Improving the efficiency of hard coal combustion process in low-power boilers by applying innovative design changes to the retort burner

• Autorzy: Orszulik E.

Warianty tytułu

PL

Poprawa skuteczności procesu spalania węgla kamiennego w kotłach małej mocy poprzez zastosowanie innowacyjnych zmian konstrukcyjnych palnika retortowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of thermal and emission tests of innovative design solutions for water boiler with retort burner, which allow hard coal of pea size to meet the highest emissivity standards for gaseous and particulate substances during combustion and the combustion efficiency for acceptable emission standards.

PL

Przedstawiono wyniki badań cieplnych i pomiarów emisji pyłowo-gazowych po wprowadzeniu innowacyjnych rozwiązań projektowych dla kotła wodnego z palnikiem retortowym, które pozwalają na opalanie kotła węglem kamiennym typu groszek spełniając przy tym wymagania najwyższych standartów dla emisji substancji gazowych i pyłowych oraz zachowując odpowiednią wydajność spalania przy zachowaniu dopuszczalnych norm emisyjnych.

Słowa kluczowe

EN

fuel; combustion; boiler; emission

PL

paliwo; spalanie; kocioł; emisja

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 11
• Strony: 691--700
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Orszulik E.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/50/WE z dnia 21 maja 2008 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy (CAFE), (Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the council of 21 May 2008 on ambient air quality and cleaner air for Europe).
• [2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2004/107/WE z dnia 15 grudnia 2004 r. w sprawie arsenu, kadmu, rtęci, niklu i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w otaczającym powietrzu (Directive 2004/107/EC of the European Parliament and of the council of 15 December 2004 relating to arsenie, cadmium, mercury, nickel and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air).
• [3] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu, Dz.U. 2012.1031 (Ordinance of the Minister of the Environment of 24 August 2012 on the levels of certain substances in the air, Journal of Laws 2012.103).
• [4] Program PONE realizowany jest ze środków Wojewódzkich Funduszy Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, (PONE Program is implemented from the funds of the Voivodship Funds for Environmental Protection and Water Management).
• [5] Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r., Prawo Ochrony Środowiska, Dz.U.2017,519), art. 17.1, (Act of 27 April 2001, Environmental Protection Law (i.e., Journal of Laws of 2017, 519, Art. 17.1).
• [6] Uchwała nr XVIII/243/16 Sejmiku Województwa Małopolskiego z dnia 15 stycznia 2016 roku w sprawie wprowadzenia na obszarze Gminy Miejskiej Kraków ograniczeń w zakresie eksploatacji instalacji, w których następuje spalanie paliw (Resolution No. 18/243/16 of the Małopolskie Regional Assembly of 15 January 2016 on the introduction in the area of the municipality of Kraków of restrictions on the operation of instal-lations where fuel combustion occurs).
• [7] Uchwała nr V/36/1/2017 Sejmiku Województwa Śląskiego z dnia 7 kwietnia w sprawie wprowadzenia na obszarze województwa śląskiego ograniczeń w zakresie eksploatacji instalacji, w których następuje spalanie paliw (Resolution No. 5/36/1/2017 of the Silesian Voivodship Regional Assembly of April 07 on the introduction in the Silesian Voivodship of limitations on the operation of fuel combustion installations).
• [8] Sobolewski A., Matuszek K., Skuteczny program finansowania poprawy jakości powietrza w Subregionie Sądeckim. Nowy Sącz 2014r. (An effective program for financing air quality improvement in the Sądecki Subregion. Nowy Sącz 2014).
• [9] Norma PN-EN 303-5:2012. Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW - Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie. (PN-EN 303-5:2012 standard, Part 5: Solid fuel boilers with manual and automatic fuel hopper of nomina power up to 500 kW - Terminology, requirements, testing and marking).
• [10] Rozporządzenie Delegowanej Komisji (UE) 2015/1187 z dnia 28 kwietnia 2015 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla kotłów na paliwo stałe (Regulation of the Delegated Commission (EU) 2015/1187 of 28 April 2015 on the implementation of Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecoproject requirements for solid fuel boilers).
• [11] Targi SPIUG, INSTALACJE 2016, III Konferencja Rynku Urządzeń Grzewczych, kwiecień 2015 r. (SPIUG Fair, INSTALLATIONS 2016, 3rd Conference of Heating Appliances Market, April 2015).
• [12] Katologi producentów kotłów (Boiler manufacturers' catalogues).
• [13] Ayhan B., Demitras C., Investigation of Turbulators for Fire Tube Boilers Using Exergy Analisis. Turk J Engin Environ Sci25 (2001), p. 249-258.
• [14] Bulewicz E., Dyjakon A., Hardy T., Kordylewski W., Słupek S., Miller R., Wanik A.: Spalanie i paliwa (Burning and fuels) ed. W. Kordylewskiego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008.
• [15] Orszulik E., Rogowski M., Flammable mixtures to boilers with retort burners, "Archivum combustionis" 2015, Vol. 35, No 2, p. 89-99.
• [16] Orszulik E., Kurpas A., Spalanie mułów i miałów węgla kamiennego w kotłach z palnikami retortowymi, Carbo 04.2016 (Combustion of coal sludge and fine coal in boilers with retort burner Carbo 04.2016).
• [17] Rozporządzenie Delegowanej Komisji (UE) 2015/1187 z dnia 27 kwietnia 2015 r., Dz.U.UE. 21.7.2015 uzupełniające dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/UE w odniesieniu do etykiet efektywności energetycznej dla kotłów na paliwo stałe i zestawów zawierających kocioł na paliwo stałe, ogrzewcze dodatkowe, regulatory temperatury i urządzenia słoneczne (Regulation of the Delegated Commission (EU) 2015/1187 of 27 April 2015, EU Journal of Laws 21.7.2015 supplementing Directive 2010/30/ EU of the European Parliament and the Council as regards energy labelling for solid fuel boilers and kits containing solid fuel boilers, additional heaters, temperaturę regulators and solar equipment).
• [18] Projekt wynalazczy P.420644 - Palnik ślimakowy na paliwa stałe, zwłaszcza na węgiel kamienny i brunatny, ze zmienną geometrią powierzchni spalania (Inventory project P.420644 - Solid-fuel burner for solid fuels, especially for hard coal and brown coal with varying geometry of combustion surface).
• [19] Orszulik E. Przystosowanie mocy palnika retortowego do obciążenia cieplnego kotła wodnego poprzez zastosowanie pierścienia regulacyjnego (Adaptation of the retort burner power to the thermal load of the water boiler through the use of the control ring), "Wiadomości Górnicze" 2017, no. 5, p. 238-245.
• [20] Norma PN-Z-04030-7:1994 „Pomiar stężenia i strumienia masy pyłu w gazach odlotowych metodą grawimetryczną" - pomiary przepływu, parametrów fizycznych gazu, emisji pyłu (Standard PN-Z-04030-7: 1994 "Measurement of the concentration and mass flow of dust in waste gas by gravimetric method" - flow measurements, gas physical parameters, dust emission)
• [21] Rozporządzenie MŚ z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie rodzajów wyników pomiarów prowadzonych w związku z eksploatacją instalacji lub urządzenia i innych danych oraz terminów i sposobów ich prezentacji, Dz.U. 08.215.1366 (Regulation of the Ministry of the Environment of 19.11.2008, on the types of results of measurements conducted in connection with the operation of the plant or equipment and other data as well as dates and ways of their presentation).
• [22] Rozporządzenie MŚ z dnia 7 listopada 2014 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobranej wody, Dz.U. 14.1542 (Regulation of the Minister of the Environment dated 07.11.2014, on the requirements for the measurement of emissions and measurements of the amount of water taken).
• [23] Preparatory Studies for Eco-design Requirements of EuPs (II. (TREN/D3/390-2006/Lot15/2007/S07.74922) Lot 15 Solid Fue Small Combustion Installations European Commission - DG TREN, Task 6.
• [24] PN-ISO 1928 - Solid mineral fuels - Determination of gross calorific value by the calorimetric method, and calculation of ne calorific value.
• [25] PN-ISO 334 - Solid mineral fuels - Determination of total sulhur - Eschka method.
• [26] PN-ISO 1171:2002: Solid mineral fuels - Determination of ash.
• [27] PN-ISO 1171:2002: "Solid mineral fuels – Determination of ash.
• [28] PN-ISO 587 - Solid mineral fuels - Determination of total chlorine using Eschka mixture.
• [29] Rogowski M., Malinowski B., Zestawienie europejskich producentów kotłów niskich mocy na paliwa stałe, Opracowanie zrealizowane we współpracy Eko-Vimar Orlański Sp. z o.o. (List of European producers of low-power boilers for solid fuels, Study prepared in cooperation with: Eko-Vimar Orlański Sp. with o.o.), dr inż. R. Junga, Politechnika Opolska 2012.