Efekty ekonomiczno-eksploatacyjne spalania biomasy w przedpalenisku kotła energetycznego

• Autorzy: Karcz H. , Głąbik R. , Kantorek M. , Modliński Z. , Rączka P. , Zmyślony J. , Folga K. , Rzepa K. , Kosiorek-Herbuś A.

Warianty tytułu

EN

Economic and operational effects of biomass combustion in a forefurnace of a power boiler

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W polskiej energetyce zawodowej w coraz szerszym zakresie realizuje się program produkcji energii ze źródeł odnawialnych. Według krajowych doświadczeń najczęściej spotyka się technologię energetycznego wykorzystania biomasy poprzez bezpośrednie współspalanie pyłu drzewnego z pyłem węglowym, w konwencjonalnych układach młynowo-palnikowych lub przez współspalanie gazu pirolitycznego i węgla drzewnego wytworzonych w konwencjonalnych zgazowarkach do drewna. Są to jednak inwestycje kapitałochłonne o dużym stopniu ryzyka eksploatacyjnego, dużym ryzyku bezpieczeństwa i efektach eksploatacyjnych na poziomie 5-7% udziału masowego biomasy w stosunku do ilości spalanego węgla. Zaproponowano technologię opartą na spalaniu biomasy w przedpalenisku kotła. Technologia ta umożliwia wytworzenie do 40% energii wyprodukowanej w kotle macierzystym.

EN

Program of energy production from renewable sources becomes more and more popular in the Polish power industry. According to our domestic experience, the most often applied is the technology of biomass utilization for energy generation through either direct co-combustion of wood dust and coal dust in a conventional pulverizer-burner system or co-combustion of pyrolytic gas and charcoal produced in conventional wood gasifiers. However, they are the capital consuming investments with a high degree of operational risk, low safety factor and exploitation effects on the level of 5-7% of biomass mass fraction compared with the quantity of combusted coal. Suggested is application of a technology based on biomass combustion in a forefurnace of a boiler. This technology enables generation of up to 40% of energy produced in a mother boiler.

Słowa kluczowe

PL

biomasa; współspalanie; sprawność energetyczna

EN

biomass; co-combustion; power efficiency

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 115--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Karcz H.

autor

Głąbik R.

autor

Kantorek M.

autor

Modliński Z.

autor

Rączka P.

autor

Zmyślony J.

autor

Folga K.

autor

Rzepa K.

autor

Kosiorek-Herbuś A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Zakład Kotłów i Turbin

Bibliografia

• [1] Głąbik R., Rzepa K., Modliński Z., Kosiorek-Herbuś A., Karcz H.: Obliczenia cieplne kotła OP-150 dla różnych udziałów cieplnych biomasy w paliwie. Międzynarodowa X Konferencja Kotłowa 2006 "Aktualne problemy budowy i eksploatacji kotłów". Szczyrk "Orle Gniazdo", 17-20 października 2006. Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Konferencje: z. 16, Gliwice 2006, s. 215-235
• [2] Modliński Z., Głąbik R., Kosiorek-Herbuś A., Rączka P., Karcz H.: Badania teoretyczne cyrkulacji wody w parowniku zmodernizowanego kotła OP-150. Międzynarodowa X Konferencja Kotłowa 2006 "Aktualne problemy budowy i eksploatacji kotłów", Szczyrk "Orle Gniazdo", 17-20 października 2006, Konferencja Naukowo-Techniczna "Nowoczesne technologie spalania węgla i paliw odpadowych", Szczyrk, 15-17 listopada 2006
• [3] Karcz H., Modliński Z., Głąbik R., Kosiorek-Herbuś A., Kurzelewski J.: Wpływ spalania biomasy w przedpalenisku na aerodynamikę kotła macierzystego. Konferencja Naukowo-Techniczna "Nowoczesne technologie spalania węgla i paliw odpadowych", Szczyrk, 15-17 listopada 2006
• [4] Modliński Z., Głąbik R., Kosiorek-Herbuś A., Karcz H.: Obliczenia termodynamiczne komory paleniskowej kotła OP-150 dla współspalania pyłu węglowego i spalin z biomasy wprowadzonych z przedpaleniska. Międzynarodowa X Konferencja Kotłowa 2006 "Aktualne problemy budowy i eksploatacji kotłów", Szczyrk "Orle Gniazdo", 17-20 października 2006
• [5] Karcz H., Głąbik R., Komorowski W., Kozakiewicz A., Kurzelewski J.: Możliwości uzyskania "zielonej energii ze źródeł odnawialnych w kotłach energetycznych. [w] Teler J.: Współspalane technologie i urządzenia energetyczne. Politechnika Krakowska. Kraków 2007
• [6] Karcz H., Krysztof M., Szczeopaniak St., Komornicki W., Folga K.: Technologia "KRK" spalania biomasy w kotłach rusztowych. Prace Naukowe Politechniki Śląskiej Konferencje, z. 19, Gliwice 2007, s. 94-106
• [7] Karcz H., Krysztof M., Folga K., Butmankiewicz T., Kubiak J.: Przyczyny obniżenia sprawności kotłów rusztowych przy współspalaniu biomasy, Instal 2007, nr 12, s. 2-7
• [8] Karcz H., Kantorek M., Krysztof M., Folga K., Kubiak J., Szczepaniak St.: Wpływ sposobu podawania biomasy na sprawność termiczną kotła rusztowego. Cieplne Maszyny Przemysłowe, Turbomachinery 2007, nr 132, s. 111-122. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Konferencje, nr 1002, Łódź 2007
• [9] Karcz H., Wosik W.: Patent nr 162314 z dnia 19.02.1990 r. pt. "Sposób chłodzenia i czyszczenia głowicy palnika olejowego dwuczynnikowego, układ do chłodzenia, czyszczenia głowicy palnika olejowego dwuczynnikowego"
• [10] Karcz H.: Patent nr 181624 z dnia 18.01.1997 r. pt. "Układ zapłonu ciężkich paliw płynnych w komorze spalania kotła energetycznego"
• [11] Karcz H.; Patent nr 175529 z dnia 05.11.1994 r. pt. "Sposób i układ automatycznego sterowania pracą gazodynamicznych palników mazutowych, rozpałkowo-podtrzymujących w kotłach energetycznych"
• [12] Karcz H., Kopeć A., Ziona J.: Patent nr 165780 z dnia 18.02.1990 r. pt: "Węzeł armatury przypalnikowej do współpracy z palnikiem mazutowym rozpałkowym zwłaszcza do rozpalania kotłów energetycznych" Rys.12. Obliczeniowa zależność dopuszczalnego ciśnienia w walczaku do wydajności kotła zapewniającego dostateczną cyrkulację czynnika w rurach ekranowych komory paleniskowej
• [13] Karcz H., Zembrowski M., Tracz B., Ładogórski P., Garncarz T., Jodkowski W., Borowik Z., Wosik W.: Patent nr 164172 z dnia 01.10.1990 r. pt. "Palnik do spalania paliwa ciekłego"
• [14] Karcz H., Andryjowicz Cz., Butmankiewicz T., Sikorski W.: Zgłoszenie patentowe P351005 z dnia 03.12.2001 r. pt. "Sposób i skrzynia doprowadzenia powietrza do procesu spalania i w komorach spalania kotłów energetycznych lub przemysłowych pieców technologicznych"
• [15] Karcz H., Patent 351191 z dnia 14.12.2001 r. pt. "Zespół dozoru płomienia"
• [16] Karcz H., Butmankiewicz T., Sikorski W: Patent wg zgłoszenie patentowego P360207 z dnia 19.05.2003 r. pt: "Sposób i instalacja do spalania odpadów zwierzęcych"
• [17] Karcz H., Butmankiewicz T.: Patent wg zgłoszenie patentowego P362586 z dnia 02.10.2003 r. pt: "Sposób i urządzenia do termicznej utylizacji odpadów organicznych"
• [18] Karcz H., Butmankiewicz T., Andryjowicz Cz.: Zgłoszenie patentowe P362326 z dnia 22.09.2003 r. pt: "Sposób i instalacja termicznej utylizacji osadów pościekowych"
• [19] Karcz H., Jodkowski W., Butmankiewicz T.: Zgłoszenie patentowe P363891 z dnia 05.12.2003 r. pt: "Urządzenia do spalania odpadów organicznych"
• [20] Karcz H., Butmankiewiczx T: Zgłoszenie patentowe P368330 z dnia 02.06.2004 r. pt: "Sposób termicznej utylizacji odpadów zwierzęcych i organicznych"
• [21] Karcz H., Butmankiewicz T.: Wzór użytkowy nr 114966 z dnia 29.07.2004 r. pt: "Dno sitowe kotła fluidalnego"
• [22] Karcz H., Butmankiewicz T., Nunberg J., Jodkowski W.: Zgłoszenie patentowe P372523 z dnia 02.03.2005 r. pt: "Sposób i instalacja termicznej utylizacji toksycznych produktów odpadowych"
• [23] Karcz H., Butmankiewicz T., Nunberg J., Jodkowski W.: Zgłoszenie patentowe W11612 z dnia 15.05.2006 r. pt: "Urządzenie napędowe komory pieca do termicznej utylizacji toksycznych produktów odpadowych"
• [24] Karcz H., Butmankiewicz T.: Zgłoszenie patentowe W 117184 z dnia 24.12.2007 r. pt: "Dno sitowe w komorach i kotłach fluidyzacyjnych"
• [25] Karcz H., Janowski M., Butmankiewicz T.: Zgłoszenie patentowe P363877 z dnia 26.11.2007 r. pt. "Sposób i instalacja termicznego spalania odpadów organicznych i nieorganicznych"
• [26] Karcz H., Butmankiewicz T., Modliński Zb., Kantorek M.: Zgłoszenie patentowe P382240 z dnia 18.03.2007 r. pt. "Sposób i urządzenia do wytwarzania energii cieplnej"
• [27] Thom J.R.S.: Prediction of pressure during forced circulation boiling of water. Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 7 1964
• [28] Walter H.: Numerical Simulation of the Dynamic Behaviour of Natural Cirkulation Steam Generators. PhD Thesis, Vienna University of Technology, 2000
• [29] Friedel L.: Improved Friction Pressusre Drop Correlations for Horizontal and Vertical Two-Phase Pipe Flow.Eoropean Two-Phase Group Meeting, Ispra, Italy, June 5-8 1979. Paper E 2, pp 1-25
• [30] Quiben J.M.: Experimental and analytical study of two-phase pressure props during evaporation in horizontal tubes, These No 3337 (2005), Lausanne, EPFL 2005
• [31] Awada M.M. and Muzychkab Y.S.: A simple asymptotict model for two-phase frictional pressure gradient horizontal pipes, Proceedings of IMECE 2004, 2004 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, November 13-19, 2004 Anaheim, California