Comparison of pollutant emission indicators during Virginia mallow pellets and wood pellets combustion – a case study

• Autorzy: Szyszlak-Bargłowicz J.

Identyfikatory

DOI

10.14654/ir.2015.156.158

Warianty tytułu

PL

Porównanie wskaźników emisji zanieczyszczeń podczas spalania peletów ze ślazowca pensylwańskiego i peletów drzewnych – studium przypadku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ecological aspects and environmental threats indicate that wood pallets should be used mainly in low-power furnaces for heating households. Because burners and fuel feeding systems were adjusted to wood pellets, pellets from other types of biomass, including the waste biomass in systems which enable a controlled process, should be considered. Taking into consideration the possibility of use of Virginia mallow pellets for supply of low-power furnaces as alternative fuel to wood pellets, the objective of the research was to determine and compare indicators of emission of CO, NOx, SO2, 16 WWA including B(a)P, TOC and dust during combustion of these two biofuels. Emission indicators were referred to the mass of combusted biofuel and the amount of the obtained energy. Installation used in the research was a typical installation used for heating of one-family houses and designed for combustion of pellets. CO and dust emission indicators for Virginia mallow pellets were considerably higher in comparison to the indicators for wood pellets. Emission indicators of the remaining pollutions (SO2, NOx, TOC, dust, WWA, B(a)P) were similar to both tested biofuels.

PL

Aspekty ekologiczne i zagrożenia zanieczyszczeniem środowiska wskazują, że pelety drzewne powinny być wykorzystywane przede wszystkim w kotłach małej mocy do ogrzewania gospodarstw domowych. Ze względu na dostosowanie palników i układów podających paliwo do peletów drzewnych, należy rozważyć spalanie peletów z innych rodzajów biomasy, w tym odpadowej w systemach umożliwiających prowadzenie tego procesu w sposób kontrolowany. Mając na uwadze możliwość wykorzystywania peletów ze ślazowca pensylwańskiego do zasilania kotłów grzewczych małej mocy, jako paliwa alternatywnego w stosunku do peletów drzewnych, za cel badań postawiono wyznaczenie i porównanie wskaźników emisji CO, NOx, SO2, 16 WWA w tym B(a)P, TOC i pyłu podczas spalania tych dwóch biopaliw. Wskaźniki emisji odniesiono do masy spalanego paliwa i ilości uzyskanej energii. Instalacja zastosowana w badaniach była typową instalacją wykorzystywaną do ogrzewania domów jednorodzinnych przeznaczoną do spalania peletów. Wskaźniki emisji CO i pyłu dla peletów ze ślazowca pensylwańskiego były znacznie wyższe w porównaniu do wskaźników dla peletów drzewnych. Wskaźniki emisji pozostałych zanieczyszczeń (SO2, NOx, TOC, pył, WWA, B(a)P były zbliżone dla obu badanych biopaliw.

Słowa kluczowe

EN

biomass; pellets; combustion; emission indicators

PL

biomasa; pelety; spalanie; wskaźniki emisji

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 19, No. 4
• Strony: 121--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab.

Twórcy

autor

Szyszlak-Bargłowicz J.

• Department of Power Engineering and Transportation, University of Life Sciences in Lublin, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin

Bibliografia

• Boman, C., Pettersson, E., Westerholm, R., Boström, D., Nordin, A. (2011). Stove performance and emission characteristics in residential wood log and pellet combustion, part 1: pellet stoves. Energy Fuels, 25(1), 307-314.
• Carvalho, L., Wopienka, E., Pointner, C., Lundgren, J., Verma, V. K., Haslinger, W., Schmidl, C. (2013). Performance of a pellet boiler fired with agricultural fuels. Applied Energy, 104, 286-296.
• Czop, M., Kajda-Szcześniak, M. (2013). Environmental impact of straw based fuel combustion. Archives of Environmental Protection, 39(4), 71-80.
• Jabłoński, W., Wnuk, J. (2009). Zarządzanie odnawialnymi źródłami energii: aspekty ekonomicznotechniczne. Oficyna Wydawnicza “Humanitas” ISBN 978-83-89275-40-0.
• Johansson, L. S., Leckner, B., Gustavsson, L., Cooper, D., Tullin, C., Potter, A. (2004). Emission characteristics of modern and old-type residential boilers fired with wood logs and wood pellets. Atmospheric Environment, 38(25), 4183-4195.
• Juszczak, M. (2012). Pollutant concentrations from a 15 kW heating boiler supplied with sunflower husk pellets. Environment Protection Engineering, 38(1), 35-43.
• Kruczek, S. (2001). Kotły: konstrukcje i obliczenia. Oficyna Wydaw. Politechniki Wrocławskiej. ISBN 83-7085-600-4.
• Niedziółka, I., Szpryngiel, M., Kachel-Jakubowska, M., Kraszkiewicz, A., Zawiślak, K., Sobczak, P., Nadulski, R. (2015). Assessment of the energetic and mechanical properties of pellets produced from agricultural biomass. Renewable Energy, 76, 312-317.
• Niedziółka, I., Szpryngiel, M. (2011). Ocena energetyczna procesu zagęszczania wybranych surowców roślinnych w brykieciarce ślimakowej. Inżynieria Rolnicza, 9(134), 153-159.
• Niedziółka, I., Szpryngiel, M. (2014). Possibilities of using biomass for energy purposes. Agricultural Engineering, 1(149), 155-164.
• Nielsen, O.K. (2013). EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2013. Technical guidance to prepare national emission inventories.
• Olsson, M., Kjällstrand, J. (2004). Emissions from burning of softwood pellets. Biomass Bioenergy, 27(6), 607-611.
• Orasche, J., Schnelle-Kreis, J., Schön, C., Hartmann, H., Ruppert, H., Arteaga-Salas, J. M., Zimmermann, R. (2013). Comparison of emissions from wood combustion. Part 2: impact of combustion conditions on emission factors and characteristics of particle-bound organic species and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH)-related toxicological potential. Energy Fuels, 27(3), 1482-1491.
• Ozgen, S., Caserini, S., Galante, S., Giugliano, M., Angelino, E., Marongiu, A., Hugony, F., Migliavacca, G., Morreale, C. (2014). Emission factors from small scale appliances burning wood and pellets. Atmospheric Environment, 94(0), 144-153.
• Pastorello, C., Caserini, S., Galante, S., Dilara, P., Galletti, F. (2011). Importance of activity data for improving the residential wood combustion emission inventory at regional level. Atmospheric Environment, 45(17), 2869-2876.
• Paulrud, S., Kindbom, K., Gustafsson, T. (2010). Emission factors and emissions from residential biomass combustion in Sweden; 34; Swedish Meteorological and Hydrological Institute: Norrköping, 2010.
• Polák, M., Neuberger, P., Rutkowski, K. (2007). Wpływ recyrkulacji spalin na proces spalania biomasy. Inżynieria Rolnicza, 11, 169-176.
• Qiu, G. (2013). Testing of flue gas emissions of a biomass pellet boiler and abatement of particle emissions. Renewable Energy, 50(0), 94-102.
• Ściążko, M., Zieliński, H., Chmielniak, T. (2003). Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy. ICPW. ISBN 83-913434-1-3.
• Stolarski, M. J., Krzyżaniak, M., Śnieg, M., Słomińska, E., Piórkowski, M., Filipkowski, R. (2014). Thermophysical and chemical properties of perennial energy crops depending on harvest period. Internatiomal Agrophysics, 28(2), 201-211.
• Szyszlak-Bargłowicz, J., Zając, G., Piekarski, W. (2012). Energy biomass characteristics of chosen plants. Internatiomal Agrophysics, 26(2), 175-179.
• Wielgosiński, G. (2009). Czy biomasa jest paliwem ekologicznym. III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Lublin. Pozyskano z: http://wis. pol. lublin. pl/kongres3/tom1/38. pdf
• Win, K. M., Persson, T., Bales, C. (2012). Particles and gaseous emissions from realistic operation of residential wood pellet heating systems. Atmospheric Environment, 59, 320-327.
• Zając, G. (2015). Impact of diameter of pressing channels and moisture on parameters of pelleting process of virginia mallow biomass. Agricultural Engineering, 1(153), 141-150.