilane biopaliwami ciekłymi stosowane w ciepłownictwie. Rozdział w monografii „Rynek ciepła 2009. Materiały i studia” s. 255-275. Wydawnictwo Kaprint, 2009.
• [5] Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Jakość procesu spalania kompozycji biopaliw ciekłych w kotłach małej mocy. Materiały konferencji XI INTERNATIONAL CONFERENCE AIR CONDITIONING PROTECTION & DISTRICT HEATING, Szklarska Poręba 23-26.VI. 2005.
• [6] Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Właściwości fizykochemiczne palnych komponentów biopaliw ciekłych w aspekcie ich spalania w źródłach ciepła małej mocy. Materiały konferencji XI INTERNATIONAL CONFERENCE AIR CONDITIONING PROTECTION & DISTRICT HEATING, Szklarska Poręba 23-26.VI. 2005.
• [7] Ślak G.: Perspektywy rozwoju rynku biopaliw na świecie i w polskich realiach. Chemik, 2005, 5, 223-225.
• [8] Rosiński M., Stępień A.: Ocena wpływu składu kompozycji biopaliw ciekłych i warunków spalania na sprawność energetyczną aparatu ogrzewczo wentylacyjnego – Rynek Energii 2010, 5, 28-31.
• [9] Rosiński M., Furtak L., Stępień A: Badania kompozycji biopaliw ciekłych w aspekcie ich spalania w urządzeniach ogrzewczych – Rynek Energii 2009, 6, 55-60
• [10] Kotyczka-Morańska M., Muzyka R., Topolnicka T. – Frakcja glicerynowa – badania charakteryzujące potencjalne źródło odnawialnej energii – Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 2012, 3, 96-100.
• [11] Lesisz M., Pindel M.: Lotos biopaliwa - producent FAME w Grupie LOTOS. Przemysł Chemiczny 2006, 85, 12, 1580-1584.
• [12] Miesiąc I.: Metody zagospodarowania frakcji glicerynowej z procesu metanolizy oleju rzepakowego. Przemysł Chemiczny 2003, 82, 8-9, 1045-1047.
• [13] Felizardo P., Machado J., Vergueiro D., Correia M.J., Gomes J.P., Bordado J.M.: Study on the glycerolysis reaction of high free fatty acid oils for use as biodiesel Feedstock. Fuel Processing Technology 2011, 92, 1225-1229.
• [14] Kijeński J., Jamróz M. E., Tęcza W.: Badania nad wykorzystaniem glicerolu w syntezie organicznej. Przemysł Chemiczny 2007, 86, 4, 282-285.
• [15] Tęcza W., Kijeński J., Jamróz M. E.: Etery alkilowe gliceryny jako efektywne dodatki do paliw silnikowych. Przemysł Chemiczny 2006, 85, 12, 1594-1596.
• [16] Jerzykiewicz W., Naraniecki B., Terelak K., Trybuła S., Kosno J., Lukosek M.: Zagospodarowanie frakcji glicerynowych z instalacji biodiesla. Przemysł Chemiczny 2007, 86, 5, 397-402.
• [17] Biernat K., Kulczycki A.: Kierunki rozwoju rynku biopaliw na tle regulacji Unii Europejskiej. Przemysł Chemiczny 2009, 88, 3, 214-221.
• [18] Korytowski A., Inowolski A.: Kompleksowy system wytwarzania ciekłych biopaliw z rzepaku jako odnawialnego źródła energii. Przemysł Chemiczny 2007, 86, 3,195-199.
• [19] Stępień A., Rosiński M., Furtak L., Wolszczak M.: Jakość procesu spalania gliceryny odpadowej i powstawanie szkodliwych emisji – Rynek Energii 2012, 4, 45-50.
• [20] Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M.: Zalety i wady współspalania biomasy w kotłach energetycznych na tle doświadczeń eksploatacyjnych pierwszego roku współspalania biomasy na skalę przemysłową. Energetyka i Ekologia 2006, 3, 207-220.
• [21] Wang X., Li M., Wang M., Li S., Wang S., Wang H., Ma X.: Thermodynamic analysis of glycerol dry reforming for hydrogen and synthesis gas production. Fuel 2009, 88, 2148-2153.
• [22] Haas M. J., Mc Aloon A. J., Yee W. C., Foglia T. A.: A process model to estimate biodiesel production costs. Bioresource Technology 2006, 97, 671-678.
• [23] Zuwała J., Matuszek K., Topolnicka T.: Współspalanie biomasy ciekłej w energetyce - od badań laboratoryjnych do praktycznych aplikacji. Archiwum Spalania 2009, 9, 1-2, 91-102.
• [24] Krawczyński M.: Współspalanie paliw - szanse i zagrożenia, Biuletyn URE 2004, 4.
• [25] Krawczyński M.: Technologia współspalania - technologią przyszłości, Ekologia, Energie Odnawialne, Ciepłownictwo, 2004, 11-12, CIBET Warszawa.
• [26] Furtak L., Rosiński M., Łuska A., Stępień A.: Problematyka wykorzystania frakcji glicerynowej jako paliwa w ciepłownictwie. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 2006, 1, 9-11.
• [27] Kotły grzewcze uniwersalne do c.o. typu KJ-WDinstrukcja obsługi – P.P.H.U. „PIECBUD”
• [28] Zawistowski J.: Kotły węglowe małej mocy perspektywy rozwoju - Instal 2008, 1,18-23.
• [29] Zawistowski J., Janiszewski S.: Kotły komorowe zasypowe Instal 2010, 7-8, 63—65.
• [30] Ignasiak K., Robak J., Matuszek K.: Możliwości spalania paliw ciekłych w urządzeniach grzewczych małej mocy - cz.1. Aspekty prawne Instal 2011,12,12—16.
• [31] Matuszek K., Bałazińska M.: Możliwości spalania paliw ciekłych w urządzeniach grzewczych małej mocy - cz.2. - Rozwiązania techniczne Instal 2012, 1, 32—36.
• [32] Matuszek K.: Możliwości spalania paliw ciekłych w urządzeniach grzewczych małej mocy - cz. 3. - System współspalania paliw ciekłych z węglem kamiennym Instal 2012, 2, 31—34.
• [33] Kubica K.: Kotły na paliwa stałe – Nowoczesne i efektywne kotły węglowe w energetyce komunalnej. Polski Instalator, 1/2008