Modelowanie niskoemisyjnej baterii koksowniczej

• Autorzy: Klimanek A. , Szlęk A. , Hummer W. , Wojciechowski G. , Ziółkowska-Talar A.

Warianty tytułu

EN

Modelling of low-emission coke oven battery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Specyfika procesu opalania baterii koksowniczej powoduje, że do atmosfery emitowane są duże ilości tlenków azotu. Stosowane technologie powinny spełniać wymogi dokumentu referencyjnego BREF (Best Available Techniques Reference Document on the production of Iron and Steel, IPPC) i wytycznych NDT (Najlepsze Dostępne Techniki - BAT, Ministerstwo Środowiska) dla instalacji koksowniczych. W artykule przedstawiono technologię opalania ścian grzewczych baterii koksowniczej jako system wielostopniowego podawania powietrza, który pozwala na wydłużenie płomienia i obniżenie maksymalnej temperatury w kanałach grzewczych, co skutkuje znacznym zmniejszeniem emisji tlenków azotu. W tej technologii całkowita ilość powietrza jest porównywalna z konwencjonalnym rozwiązaniem, a wydłużenie płomienia zrealizowane jest przez rozdzielenie strumienia powietrza na kilka części i podawane na różnych wysokościach kanału. W celu dobrania optymalnego podziału powietrza oraz geometrii wylotów przeprowadzona została analiza z wykorzystaniem symulacji komputerowych. Symulacje przeprowadzono dla różnych geometrii układu doprowadzenia powietrza oraz różnych strumieni powietrza pierwotnego i wtórnego.

EN

Due to specific features of coke oven battery heating process, large amounts of nitrogen oxides are emitted to atmosphere. Technologies applied should meet specifications of BREF document (Best Available Techniques Reference Document on the production of Iron and Steel, IPPC) and NDT guidelines (Best Available Techniques - BAT, Ministry of Environment) for coke plants. The paper presents a heating technology of coke oven battery heating walls as a system of multi-stage air feeding that allows to increase flame length and to reduce maximum temperature in the heating flues, that results in significant reduction of nitrogen oxides emissions. In this process total air rate is comparable to conventional solution, while the extension of the flame length is effected by dividing a stream of air into a few portions which are fed at different levels of the heating flue. In order to select an optimum air distribution pattern and geometry of outlets, an analysis was conducted with the use of computer aided simulations. Simulations were carried out for different geometrical designs of air feeding system and various streams of primary and secondary air.

Słowa kluczowe

PL

ściany grzewcze baterii koksowniczej; emisja NOx; stopniowanie powietrza; spalanie niskoemisyjne; numeryczna dynamika płynów

EN

coke oven battery heating walls; NOx emissions; air staging; clean combustion; numerical fluid dynamics

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 4
• Strony: 222--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Klimanek A.

autor

Szlęk A.

autor

Hummer W.

autor

Wojciechowski G.

autor

Ziółkowska-Talar A.

• Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. Sobolewski A., Przewodnik Metodyczny: Uwalnianie i transfer do środowiska zanieczyszczeń będących efektem eksploatacji instalacji koksowniczych w Polsce. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze, 2010.
• 2. Toryanik E. I., Determining the Environmental and Thermal Characteristics. Coke and Chemistry, 2009.
• 3. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control), European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau (EIPPCB).
• 4. Jankowska S., Powstawanie i redukcja NOx w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej. Politechnika Częstochowska.
• 5. Baukal Ch., Everything You Need to Know About NOx Metal Finishing, 2006.
• 6. Skalska K., Trends in NOx abatement: A review. Science of the Total Environment, 2010.
• 7. Klejnowski K., Najlepsze Dostępne Techniki (BAT) wytyczne dla branży koksowniczej. Ministerstwo Środowiska, Warszawa, 2005.