PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Wykorzystanie metod optycznych do klasyfikacji stanu procesu współspalania pyłu węglowego i biomasy

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Using Optical Methods for Process State Classification of Co-firing of Coal and Biomass
Języki publikacji
PL
Abstrakty
EN
Fossil fuels constitute the primary energy source in the Polish power industry. According to the forecasts, by 2030, they will continue to be in the major position of approx. 60% share in Poland and approx. 11% share in the EU. The current policy of the European Union aims at the implementation of the climate and energy package. It is based on the reduction of greenhouse gas emissions and electricity consumption by 20% and increasing the share of energy production from renewable energy sources (RES) to 20%. The commitments made by Poland on renewable energy sources involve achieving a 15% share of renewable energy in total energy consumption in the country in 2020. The quickest way to fulfill the EU requirements is the coal and biomass co-firing in the existing power plants. There are problems with the preparation of material for combustion, because biomass has different physicochemical properties than coal. For this reason, the share of biomass co-firing process stability deteriorates and reduces the capacity and efficiency of the boiler. Combustion tests were carried out on the test bench at the Institute of Energy. Measurements were made at the position of the camera perpendicular to the axis of the flame for different variants of power. After the initial analysis of the images of the co-pulverized coal and biomass, the images sequences corresponding to stable and unstable combustion were determined. Image classification method was used to determine the state of the process. The article compared two methods for image classification with SSN and support vector machine with varying participation of biomass. This study presents the possibility of increasing the weight fraction of the biomass to 20%. The consequence, of course, is the deterioration of the stability of the combustion process. However, from the point of view of the boiler operator, the most important parameter is the sensitivity of the classification, which directly determines the probability of detecting an unstable state.
Słowa kluczowe
Rocznik
Strony
404--415
Opis fizyczny
Bibliogr. 18 poz., tab., rys.
Twórcy
autor
  • Politechnika Lubelska
autor
  • Politechnika Lubelska
autor
  • Al-Farabi Kazakh National University
autor
  • Kazakh National Research Technical University named after K.I.Satpayev
  • Kazakh National Research Technical University named after K.I.Satpayev
Bibliografia
  • 1. Ballester, J, García-Armingol, T. (2010). Diagnostic techniques for the monitoring and control of practical flames. Prog. Energy Combustion, 36, 375-411.
  • 2. Chen, R., Fan W., Bian J., Meng F. (2012). Research on Stability Criterion of Furnace Flame Combustion Based on Image Processing. In: International Conference on Control Engineering and Communication Technology, 569-572.
  • 3. Cięszczyk, S., Ławicki, T., Miaskowski, A. (2013). The Curvelet Transform Application to the Analysis of Data Received from GPR Technique. Elektronika i Elektrotechnika, 19(6), 99-102.
  • 4. Golec, T. (2004). Współspalanie biomasy w kotłach energetycznych. Energetyka i Ekologia, 437-444.
  • 5. González-Cencerrado, A., Peña, B., Gil, A. (2012). Coal flame characterization by means of digital image processing in a semi-industrial scale PF swirl burner. Applied Energy, 94, 375-384.
  • 6. Głodek, E. (2010). Spalanie i Współspalanie Biomasy – Przewodnik. Opole: Oddział Inżynierii Materiałowej, Procesowej i Środowiska.
  • 7. Lorenz, U. (2005). Skutki spalania węgla kamiennego dla środowiska przyrodniczego i możliwości ich ograniczania. Kraków: Instytut GSMiE PAN. 97-112.
  • 8. Lu, G, Yan, Y, Colechin, M, Hill, R. (2006). Monitoring of oscillatory characteristics of pulverized coal flames through image processing and spectral analysis. IEEE Trans Instrum Meas; 55, 226-231.
  • 9. Lu, G, Yan, Y. (2006). Temperature profiling of pulverized coal flames using multicolour pyrometric and digital imaging techniques. IEEE, 55, 1303-1308.
  • 10. Omiotek, Z. (2012). The use of the fractal dimension for analysis of the contour of objects. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 2.
  • 11. Sawicki, D., Kotyra, A. (2013). Comparision of selected flame area detection methods in vision diagnostic system. Informatyka, Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 4, 14-17.
  • 12. Smolarz, A. (2013). Diagnostyka procesów spalania paliw gazowych, pyłu węglowego oraz mieszaniny pyłu węglowego i biomasy z wykorzystaniem metod optycznych. Lublin: Politechnika Lubelska.
  • 13. Su, S., Pohl, J.H., Holcombe, D., Hart, J.A. (2001). Techniques to determine ignition, flame stability and burnout of blended coals in p.f. power station boilers. Progress in Energy and Combustion Science, 27, 79-98.
  • 14. Tillman, D. et al. (2012). Solid Fuel Blending. Principles, Practices, and Problems. Oxford: Butterworth Heinemann.
  • 15. Wilk, R. (1999). Energetyka a ochrona środowiska. W: Materiały konferencyjne "Spalanie węgla '99", Wrocław.
  • 16. Williams, A., Jones, J.M., Ma, L., Pourkashanian, M. (2012). Pollutants from the combustion of solid biomass fuels. Progress in Energy and Combustion Science, 2,113-137.
  • 17. Wójcik, W. (2005). Nowe kierunki wytwarzania i wykorzystania energii - Zrównoważone systemy energetyczne Lublin: Wydawnictwo Lubelskiego Towarzystwa Naukowego.
  • 18. Wójcik, W., Kotyra, A., Smolarz, A., Gromaszek, K. (2011). Nowoczesne metody monitoringu i sterowania procesem spalania paliw stałych w celu zmniejszenia jego oddziaływania na środowisko naturalne. Rocznik Ochrona Środowiska, 13, 1559-1576.
Uwagi
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e7ee6263-ac27-4cf8-9ae3-18f083c55e99
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.