Charakterystyka polskich węgli w aspekcie ich przydatności do procesu zgazowania fluidalnego

Sobolewski, A.; Chmielniak, T.; Topolnicka, T.; Świeca, G.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Charakterystyka polskich węgli w aspekcie ich przydatności do procesu zgazowania fluidalnego

Autorzy

Sobolewski A. , Chmielniak T. , Topolnicka T. , Świeca G.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://sitg.pl/przeglad-gorniczy/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Characteristics of Polish coals in terms of their suitability for fluidized bed coal gasification process

Języki publikacji

Abstrakty

Przeanalizowano parametry jakościowe węgla kamiennego i brunatnego w kontekście możliwości wykorzystania go do zgazowania w ciśnieniowym reaktorze zgazowania z cyrkulującą warstwą fluidalną. Analiza objęła produkowane polskie węgle kamienne typu 31.2, 32.1, 32.2 i 33 oraz węgle brunatne. Do badań wybrano i sprowadzono próbki węgla z najbardziej perspektywicznych dla zgazowania zasobów: z ZG „Janina”, ZG „Sobieski”, kopalnia „Wieczorek”, kopalnia „Piast”, kopalnia „Ziemowit”, kopalnia „Turów”, kopalnia „Bełchatów”, kopalnia „Sieniawa”. Analizę paliw przeprowadzono z wykorzystaniem opracowanych parametrów jakościowych węgla kamiennego i węgla brunatnego, których spełnienie jest niezbędne dla zastosowania węgla do zgazowania naziemnego w technologii ze złożem fluidalnym. Parametry podzielono na 3 grupy: kluczowe, istotne oraz dodatkowe przyjmując za kryterium wymagania i celowość prowadzenia procesu zgazowania. Podkreślono, że rozwijana w IChPW technologia fluidalnego zgazowania węgla charakteryzuje się większą elastycznością wymagań surowcowych w porównaniu do komercyjnie dostępnych technologii.

Quality parameters of hard and brown coal were analyzed in terms of the possibility of their utilization in the process of gasification in the pressurized circulating fluidized bed reactor. The analysis included hard coals, type 31.2, 32.1, 32.2 and 33 as well as brown coals. The coal samples which may had been subject to the analysis, were selected from the most perspective, in terms of suitability for the gasification process, coal basins, such as: ZG Janina, ZG Sobieski, KWK Wieczorek, KWK Piast, KWK Ziemowit, KWB Turów, KWB Bełchatów, and KWB Sieniawa. The fuels were tested by means of earlier elaborated quality parameters of hard and brown coal, which are considered as essential requirements to be met in order to continue with utilizing the resources in the gasification process by use of the circulating fluidized bed reactor. These parameters were considered in terms of requirements and the advisability of the gasification process and fall into 3 groups: key, significant and additional parameters. It was stated that the developing technology of fluidized bed gasification of coal in the IChPW is featured by higher flexibility of feedstock requirements as compared to the commercially available technologies.

Słowa kluczowe

zgazowanie węgla właściwości węgla CFB

coal gasification coal properties CFB

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa

Czasopismo

Przegląd Górniczy

Rocznik

2013

Tom

T. 69, nr 2

Strony

174--183

Opis fizyczny

Bibliogr. 38 poz., tab.

Twórcy

autor

Sobolewski A.

Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Chmielniak T.

Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Topolnicka T.

Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Świeca G.

Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

Bibliografia

1. Szuba J., Michalik L.: Karbochemia – zarys rozwoju. Wydawnictwo Śląsk, 1983.
2. Chmielniak T., Ściążko M. : Czysta energia produkty chemicznei paliwa z węgla – ocena potencjału rozwojowego. Zgazowanie węgla. Wydawnictwo IChPW, Zabrze, 2008.
3. Sciążko M., Chmielniak T.: Cost Estimates of Coal Gasification for Chemicals and Motor Fuels, Gasification for Practical Applications, Yongseung Yun (Ed.). InTech 2012, ISBN: 978-953-51-0818-4, Available from: http://www.intechopen.com/books/gasification-forpractical-applications/cost-estimates-of-coal-gasification-for-chemicalsand-motor-fuels
4. Praca zbiorowa pod redakcją M. Ściążko i J. Kijeńskiego: Zgazowanie węgla. Tom 1. Wydawnictwo IChPW, 2010, Zabrze
5. Hycnar J.: Aspekty ekologiczne procesu zgazowania paliw. Polityka energetyczna 2007, 10,(2) 177-185.
6. Energoprojekt Katowice S.A: Studium wykonalności projektu instalacji do produkcji paliw gazowych i płynnych z węgla kamiennego. 2008.
7. Karolczuk H.: Racjonalna gospodarka węglem energetycznym. WNT, Warszawa, 1978.
8. Higman K., Burgt M.: Gasification, second edition. GPP, 2007.
9. Major environmental aspects of gasification-based power generation technologies. Final report US . Department of Energy, Office of Fossil Energy National Energy Technology Laboratory, 2002.
10. Golec T., Rakowski J., Świderki J.: Perspektywy postępu technicznego w wytwarzaniu energii elektrycznej przy wykorzystaniu węgla kamiennego, węgla brunatnego oraz gazu ziemnego z uwzględnieniem efektu środowiskowego. Instytut Energetyki, Warszawa, 2003.
11. Rakowski J.: Przegląd zagadnień technologicznych związanych ze zgazowaniem paliw stałych dla potrzeb energetycznych. Energetyka, 2003, 591.
12. Praca zbiorowa pod redakcja Czaplińskiego A.: Węgiel kamienny. Wydawnictwo AGH, Kraków, 1994.
13. Ściążko M.: Modele klasyfikacji węgla w ujęciu termodynamicznym i kinetycznym. Wydawnictwo AGH, Kraków, 2010.
14. Collot A. G.: Matching gasification technologies to coal properties. International Journal of Coal Geology, 65, 2006, 191.
15. Minchener A.: Coal gasification for advanced power generation. Fuel, vol 84, 2005, 2222
16. Molina A., Mondragon F.: Reactivity of coal gasification with steam and CO2. Fuel, vol 77, 1998, 1831.
17. Roberts D.G., Harris D.J.: Char gasification in mixtures CO2 and H2O. Competition and inhibition. Fuel, vol 86, 2007, 2672.
18. Yun Y., Yoo Y.D., Chung S.W.: Selection of IGCC candidate coals by pilotscale gasifier operation. Fuel Processing Technology, vol 88, 2007, 107.
19. Harris D.J., Roberts D.G., Henderson D.G.: Gasification behavior of Australian coals at high temperture and pressure. Fuel, vol 85, 2006, 134.
20. Gasification World Database 2007 US Department of Energy, Office of Fossil Energy National Energy Technology Laboratory, 2007.
21. Beyond 2010 – Strong Growth Anticipated in the United States Gasification World Database 2007.
22. Ye D. P., Agnew J. B., Zhang D. K.: Gasification of a South Australian low rank coal with carbon dioxide and steam: kinetics and reactivity studies. Fuel, vol 77, 1998, 1209.
23. Takada T., Tamai Y., Tomita F.: Reactivities of 34 coals under steam gasification. Fuel vol. 64, 1985, 1438.
24. Miura K., Hashimoto K., Sileston P. L.: Factors affecting the reactivity of coal chars during gasification. and indices representing reactivity. Fuel, vol. 68 ,1989, 1461.
25. Megaritis A., Messenbock R. C., Chatzakis I. N., Dugwell D. R., Kandiyoti R.: High-pressure pyrolysis and CO2-gasification od coal maceral concentrates: conversions and char combustion reactivities. Fuel, vol. 78, 1999, 871
26. Kwon T-W., Kim S. D., Fung D. P. C.: Reaction kinetics of char-CO2 gasification. Fuel, vol. 67, 1988, 530.
27. T. Adschiri, T. Furusawa: Relation between CO2-reactivity of coal char and BET surface area. Fuel, vol. 65, 1986, 927
28. Adschiri T., Shiraha T., Kojima T., Furusawa T.: Prediction of CO2 gasification rate of char in fluidized bed gasifier. Fuel 65, 1986, 688.
29. Carabineiro S. A., McKee D. W., Silva I. F.: Uncatalysed and catalyzed CO2 reaction using metal catalysts and binary vanadium mixtures supported on activated carbon. Carbon, vol. 39, 2001, 451.
30. Kodama T., Funatoh A., Shimizu T., Kitayama Y.: Metal-Oxide-Catalyzed CO2 Gasification of Coal Using a Solar Furnace Simulator. Energy & Fuels, vol. 14, 2000, 1323.
31. Huttinger K. J., Nattermann C.: Correlations between coal reactivity and inorganic matter content for pressure gasification with steam and carbon dioxide. Fuel, vol. 73, 1994, 1682.
32. Grigore M., Sakurovs R., French D., Sahajwalla V.: Coke Gasification: The Influence and Behavior of Inherent Catalytic Mineral Matter. Energy & Fuels, vol. 23, 2009, 2075.
33. Sakawa M., Sakurai Y., Hara Y.: Influence of coal characteristics on CO2 gasification. Fuel, vol. 61, 1982, 717.
34. Sakellaropoulus S. G.: Mineral matter effects in lignite gasification. Fuel Processing Technology, vol. 77-78, 2002, 151-158.
35. Diamadopoulos S. P., Sakellaropoulod: The effect of mineral matter and pyrolysis conditions on the gasification of Greek lignite by carbon dioxide. Fuel, vol. 75, 1996, 1108.
36. Zhang L., Calo J. M. , Lu W.: The Effect of Char “Age” on Gasification Reactivity. ACS Division of Fuel Chemistry Preprints, vol. 41, 1996, 98.
37. Khan M. R.: Significance of char active surface area for appraising the reactivity of low- and high-temperature chars. Fuel, vol. 66, 1987, 1626.
38. Mianowski A., Robak Z., Tomaszewicz M., Stelmach S.: The Boudouard- Bell reaction analysis under high pressure conditions. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. vol. 110, 2012, 93.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-b50a2f2a-2a6e-4280-984a-fd6a16d00cab