Analiza możliwości zastosowania palników plazmowych do spalania paliw nietypowych

• Autorzy: Pawlak-Kruczek Halina , Mączka Tadeusz , Ostrycharczyk Michał , Baranowski Marcin , Czerep Michał , Sadowski Krzysztof , Hulisz Patryk

Warianty tytułu

EN

Application analysis of plasma burners for non-standard fuels combustion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Problem spalania koksików powstających np. z niezupełnego spalania pyłu węglowego i/lub biomasy wymaga specjalnych warunków z powodu niskiej reaktywności koksików. Koksiki te charakteryzują się dużą zawartością substancji mineralnych i brakiem części lotnych, co między innymi powoduje, że mają wysoką temperaturę zapłonu i względnie stałą szybkość spalania w szerokim zakresie temperatur cząstek. Analiza termograwimetryczna dla różnych szybkości nagrzewu pokazała, że ze wzrostem szybkości nagrzewania do temperatury zapłonu jest możliwe uzyskanie zupełnego spalania. Takie warunki nagrzewu koksików gwarantuje zarówno plazma mikrofalowa jak i łukowa. Wstępne badania w reaktorze przepływowym potwierdziły oczekiwania co do stopnia wypalenia. Kolejno w pracy przedstawiono badania nad zastosowaniem palnika plazmowego do spalania koksików.

EN

The problem of minimizing high content of char in fly ash obtained under incomplete combustion of coal or biomass requires special conditions due to the low reactivity of coke. These coke are characterized by a high content of mineral substances and the low concentration of volatile matter, which means high ignition temperature and relatively constant combustion rate in a wide range of particle temperatures. Thermogravimetric analysis for different heating rates shows that with the increase of the heating rate to the ignition temperature, it is possible to obtain complete combustion of analysed fuel. Such conditions for heating the char are guaranteed by both microwave and arc plasma. Initial experimental tests in the flow reactor confirmed the expectations regarding the degree of burnout. In the paper research on the use of a plasma burner for coke is presented.

Słowa kluczowe

PL

plazma; spalanie; koksik; karbonizat

EN

plasma; combustion; coke; char

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 1
• Strony: 28--33
• Opis fizyczny: Bibliogr., 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pawlak-Kruczek Halina

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno-Energetyczny Politechniki Wrocławskiej

autor

Mączka Tadeusz

• Zakład Inżynierii Energetycznych, IASE - Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z o.o.

autor

Ostrycharczyk Michał

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej

autor

Baranowski Marcin

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej

autor

Czerep Michał

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej

autor

Sadowski Krzysztof

• Działu Nadzoru Produkcji i Energetyki Sody, CIECH Soda Polska SA

autor

Hulisz Patryk

• Działu Badań i Rozwoju Produktów Sodowych i Solnych, CIECH R&D Sp. z o.o.

Bibliografia

• [1] Bukowski P., Kobel P., Kordylewski W., Mączka T., Use of cavity plasmatron in pulverized coal muffle burner for start-up of a boiler, Rynek Energii 2010 Tom 1 s. 132-136
• [2] Bonizzoni G., Vassallo E., Plasma physics and technology; industrial applications, Vacuum 64 (2002) 327-336
• [3] Huang H., Tang L., Treatment of organic waste using thermal plasma pyrolysis technology, Energy Conversion and Management 48 (2007) 1331-1337
• [4] Mączka T., Technologia Plazmowego zgazowania biomasy i odpadów organicznych dla wytwarzania paliw płynnych, Wydawnictwo Książkowe Instytutu Elektrotechniki, ISBN 978-83-61956-32-7, Warszawa 2014
• [5] Mączka T., Wykorzystanie plazmy do termicznego przetwarzania materiałów organicznych, Tworzywa Sztuczne w Przemyśle - Dodatek Recykling i Techniki Odzysku. Nr 2/2013, s.VI-IX
• [6] Mączka T., Idea plazmowego przetwarzania materiałów organicznych: Wykorzystanie plazmy wielkiej częstotliwości do termicznego przetwarzania materiałów organicznych, Tworzywa Sztuczne w Przemyśle 2013, nr 3, s. 42-45
• [7] Mączka T., Śliwka E., Wnukowski M., Niedźwiecki Ł., Pilot installation for thermal plasma treatment of plastic wastes, Finnish - Swedish Flame Days 2013, Jyväskylä, Finland, 17-18 kwietnia 2013
• [8] Mączka T., Lipiński M., Borkowski B., Perspektywy zastosowania techniki plazmowej w krajowym sektorze energetycznym, Energetyka 2018, 12/2018
• [9] Mączka T., Pawlak-Kruczek H., Niedźwiecki Ł., Ziaja E., Chorążyczewski A., Plasma assisted combustion as a cost-effective way for balancing of intermittent sources: techno-economic assessment for 200 MWel power unit. Energies. 2020, vol. 13, nr 19, DOI: 10.3390/en13195056
• [10] Morel, S., Małek, W., Powłoki natryskiwane plazmowo dla potrzeb gospodarki cieplnej, Rynek Energii 2018, Tom 3 s. 77-81
• [11] Pawlak-Kruczek H., Mączka T., Niedźwiecki Ł., Przegląd i porównanie termicznych technologii utylizacji odpadów, Spalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce i przemyśle cementowym: II Forum Paliw Alternatywnych, Złotniki Lubańskie, 19-22 września 2012
• [12] Projekt międzynarodowy nr NOR/POLNORCCS/NEGATIVE-CO2-PP/0009/2019, http://www.iase.wroc.pl/wp-content/uploads/2021/05/POLNOR-CCS-wersjaPL.pdf (stan na listopad 2021)
• [13] Subramaniam V. et all, Coupled computational studies of non-thermal plasma based combustion ignition, January 2019, DOI:10.2514/6.2019-0746, Conference: AIAA Scitech 2019 Forum
• [14] Tendero C., Tixier Chr., Tristant P., Desmaison J., Leprince P., Atmospheric pressure plasmas: A review, Spectrochimica Acta Part B 61 (2006) 2-30