Ocena jakości procesu współspalania makuchów słonecznikowych z węglem kamiennym w kotle rusztowym małej mocy

• Autorzy: Stępień A. , Kozdrach R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2015.11.1

Warianty tytułu

EN

The Evaluation of Quality Process Co-Firing of Sunflower Oil Cake with Coal in Grate Boiler of Low Power

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badania procesu współspalania odpadów z przemysłu spożywczego z węglem kamiennym. Do badań wykorzystano makuchy słonecznikowe, produkt uboczny z produkcji olejów roślinnych. Prace były prowadzone na stanowisku badawczym z kotłem rusztowym o mocy 14 kW. Tego rodzaju urządzenia grzewcze stosuje się w budownictwie jednorodzinnym. Celem badań była ocena wpływu składu paliwa na wielkość emisji zanieczyszczeń gazowych do atmosfery. W trakcie prac badawczych wykorzystano sześć paliw, tj. węgiel kamienny w postaci tzw. ekogroszku oraz jego mieszaniny z 5%, 10%, 15%, 20% i 25% makuchów słonecznikowych. Badania prowadzono przy stałej ilości powietrza kierowanego do komory spalania. Oceniano zawartość CO2, CO, O2, H2, NOx, SO2 oraz CxHy w spalinach powstałych po spaleniu wyżej wymienionych paliw. Na podstawie wyników badań procesu współspalania makuchów słonecznikowych z węglem kamiennym sortymentu ekogroszek stwierdzono zróżnicowany przebieg procesu spalania w zależności od składu paliwa. Zawartość CO, NOx, CO2 i H2 w spalinach rośnie ze wzrostem zawartości makuchów w paliwie, natomiast zawartość O2, SO2 i CxHy spada przy wzroście zawartości tego komponentu w mieszankach paliwowych. Poprawa jakości procesu współspalania makuchów słonecznikowych z paliwem konwencjonalnym wymaga odpowiedniego doboru składu mieszanki paliwowej i regulacji pracy kotła.

EN

The paper presents the results of the combustion of waste from the food industry with coal. Were used in the by-pro-ducts of vegetable oils so called oilcake. Work was carried out using a grate boiler with a capacity of 14 kW. The aim of the study was to evaluate the effect of fuel composition on emissions of pollutant gaseous into the atmosphere. To accomplish the research used six fuels such as coal in the form of so-called ekogroszek and mixtures of ekogroszek with 5, 10, 15, 20 and 25% sunflowers oilcake. The study was conducted on constant fuel directed to the combustion chamber. Evaluated the content of CO2, CO, O2, H2, NOx, SO2 and CxHy in exhaust gases produced by burning above-mentioned fuels. Based on results of the process of co-firing sunflower oilcake with coal assortment ekogroszek was found differential progress of process combustion depending of fuel composition. The contents of CO, NOx, CO2 and H2 in the exhaust gases increases with increasing content of the fuel oil-cake, while the content of 02, SO2 and CxHy in the exhaust gases decreases with increasing content of the fuel oil-cake. The improving quality of process co-firing of sunflower oil-cake with conventional fuel it required adequate of selection composition of fuels and control of working boiler.

Słowa kluczowe

PL

biomasa; współspalanie paliw; makuch słonecznikowy; kocioł zasypowy; węglowodór; wodór; tlenek azotu; dwutlenek siarki; tlenek węgla; dwutlenek węgla

EN

biomass; combustion; cofiring fuels; sunflowers oilcake; grate furnace; hydrocarbon; hydrogen; nitrogen oxide; sulfur dioxide; carbon oxide; carbon monoxide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 46, nr 11
• Strony: 414--418
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stępień A.

• Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu

autor

Kozdrach R.

• Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu

Bibliografia

• [1] Dyrektywa nr 2001/80/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dn. 23 października 2001 r. Dz. Urz. WE L 309 z 27.11.2001.
• [2] Dyrektywa nr 2003/54/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 26 czerwca 2003 r. Dz.U. L 176 z 15.7.2003.
• [3] Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych, Dz.U. 2006 nr 169 poz. 1199.
• [4] Wytyczne w zakresie wykorzystania produktów ubocznych oraz zalecanego postępowania z odpadami w rolnictwie i przemyśle rolno-spożywczym, Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Falenty - Warszawa, listopad 2010.
• [5] Kurczabiński L. 2006: „Kwalifikowane paliwo węglowe do niskoemisyjnych kotłów nowej generacji". Instal (4/5) : 77-78.
• [6] Malińska K. 2005."Problemy ochrony środowiska w przedsiębiorstwach przemysłu spożywczego". Instytut Inżynierii Środowiska Politechnika Częstochowska, VII Ogólnopolska Sesja Popularnonaukowa „Środowisko a zdrowie - 2005", Częstochowa, 2-3 czerwca 2005 r. - materiały, konferencyjne.
• [7] Tillman D. A. 2000. "Cofiring benefits for coal and biomass". Biomass Bioenergy (9) : 363-364
• [8] Sami M, K. Annamalai, M. Wooldridge.2001. "Cofiring of coal and biomass fuel blends", Progress Energy Combustion Science, (27) : 171-214.
• [9] Chmielak T. 2008. "Technologie energetyczne". WNT, Warszawa
• [10] Kaltschmitt M., H. Hartmann, H. Hofbauer. 2009. "Energie aus Biomasse". Springer Verlag, Berlin.
• [11] Obidziński S. 2002. „Ciepło spalania i wartość opałowa odpadowych surowców pochodzenia roślinnego". Inżynieria Rolnicza, (4) : 37-38.
• [12] Cieślikowski B., T. Juliszewski, B. Łapczyńska-Kordon. 2006. "Utylizacja na cele energetyczne produktów ubocznych technologii biopaliw". Inżynieria Rolnicza. (12) : 51-57.
• [13] Dach J., Z. Zbytek, K. Pilarski, M. Adamski. 2009. „Badania efektywności wykorzystania odpadów z produkcji biopaliw jako substrat w biogazowi". Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna. (6) : 6-8.
• [14] Gradziuk P.1999. „Możliwości wykorzystania surowców pochodzenia rolniczego na cele energetyczne". Roczniki Naukowe Seria. T. 1, (Z.3.) : 233-238.
• [15] Kachel-Jakubowska M., A. Kraszkiewicz, M. Szpryngiel, I. Niedziółka. 2011.”Możliwości wykorzystania odpadów poprodukcyjnych z rzepaku ozimego na cele energetyczne” Inżynieria Rolnicza 6(131) : 54-66.
• [16] Stępień A., R. Kozdrach, A. Bednarska, J. Molenda. 2011."Energetyczne wykorzystanie odpadów organicznych z przemysłu spożywczego" Rynek Energii (6) : 52-55
• [17] Gumuła S., M. Piaskowska. 2008. „ Ekologiczne aspekty produkcji ciepła w oparciu o proces spalania". Instal (10) : 25-27.
• [18] Poskart M., L. Szecówka, R. Stępień. 2005. „Energetyczne własności biomasy", Materiały XII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowo-Technicznej „Gospodarka cieplna i eksploatacja pieców przemysłowych", Poraj.
• [19] Rosiński M., L. Furtak, A. Stępień. 2006. „Kierunki zagospodarowania produktów odpadowych pochodzących z procesów metanolizy olejów roślinnych". I Konferencja Naukowo-Techniczna. Ogrzewanie i wentylacja w przemyśle i rolnictwie. Tuchola-Tleń 7-9 września 2006
• [20] Ścieżko M., J. Zuwała, M. Pronobis. 2007 - redakcja: „Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce". IChPW, Politechnika Śląska, Zabrze.
• [21] Tillman D. A. 2000. "Biomass cofiring: the technology, the experience, the combustion consequences", Biomass Bioenergy, (19) : 365-384.
• [22] Nussbaumer T. 2003. "Combustion and co-combustion of biomass: fundamentals, technologies, and primary measures for emission reduction". Energy Fuels. (17) : 1510-1521.
• [23] Głód K., M. Kopczyński. 2008. „ Współspalanie węgla i biomasy w kotłach rusztowych". Instal (2) : 8-11.
• [24] Karcz H., M. Krzysztof, K. Folga, T. Butmankiewicz, J. Kubiak. 2007. „Przyczyny obniżenia sprawności kotłów rusztowych przy współspalaniu biomasy", Instal (12) : 2-7.
• [25] Łukasiewicz J. 2003. „Ekologiczne technologie spalania biomasy w energetyce i ciepłownictwie". Instal (10) : 6-11.
• [26] Simonowicz M., M. Głowacki. 2006. „Kotły na biomasy, w tym ziarno zbóż". Instal (6) :19-21
• [27] Zawistowski J. 2008. „Kotły węglowe małej mocy perspektywy rozwoju". Instal (1) :18-23.
• [28] Purgał P., J. Markowska, A. Zając. 2008. „ Nowy kocioł na pelet. Droga do sukcesu". Instal (11) : 27-30.
• [29] Lossy K. 2011. ,Uwagi eksploatacyjne ze spalania pelet z biomasy rolniczej w małych kotłach" Instal (2) : 12-15.
• [30] Baxter L. 2011. " Biomass-coal cofiring: an overview of technical issues". In: Grammelis P, editor. Solid biofuels for energy, London, Springer; pp. 43-73.
• [31] Sondreal E.A., S.A. Benson, J.P. Hurley, M.D. Mann, J.H. Pavlish, M.L. Swanson, et al.:2001. "Review of advances in combustion technology and biomass cofiring". Fuel Process Technology, (71) : 7-38.
• [32] Niedziółka I., A. Zuchniarz. 2006. „Analiza energetyczna wybranych rodzajów biomasy pochodzenia roślinnego". Motrol, (8A) : 232-237.
• [33] Rzepiński W. 2009. „ Koncepcja zagospodarowania produktów ubocznych i zanieczyszczeń powstających przy przerobie nasion rzepaku". Problemy Inżynierii Rolniczej. (1) : 145-151.
• [34] Strzeliński J. 2006. „Możliwości wykorzystania w żywieniu bydła produktów ubocznych powstających przy głębokim tłoczeniu oleju z nasion roślin oleistych i produkcji bioetanolu". Wiadomości Zootechniczne. 44(3) : 56-66.
• [35] Wojciechowski A. 2009. „Wykorzystanie poekstrakcyjnej śruty rzepakowego oraz makuchu rzepakowego w żywieniu kur nieśnych". Polskie Drobiarstwo. (9) : 46-47.
• [36] Kozdrach R., A. Stępień, J. Molenda. 2013. "The emission of greenhouse gases during co-firing of chosen biomass with coal". Pmblemy Eksploatacji. (3): 181-189.