Experimental studies on influence of ceramic catalysts on the quality of combustion process of low power boiler

• Autorzy: Ciupek Bartosz , Judt Wojciech , Urbaniak Rafał

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne wpływu katalizatorów ceramicznych na jakość procesu spalania kotła małej mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents studies on the quality of the combustion process of low power boiler through the use of ceramic catalysts in the boiler combustion chamber. For the tests was used automatic solid fuel low power boiler type Vulcanus Plus. As part of the research, ceramic catalysts inserts were placed in the boiler to created an combustion chamber. In addition, the ceramic catalyst system has been adjusted that the entire combustion chamber is made with catalysts. As the research was used fuel type black coal. Tests were performed for the boiler in the standard version and with installed catalysts. The obtained results show that the use of catalysts has improved the quality of the combustion process without significantly affecting the boiler's thermal performance. The studies don’t take ex-haust the issue of the influence of ceramic catalysts on the quality of the combustion process in the low power boiler, which encourages further development of the topic.

PL

W artykule przedstawiono badania jakości procesu spalania kotła małej mocy poprzez zastosowanie katalizatorów ceramicznych w komorze spalania kotła. Do testów zastosowano automatyczny kocioł na paliwo stałe o małej mocy typu Vulcanus Plus. W ramach badań w kotle umieszczono wkładki z katalizatorami ceramicznymi tworzącą komorę spalania. Ponadto ceramiczny układ katalizatora został tak wyregulowany, aby cała komora spalania była wykonana z katalizatorów. W badaniach wykorzystano węgiel kamienny. Badania przeprowadzono dla kotła w wersji standardowej i z zainstalowanymi katalizatorami. Uzyskane wyniki pokazują, że zastosowanie katalizatorów poprawiło jakość procesu spalania bez znaczącego wpływu na wydajność cieplną kotła. Podjęte badania nie wyczerpują kwestii wpływu katalizatorów ceramicznych na jakość procesu spalania w kotle małej mocy, co zachęca do dalszego rozwoju tematu.

Słowa kluczowe

EN

ceramic catalyst; low-power boiler; emission of pollution; nitrogen oxides

PL

katalizator ceramiczny; kocioł małej mocy; emisja zanieczyszczeń; tlenki azotu

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 4
• Strony: 78--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Ciupek Bartosz

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Transportu

autor

Judt Wojciech

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Transportu

autor

Urbaniak Rafał

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Transportu

Bibliografia

• [1]. Bostrom D., Grimm A., Boman C., Bjornbom E., Ohman M.: Influence of Kaolin and Calcite Additives on Ash Transformation in Small-Scale Combustion of Oat. Energy Fuels vol. 23, 2009, p. 5184–5190.
• [2]. Carvalho L., Wopienka E., Pointner Ch., Lundgren J., Verma V., Haslinger W, Schmid Ch.: Performance of a pellet boiler fired with agricultural fuels. Applied Energy, vol. 104, 2013, p. 286-296.
• [3]. Carroll J.P., Finnan J.M.: The use of additives and fuel blending to reduce emissions from the combustion of agricultural fuels in small-scale boilers. Biosyst. Eng. 129, 2015, p. 127–133.
• [4]. Ciupek B., Urbaniak R., Bartoszewicz J.: Emisja tlenku węgla i tlenków azotu z kotła małej mocy w zależności od zastosowanego paliwa węglowego. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 49 (3), 2018, p. 90-94.
• [5]. Ciupek B., Urbaniak R.: Optimization of the Retort Burner Construction to Reduce Emission of Harmful Substances. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 49 (12), 2018, p. 519-524.
• [6]. Fagerström J., Näzelius I.L., Gilbe C., Bostrom D., Öhman M., Boman C.: Influence of Peat Ash Composition of Particle Emissions and Slag Formation in Biomass Grate Co-combustion. Energy Fuels 28, 2014, p. 3403–3411.
• [7]. Kocyba M., Szczepański K.: Analiza porównawcza przydatności energetycznej wybranych gatunków biomasy. Rynek Energii 3 (136), 2018, 70-76.
• [8]. Kraszkiewicz A., Przywara A., Kachel-Jakubowska M., Lorencowicz E.: Combustion of plant biomass pellets on the grate of low power boiler. Agriculture and Agricultural Science Procedia, vol. 7, 2015, p. 131-138
• [9]. Monedero E., Portero H., Lapuerta M.: Combustion of Poplar and Pine Pellet Blends in a 50 kW Domestic Boiler: Emissions and Combustion Efficiency. Energies 11 (6), 2018, 1580
• [10]. Obaidallah Md., Bram S., Ruyck J.: Investigation on Gaseous and Particle Mass Emissions from Automatically Fired Small Scale Heating System Under Laboratory Conditions. Int. Journal of Renewable Energy Development. 7 (2), 2018, p. 111-121
• [11]. Regueiro A., Patiño, D., Porteiro, J., Granada E., Míguez J.L.: Effect of Air Staging Ratios on the Burning Rate and Emissions in an Underfeed Fixed-Bed Biomass Combustor. Energies 9, 2016, p. 940.
• [12]. Sippula O., Lamberg H., LeskinenJ., Tissari J., Jokiniemi J.: Emissions and ash behavior in a 500 kW pellet boiled operated with various blends of woody biomass and peat. Fuel 202, 2017, p. 144–153.
• [13]. Stępień J., Salij A., Psuj K.: Analiza techniczna i elementarna wybranych rodzajów biomasy oraz węgla kamiennego. Rynek Energii 3 (136), 2018, p. 65-69.
• [14]. Szyszlak-Bargłowicz J., Zając G., Słowik T.: Badanie emisji wybranych zanieczyszczeń gazowych podczas spalania peletów z agro biomasy w kotle małej mocy. Rocznik Ochrona Środowiska, vol. 19, 2017, p. 715-730.
• [15]. Tissari J., Sippula O., Kouki J., Vuorio K., Jokeniemi J.: Fine particle and gas emissions from the combustión of agricultural fuels fired in a 20 kW burner. Energy Fuel 22, 2008, p. 2033–2042.
• [16]. Urbaniak R., Ciupek B., Kłosowiak R., Nygard A.: Analysis of the Possibility of Burning and Co-firing Oats in Automatic Solid Fuel Boilers. Chemical Engineering Transactions vol. 70, 2018, p. 685-690.
• [17]. Verma V.K., Bram S., Delattin F., De Tuyck J.: Real life performance of domestic pellet boiler technologies as a function of operational loads: A case of study of Belgium. Appl. Energy 101, 2013, p. 357–362.
• [18]. Wang L., Hustad J.E., Skreiberg O., Skjevrak G., Gronli M.: A critical review on additives to reduce ash related operation problems in biomass combustion applications. Energy Procedia 20, 2012, p. 20–29.
• [19]. Zając G., Szyszlak-Bargłowicz J., Słowik T., Wasilewski J., Kuranc A.: Emission Characteristic Of Biomass Combustion In A Domestic Heating Boiler Fed With Wood And Virginia Mallow Pellets. Fresenius Environmental Bulletin vol. 27 no. 7, 2017, p. 4663-4670.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).