Properties of Ash in the Combustion of Selected Energy Crops

• Autorzy: Kowalczyk-Juśko A.

Warianty tytułu

PL

właściwości popiołu ze spalania wybranych gatunków roślin energetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Chemical composition and fusibility of ash from three species of perennial plants used as energy crops has been analyzed, two of which are grasses: (Miscanthus sacchariflorus and Spartina pectinata) and a bifoliate plant Sida hermaphrodita. Ash parameters have been compared from crops harvested after the first and third year of vegetation. The species selected for analysis are highly productive, however they are not commonly used in cultivation, and the awareness of their possible use as energy crops in this country is fairly limited. The research conducted has indicated that Sida hermaphrodita is characterized by the lowest ash content. However, the chemical composition of such ash contains the highest concentration of alkali oxides, responsible for deposit formation in the combustion installations. In the case of Sida hermaphrodita harvested in the first year, the cm coefficient amounted to 20.86, and after three years to 16.60, whereas in the case of miscanthus, the values were 0.24 and 0.19 respectively, and for Spartina pectinata 0.69 and 0.39 respectively. This indicates a much higher risk of ash deposits in combustion chambers, and a decreased overall efficiency of boilers fuelled by Sida hermaphrodita biomass. The highest content of chlorides was found in the ash of Spartina pectinata harvested in the first year, whereas they were not found in the case of Miscanthus sacchariflorus harvested after three years of vegetation. Additionally, ash resulting from the Miscanthus sacchariflorus biomass was characterized by the highest fusibility temperatures.

PL

Badano skład chemiczny i topliwość popiołu ze spalania trzech gatunków wieloletnich roślin, stosowanych jako surowiec energetyczny: dwu traw (miskanta cukrowego i spartiny preriowej) i gatunku dwuliściennego, którym był ślazowiec pensylwański. Porównywano parametry popiołu z roślin zebranych po pierwszym i trzecim roku wegetacji. Gatunki wybrane do badań są wydajne, jednak mało rozpowszechnione w uprawie, a znajomość ich właściwości energetycznych jest w kraju niewielka. Przeprowadzone analizy wykazały, że najmniejszą zawartością popiołu charakteryzowała się biomasa ślazowca pensylwańskiego. Jednak w składzie chemicznym popiołu ślazowca stwierdzono największe ilości tlenków alkalicznych, odpowiedzialnych za odkładanie się osadów na urządzeniach grzewczych podczas spalania. Wskaźnik cm wyniósł w przypadku ślazowca zebranego po pierwszym roku wegetacji 20,86, a dla roślin trzyletnich 16,60, podczas gdy w przypadku miskanta wartości te kształtowały się odpowiednio 0,24 i 0,19, zaś spartiny preriowej 0,69 i 0,39. Świadczy to o znacznie wyższym ryzyku osadzania się popiołu na urządzeniach grzewczych i mniejszej sprawności kotła podczas spalania biomasy ślazowca. Najwięcej chlorków zawierał popiół z biomasy jednorocznej spartiny preriowej, zaś w przypadku trzyletniego miskanta cukrowego nie stwierdzono obecności chlorków. Ponadto popiół z biomasy miskanta cukrowego cechował się najwyższymi temperaturami topliwości.

Słowa kluczowe

EN

biomass; energy crops; ash; chemical composition; fusibility

PL

biomasa; rośliny energetyczne; popiół; skład chemiczny; topliwość

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 7
• Strony: 973--982
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kowalczyk-Juśko A.

• Department of Agricultural Production and Agrobusiness, University of Life Sciences in Lublin, ul. Szczebrzeska 102, 22–400 Zamość, Poland,

Bibliografia

• [1] Mirowski T.: Stan wykorzystania biomasy w energetyce zawodowej. Polityka Energetyczna 2005, 8, 395–404.
• [2] Kowalczyk-Juśko A.: Żródła biomasy na cele energetyczne, [in:] Biśnergetyka podkarpacka, Kościk B. (ed.). PWSZ, Jarosław 2007.
• [3] Winnicka G., Tramer A. and Świeca G.: Badania właściwości biomasy stałej do celów energetycznych. Karbo 2005, 2, 141–147.
• [4] Kalembasa D.: Ilość i skład chemiczny popiołu z biomasy roślin energetycznych. Acta Agrophys. 2006, 7(4), 909–914.
• [5] Wisz J. and Matwiejew A.: Biomasa – badania w laboratorium w aspekcie przydatności do energetycznego spalania. Energetyka 2005, 9, 631–636.
• [6] Hamala K. and Róg L.: Wpływ składu chemicznego i właściwości fizykochemicznych węgli oraz ich popiołów na wskaźniki żużlowania i zanieczyszczania powierzchni grzewczych kotłów energetycznych. Pr. Nauk. GIG Górnictwo i Środowisko 2004, 3, 81–109.
• [7] Zamorowski K.: Współspalanie biomasy w kotle rusztowym (na przykładzie badanego obiektu). Energetyka, 2006, 1, 41–45.
• [8] Filipowski K.: Doświadczenia ze stosowania dodatku do węgla przeciwko szlakowaniu PENTOMAG 2550. Petol – Enviro Polska, Szczyrk 2007.
• [9] Ściążko M., Zuwała J. and Pronobis M.: Zalety i wady współspalania biomasy w kotłach energetycznych na tle doświadczeń eksploatacyjnych pierwszego roku współspalania biomasy na skalę przemysłową. Energetyka 2006, 3, 207–220.
• [10] Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 14 marca 2008 r. w sprawie plonów reprezentatywnych roślin energetycznych w 2008 r. (DzU 2008, nr 44, poz. 267).
• [11] Grzybek A., Gradziuk P. and Kowalczyk K.: Słoma energetyczne paliwo. Wyd. Wieś Jutra, Warszawa 2001.
• [12] Niedziółka I. and Zuchniarz A.: Analiza energetyczna wybranych rodzajów biomasy pochodzenia roślinnego. MOTROL 2006, 8A, 232–237.
• [13] Wilk B.: Określenie zależności wartości opałowej od wybranych właściwości fizykochemicznych biomasy. Mater. Seminar. “Techniki analityczne i procedury badawcze w zastosowaniu do nowych uwarunkowań prawnych w energetyce”. IChPW, Zabrze 2006.
• [14] Wasilewski R.: Doświadczenia IChPW w zakresie współspalania biomasy i paliw alternatywnych. IChPW, Zabrze 2007.
• [15] Pronobis M.: Zanieczyszczenia i korozja w kotłach rusztowych spalających biomasę. VII Konf. Nauk.-Techn. “Kotły rusztowe jako jednostki wielopaliwowe”, Polańczyk 2005.