Badania pilotażowe utylizacji mułów węgla do produkcji brykietów paliwowych

• Autorzy: Borowski G.

Warianty tytułu

EN

Pilot tests for utilization of fine coal to fuel briquettes production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac badawczych z pilotażowych prób przetwórczych drobnoziarnistych frakcji węgla kamiennego w celu wytworzenia wtórnego paliwa stałego. Materiałem do badań były muły powstające w zakładzie przeróbki węgla kamiennego kopalni Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A. Utylizacja polegała na ich scalaniu w jednorodne bryły w prasie walcowej metodą brykietowania. Badania obejmowały procesy ujednorodnienia materiału, dobór parametrów scalania w brykieciarce walcowej oraz analizę jakości brykietów. Wykonano testy wytrzymałościowe, wodoodporności oraz ocenę ciepła spalania wraz analizą popiołów ze spalania brykietów. Wykorzystując istniejącą linię technologiczną wyprodukowano pilotażowe serie brykietów paliwowych zawierających lepiszcza na bazie skrobi ziemniaczanej i melasy oraz z dodatkiem biomasy z drzew liściastych. Brykiety ze skrobią spełniały minimalne wymogi jakościowe, natomiast próby zastosowania tańszego lepiszcza w postaci melasy nie powiodły się. Dodatek biomasy w ilości nie większej niż 20% masy mieszanki umożliwił zmniejszenie wskaźników zanieczyszczeń w próbach spalania. Stwierdzono, że wyprodukowane paliwa mają wystarczająco dużą wartość energetyczną, aby zastosować je jako alternatywne paliwo do spalania w przemysłowych kotłach grzewczych oraz w kotłach indywidualnych.

EN

This paper presents the results of research in pilot test of fine coal processing to produce of solid fuel. Fine grained waste generated in the plant processing of Bogdanka coal mine (Lublin Coal Basin) there are taken for examination. The disposal goes in the merging of fines to obtain solid body using a roll press briquetting method. The study included the processes of material homogenising, the selection of the parameters in the roll press unit and the quality of the briquettes analyse. Toughness test, waterproof test and study of the heat of combustion as well ash emissions were performed. Using the existing technological line the pilot series of fuel briquettes with binders of potato starch and molasses as well as with the addition of wooden biomass were produced. Briquettes with starch accomplished the minimal quality requirements, however attempts to use cheaper binder, that is the molasses, failed. The addition of biomass in the amount of not greater than the 20% by weight of blend enabled to indicators change of pollution emissions make smaller in the combustion tests. Produced solid fuel had a value of energy great enough in order to use them as the alternative fuel to the burn in industrial boilers and in individual as well.

Słowa kluczowe

PL

utylizacja; muł węglowy; lepiszcza; biomasa; brykiety; paliwo

EN

utilization; fine coal; binders; biomass; briquettes; fuel

• Wydawca: Mastermedia sp. z o.o.
• Czasopismo: Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, nr 2
• Strony: 9--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Borowski G.

• Katedra Podstaw Techniki, Wydział Podstaw Techniki, Politechnika Lubelska, Nadbystrzycka 38, 20-618 Lublin

Bibliografia

• 1. Bieńko W., Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A. – technologia zakładu przeróbki mechanicznej węgla. Inżynieria Mineralna, 2(13), 2004, 45–49.
• 2. Borowski G., Possibilities of utilization of energy briquettes. Electrical Engineering Research Report, vol. 1(27), 2011, 48–51.
• 3. Boruk S., Winkler I., Ecologically friendly utilization of coal processing waste as a secondary energy source. In: Energy and Environmental Challenges to Security. Springer Publishers, 2009, 251–259.
• 4. Dec R.T., Optimizing and controlling roll press operating parameters. Powder Handling & Processing, vol. 14, 2002, 222–225.
• 5. Eremin A.Y., Babanin V.I., Kozlova S.Y., Requirement to indices of mechanical strength of briquettes with binder. Metallurgist, 11, 2003, 32–38.
• 6. Giemza H., Gruszka G, Hycnar J., Józefiak T., Kiermaszek K., Optymalizacja zagospodarowania sedymentu węglowego – technologia brykietowania sedymentu. Polityka Energetyczna, 10(2), 2007, 417–429.
• 7. Guigon P., Simon O., Roll press design – influence of force feed systems on compaction. Powder Technology, 130, 2003, 41–48.
• 8. Herting M.G., Kleinebudde P., Roll compaction/dry granulation: Effect of raw material particle size on granule and tablet properties. International Journal of Pharmaceutics, vol. 338, 2007, 110–118.
• 9. Hycnar J., Górski M., Uwarunkowania współspalania węgla i biomasy. Polityka Energetyczna, tom 6, z. spec. Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków 2003, 309–320.
• 10. Kajda-Szcześniak M.D., Wyznaczanie ekspansji zwrotnej brykietów wykonanych na bazie odpadów pochodzenia rolniczego i tworzyw sztucznych. Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 14(1), 2012, 33-40.
• 11. Loginov Yu.N., Bourkine S.P., Babailov N.A., Cinematics and volume deformations during roll-press briquetting. Journal of Materials Processing Technology, vol. 118(1-3), 2001, 151–157.
• 12. Mi J., Li X.-J., Design and simulation analysis of industrial coal briquetting machine. Science and Technology, vol. 37(5), 2006, 986–990.
• 13. Plíštil D., Brožek M., Malaták J., Roy A., Hutla P., Mechanical characteristics of standard fuel briquettes on biomass basis. Research in Agricultural Engineering, 51(2), 2005, 66–72.
• 14. Purohit P., Tripathi A.K., Kandpal T.C., Energetics of coal substitution by briquettes of agricultural residues. Energy. Elsevier Science Publishers, 31, 2006, 1321–1331.
• 15. Rahman A.N.E., Masood M.A., Prasad C.S.N., Venkatesham M., Influence of size and shape on the strength of briquettes. Fuel Processing Technology, 23, 1989, 185–195.
• 16. Temmerman M., Rabier F., Jensen P.D., Hartmann H., Böhm T., Comparative study of durability test methods for pellets and briquettes. Biomass and Bioenergy, 30, 2006, 964–972.
• 17. Ulbricht R. (red.), Energetyczne wykorzystanie biomasy. Materiały pokonferencyjne. Wydawnictwo Politechniki Opolskiej, 2005.
• 18. Yehia K.A., Estimation of roll press design parameters based on the assessment of a particular nip region. Powder Technology, vol. 177, 2007, 148–153.