Analiza procesu spalania tlenowego paliw stałych przy użyciu TGA/DTA

• Autorzy: Kosowska-Golachowska M. , Gajewski W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of oxy-fuel combustion process by TGA/DTA

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Spalanie tlenowe (oxy-combustion) jest jedną z nowych technologii, umożliwiających jednoczesną produkcję energii elektrycznej i wychwytywanie dwutlenku węgla. Technologia ta różni się od konwencjonalnych metod tym, iż spalanie paliwa zachodzi w mieszaninie tlenu i recyrkulowanych spalin, zamiast w powietrzu. Do charakterystyki procesu spalania tlenowego węgla brunatnego i kamiennego przeprowadzono liczne analizy termograwimetryczne (TG) z termiczną analizą różnicową (DTA) wraz z analizą składu wydzielających się produktów gazowych (EGA) w zakresie temperatur od 20 stC do 1000 stC przy szybkości nagrzewania 50 stC/min. Z krzywych TG, DTG i DTA otrzymanych w procesie spalania paliw w powietrzu i w mieszaninach O₂/CO₂ wyznaczono poszczególne etapy spalania oraz charakterystyczne parametry m.in. temperaturę zapłonu, temperaturę wypalenia paliwa, reaktywność oraz całkowity czas spalania. Dodatkowo przeanalizowano proces pirolizy węgli w atmosferze N₂ i CO₂ w zakresie temperatur od 20 stC do 1300 stC przy szybkości nagrzewania 50 stC/min.

EN

Oxy-fuel combustion is suggested as one of new promising technologies for capturing CO₂ from power plants. In an oxy-fuel combustor, the combustion of coal basically occurs in an atmosphere of O₂/CO₂. This experimental study aims to identify the differences in combustion behaviour of two Polish coals (brown and hard) in air and O₂/CO₂ environments using thermogravimetry analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA) and evolved gas analysis (EGA). The pyrolysis experiments were performed with 100% N₂ and 100% CO₂. A non-isothermal temperature program, which consisted of heating around 14 mg of the sample at the rate of 50 stC/min, from 20 stC up to 1300 stC, was employed. Combustion behaviour of tested fuels in air and oxy-fuel condition show that burning process is slightly delayed in oxy-fuel condition compared to air condition at the same oxygen levels.

Słowa kluczowe

PL

spalanie tlenowe; TGA/DTA; węgiel brunatny; węgiel kamienny

• Wydawca: Polski Instytut Spalania
• Czasopismo: Archiwum Spalania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 12, nr 4
• Strony: 243--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kosowska-Golachowska M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Maszyn Cieplnych al. Armii Krajowej 19c, 42-201 Częstochowa

autor

Gajewski W.

Bibliografia

• [1]. Buhre B.J.P., Elliott L.K., Sheng C.D., Gupta R.P., Wall T.F.: Oxy-fuel combustion technology for coalfired power generation. Progress in Energy and Combustion Science 31, 2005, pp.283-307.
• [2]. Nowak W., Czakiert T.: Spalanie w atmosferze wzbogaconej w tlen. Procesy cieplne i przepływowe w dużych kotłach energetycznych. Modelowanie i monitoring. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2011.
• [3]. Toftegaard M.B., Brix J., Jensen P.A., Glarborg P., Jensen A.D.: Oxy-fuel combustion of solid fuels. Progress in Energy and Combustion Science 36, 2010, pp.581-625.
• [4]. Zheng L.: Oxy-fuel combustion for power generation and carbon dioxide (CO2) capture (Edited by L. Zheng), Woodhead Publishing, 2011.
• [5]. Kosowska-Golachowska M., Luckos A., Klos K., Musial T.: Oxy-combustion of different coals in a circulating fluidized bed. Proceedings of the 10th International Conference on Circulating Fluidized Beds and Fluidization Technology , T.M. Knowlton (Editor), USA, 2011, pp.481-488.
• [6]. Chen Y., Mori S., Pan W.: Studying the mechanisms of ignition of coal particles by TG-DTA. Thermochimica Acta 275, 1996, pp.149-158.