Emisja tlenku azotu podczas współspalania węgla z biomasą : doświadczenia z badań w skali laboratoryjnej

• Autorzy: Kruczek H. , Miller R. , Rączka P. , Tatarek A.

Warianty tytułu

EN

No emissions from coal with biomass co-combustion : the test results from investigation in laboratory scale

• Konferencja: ENERGETYKA 2004 / International Scientific and Technical Conference [3; 2004; Wrocław, Poland]
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystanie biomasy na cele energetyczne prowadzi do zachowania zasobów paliw kopalnych (węgiel, ropa naftowa), utylizacji odpadów poprodukcyjnych (np. py! drzewny, trociny, kora) i pozostałości z rolnictwa (np. słoma). Jednocześnie spalanie biomasy i jej współspalanie z węglem przyczynia się do redukcji emisji zanieczyszczeń towarzyszących spalaniu tradycyjnych paliw kopalnianych. W referacie przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych emisji denku azotu ze wspólspalarua węgla kamiennego i brunatnego z biomasa, reprezentowaną przez pyl drzewny i malwę pensylwańską Pfttari. Stwierdzono, że ze wzrostem udziału biomasy w mieszaninie paliw maleje emisja denku azotu w stopniu znacznie wyższym, niż wnikałoby to z zawartości azotu paliwowego w biomasie i jej udziału w mieszaninie węgiel-biomasa. Jak wykazano, wynika to z redukującego działania amoniaku powstającego podczas odgazowania biomasy.

EN

Utilisation of biomass to energy production creates some advantages. The base advantage is decrease of pollutants emission in the waste gases as compare to fossil fuels. In the paper, the experimental results of NO emissions from co-combustion of hard and brown coal dust with different type of biomass are presented. The increase of biomass contribution to fuel blend results in the decrease of NO emissions. The rate of NO decrease is higher then the decrease of nitrogen content in the blend coal-biomass. This effect can be explained by the reactions in the gas phase in the presence of ammonia, which is produced from volatilization of biomass.

Słowa kluczowe

PL

współspalanie węgla z biomasą; emisja tlenków azotu

EN

coal with biomass co-combustion; nitrogen oxides emission

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 9, Sp. 2/1
• Strony: 506--517
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Kruczek H.

• Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Politechnika Wrocławska

autor

Miller R.

• Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Politechnika Wrocławska

autor

Rączka P.

• Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Politechnika Wrocławska

autor

Tatarek A.

• Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Traktat o Przystąpieniu Republiki Czeskiej, Estonii, Cypru, Łotwy, Litwy, Węgier, Malty, Polski, Słowenii i Słowacji do Unii Europejskiej. 2003. Dokument z 31.01.2003 Nr AA 2/03 MD 171/6/02 REV 6
• [2] Komunikat Komisji Europejskiej nr COM(97)599 z dnia 26.11.1997 w sprawie ogłoszenia Strategicznego planu działania Wspólnoty: Energia dla przyszłości - odnawialne źródła energii (Energy for the Future: Renewable Sources of Energy, White Paper for a Community Strategy and Action Plan)
• [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2001/77/EC (Directive on the Internal Electricity Market) Dz.U. WE L 283 z 27.10.2001.
• [4] Strategia rozwoju energetyki odnawialnej. Sejm Rzeczypospolitej Polskiej. Dokument Sejmowy nr 2215 z 2000 r.
• [5] Ustawa Prawo Energetyczne. Dz.U. 1997, nr 54 poz. 348
• [6] Rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku zakupu energii elektrycznej i ciepła z odnawialnych źródeł energii oraz energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła. Minister Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej. Dz.U.03.104.971
• [7] HEIN K.R.G., BEMTGEN J.M.: EU clean coal technology - co-combustion of coal and biomass, Fuel Processing Technology., 1998, vol.54,159-169
• [8] JENKINS B.M., BAXTER L.L., MILES JR. T.R., MILES T.R.: Combustion properties of biomass. Fuel Processing Technology., 1998, vol.54,17-46
• [19] WERTHER J., SAENGER M., HARTGE E.-U., OGADA T., SIAGI Z.: Combustion of agricultural residues, Progress in Energy and Combustion Science., 2000, vol. 26,1-27
• [10] SAMI M., ANNAMALAI K., WOOLDRIDGE M.: Co-firing of coal and biomass fuel blends, Progress in Energy and Combustion Science., 2001, vol. 27,171-214
• [11] SPLIETHOFF H., HEIN K.R.G.: Effect of co- combustion of biomass on emissions in pulverized fuel furnaces, Fuel Processing Technology., 1998, vol. 54,189-205
• [12] KAFERSTEIN P., GOHLA M., TEPPER H. REIMER H.: Fluidization: combustion and emission behaviour of biomass in fluidized bed combustion units. 14th International Conference on Fluidized Bed Combustion, Vancouver, Canada, 1997,15-27
• [13] SPLIETHOFF II., HEIN K.R.G, HENDRIKSEN N., SKRIFVARS B., DuGWELL D.: Operational Problems, Trace Emissions and By-Product Management for Industrial Biomass Co-Combustion, Environmental Problems, Lisbon, 1996
• [14] KRUCZEK H., TATAREK A.: The effect of biomass on pollutant emission and behaviour of mineral substance in co-combustion with coal, XVIII International Symposium on Combustion Processes, 2-5 September 2003, Ustroń, Poland
• [15] MILLER J.A., BOWMAN C.T.: Mechanism and modeling of nitrogen chemistry in combustion, Progress in Energy and Combustion Science., 1989, vol.15, 287-33
• [16] RĄCZKA P.: Modelowanie numeryczne tworzenia i redukcji tlenków azotu w komorach palenisk kotłów energetycznych, Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2002
• [17] PERSHING D.W., WENDT J.O.L.: Pulverised coal combustion: the influence of flame temperature and coal composition on thermal and fuel NOx, 16th Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, 1976, s. 38-399
• [18] MOLINA A., EDDINGS E.G., PERSHING D.W.,. SAROFIM A.F.: Char nitrogen conversion: implications to emissions from coal-fired utility boilers, Progress in Energy and Comb. Sci.,2000, vol. 26, 507-531
• [19] AHO M.J., HAMALAINEN J.P., TUMMAVOUORI J.L.: Importance of solid fuel properties to nitrogen oxide formation through HCN andNH.3 in small particle combustion, Combustion and Flame., 1993, vol. 95, 22-30
• [20] BAXTER L.L., MITCHELL R.E., FLETCHER T.H., HURT R.H.: Nitrogen release during coal combustion, Energy Fuels., 1996, vol. 10,188-196
• [21] CHEN S.L., HEAP M.P, PERSHING D.W., MARTIN G.B.: Influence of coal composition on the fate on volatile and char nitrogen during combustion, 19th Symposium (Int.) on Combustion, Pittsburg, The Combustion Institute, 1982,1271
• [22] STAŃCZYK K.: Przemiany struktur związków azotu występujących w węglu zachodzące w procesach pirolizy i spalania, Prace Naukowe Zakładu Karbochemi PAN, Gliwice, 1997.
• [23] CODA ZABETTA E., KILPINEN P., HUPA M., STAHL K., LEPPALAHTI J., CANNON M., NIEMINEN, J.: A Kinetic Modeling Study on the Potential of Staged Combustion in Gas Turbines for the Reduction of Nitrogen Oxide Emissions from Biomass IGCC Plants, Energy & Fuels, 14, 4, 2000. s. 751-761.
• [24] SMITH G.P., D.M. GOLDEN, M. FRENKLACH, N.W. MORIARTY, B. EITENEER, M. GOLDENBERG, C.T. BOWMAN, R.K. HANSON, S.SONG, W.C. GARDINER, JR., V.V. LISSIANSKI, Z. Qin, http:/ / www.me.berkeley.edu/gri_mech/
• [25] TATAREK A.: Emisja zanieczyszczeń podczas wspólspalania węgla z biomasą w płomieniu pyłowym, Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2004.