Wpływ współspalania biomasy z węglem na sprawność kotłów energetycznych

• Autorzy: Nowak K. , Proszak-Miąsik D. , Rabczak S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.133

Warianty tytułu

EN

Co-combustion biomass and carbon and boiler efficiency

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzrost efektywności zastosowania paliw i energii oraz racjonalne wykorzystanie odnawialnych zasobów energii skutkuje pogarszeniem się stanu środowiska naturalnego oraz zmianami klimatycznymi. Duże możliwości ograniczania zużycia paliw kopalnych mają systemy ciepłownicze, poczynając od wytwarzania, przesyłania i dystrybucji, a kończąc na odbiorcach racjonalizujących swoje zużycie ciepła. Zobowiązania przyjęte przez Polskę (pakiet energetyczno-klimatyczny „3 x 20”) dotyczą również zwiększenia udziału paliw odnawialnych w bilansie energetycznym. Wdrażanie tych paliw umożliwia m.in. technologia współspalania węgla i biomasy w kotłach energetycznych. Proces ten nie wymaga znaczących nakładów finansowych, a dodatkowo charakteryzuje się pozytywnym efektem ekologicznym, energetycznym i ekonomicznym. Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie korzyści i wad wynikających ze współspalania biomasy i węgla kamiennego. Zaprezentowano szczególnie ważny element, jakim jest wpływ współspalania na sprawność kotła energetycznego. Wykonano pomiary podstawowych parametrów węgla kamiennego oraz biomasy. Zbadano podstawowe parametry pracy kotła podczas współspalania mieszanki węgla kamiennego oraz biomasy w ilości 25, 50 i 70%. Na podstawie badań metodą bezpośrednią obliczono sprawność energetyczną kotła, a także określono wpływ biomasy w mieszance paliwa na sprawność kotła. Niniejsza publikacja może poszerzyć wiedzę na temat procesów cieplnych w przypadku współspalania biomasy i węgla kamiennego, a także określić wpływ składu paliwa na parametry pracy kotła oraz na emisję zanieczyszczeń gazowych w trakcie procesu spalania.

EN

The result of the deteriorating condition of the environment and climate change is to increase the efficient use of fuel and energy and the rational use of renewable energy resources. Great potential for reducing consumption of fossil fuels stuck in heating systems ranging from generation, transmission and distribution and ending with the recipients rationalize their consumption of heat. Obligations assumed by Poland also apply to increase the share of renewable fuels in the energy balance. One of the technological solutions implementation of these fossil fuels is co-combustion coal and biomass in power boilers. This process does not require significant financial investment and further characterized by the positive effect of ecological, energy and economic. The purpose of this publication is to present the advantages and disadvantages arising from their co-combustion. In paper shows a particularly important element of the impact of co-firing on boiler efficiency. basic parameters of coal and biomass and performance of the boiler during cofiring mixtures of coal and biomass in an amount of 25%, 50% and 70% have been examined. Basis on the result was calculated in direct method energy efficiency of the boiler. Pre-determined effect of the amount of biomass in the fuel mix on the efficiency of the boiler. This publication may expand the knowledge of thermal processes in the case of co-combustion biomass and coal and determine the impact of fuel composition on the emission of gaseous pollutants during the combustion process.

Słowa kluczowe

PL

biomasa; węgiel kamienny; odnawialne źródła energii; współspalanie; sprawność kotła

EN

biomass; coal; renewable energy; co-combustion; boiler efficiency

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 4
• Strony: 147--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Nowak K.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Proszak-Miąsik D.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Rabczak S.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Baxter L.: Biomass-coal co-combustion: Opportunity for affordable renewable energy. Fuel, no 84, 2005.
• [2] Cocker-Maciejewska A.: Obróbka wstępna biomasy na potrzeby systemów energetycznych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, z. 30, 2007.
• [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE.
• [4] EUBION (European Bioenergy Networks). ALTENER. Biomass co-firing – an efficient way to reduce greenhouse gas emissions, 2001.
• [5] Fodemski T.R.: Pomiary cieplne. Część II: Badania cieplne maszyn i urządzeń. WNT, Warszawa 2001.
• [6] International Energy Agency: Clean Coal Centre. Fuels for biomass cofiring, 2005.
• [7] Jarvinen T., Alakangas E. (VTT Energy): Cofiring of biomass – evaluation of fuel procurement and handling in selected existing plants and exchange of information (COFIRING). Altener Programme, 2001.
• [8] Karki J.: The performance and operation economics of co-fired biomass boilers. Bioenergy in Wood Industry, 2005.
• [9] Lewandowski W.M., Ryms M.: Biopaliwa – proekologiczne źródła odnawialne. WNT, Warszawa 2013.
• [10] Miąsik M., Czarnota J., Tomaszek J.A.: Emisja gazów cieplarnianych z obiektów oczyszczalni ścieków. Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXX, z. 60, Rzeszów 2013.
• [11] Nowak K.: Współspalanie biomasy z węglem w kotłach energetycznych. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, t. XXXI, z. 61 (3/II/2014), s. 379-390.
• [12] Rickets B.: Technology status review of waste/biomass co-gasification with coal. Ichem 5th European Gasification Conference, 2002.
• [13] Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M.: Zalety i wady współspalania biomasy w kotłach energetycznych na tle doświadczeń eksploatacyjnych pierwszego roku współspalania biomasy na skalę przemysłową. Oficyna Wydawnicza Energia, 2006.