Torrefaction as a Means to Increase the use of Solid Biomass for Power Generation and Heating

• Autorzy: Cholewiński M. , Kamiński M.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2016205

Warianty tytułu

PL

Torefakcja jako proces zwiększający możliwości energetycznego wykorzystania biomasy stałej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

A technical constraint of the use of solid biomass in high power pulverized coal boilers is the clear divergence of physiochemical properties of this type of fuel compared to boiler coal. It implies coal units’ operating restrictions that affect demand from the power generation sector, which should be an important partner for agriculture and forestry. Biomass’ utility may be improved by its prior valorisation. This paper compares the physiochemical properties of solid products of the torrefaction process, which essentially consists in the thermal (200–300°C) treatment of a raw fuel in an inert atmosphere (e.g. pure nitrogen). Some selected operating parameters of hard coal and lignite, solid biomass (first and second generation) and biochar, a fuel qualitatively similar to low-rank coal, are analysed.

PL

Jednym z ograniczeń technicznego wykorzystania biomasy stałej w pyłowych kotłach energetycznych dużej mocy jest wyraźna rozbieżność właściwości fizykochemicznych tego typu paliw w stosunku do węgli energetycznych. Związane z nią ograniczenia eksploatacyjne bloków węglowych wpływają na popyt ze strony energetycznego sektora wytwórczego, który powinien być ważnym partnerem dla przemysłu rolnego i leśnego. Poprawa wskaźników użytkowych biomasy możliwa jest po jej uprzedniej waloryzacji. W artykule porównano własności fizykochemiczne stałych produktów procesu torefakcji, zasadniczo polegającego na termicznej (20–300°C) obróbce surowego paliwa w atmosferze inertnej (np. czystego azotu). Przeanalizowano wybrane parametry użytkowe węgli kamiennych i brunatnych, biomasy stałej (pierwszej i drugiej generacji) oraz toryfikatu – paliwa zbliżonego jakościowo do niskouwęglonych kopalin.

Słowa kluczowe

EN

torrefaction; biomass; fuel combustion; renewable energy sources

PL

torefakcja; biomasa; spalanie paliw; odnawialne źródła energii

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 2
• Strony: 60--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cholewiński M.

• Wrocław University of Science and Technology

autor

Kamiński M.

• Wrocław University of Environmental and Life Sciences

Bibliografia

• 1. Bergman P.C.A., Combined torrefaction and pelletisation, The TOP process, ECN Biomass report, Petten 2005
• 2. Bergman P.C.A. i in., Torrefaction for biomass co-firing in existing coal-fired power stations, ECN Biomass report, Petten 2005
• 3. Bridgeman T.G. i in., Torrefaction of reed canary grass, wheat straw and willow to enhance solid fuel qualities and combustion properties, Fuel 2008, Vol. 87
• 4. Ilmurzyńska J., Termiczne metody przekształcania biomasy, Instytut Energetyki, Zakład Procesów Cieplnych, Seminarium „Piroliza biomasy”, Wrocław, październik 2013
• 5. Jakubiak M., Kordylewski W., Toryfikacja biomasy, Archiwum Spalania 2010, vol. 10, nr 1–2, s. 11–25
• 6. Kamiński M., Jakość produktów tore- fakcji, praca dyplomowa stopnia magisterskiego (promotor: prof. dr hab. inż. Wiesław Rybak), Wrocław: Wydział Mechaniczno-Energetyczny Politechniki Wrocławskiej 2013
• 7. Kamiński M., Toryfikacja biomasy – metodologia pomiarów, badania dotyczące jakości produktu procesu, Materiały Konferencji Młodych Naukowców „Wpływ młodych naukowców na osiągnięcia polskiej nauki”, V edycja, cz. 3: nauki inżynieryjne, Kraków: Creativetime, 2014, s. 106–111
• 8. Kamiński M., Ruziewicz A., Cholewiński M., Przegląd wstępnych metod waloryzacji biomasy, Dokonania Młodych Naukowców 2014, nr 5, s. 399–401
• 9. Klimiuk E., Pawłowska M., Pokój T., Biopaliwa. Technologie dla zrównoważonego rozwoju, Warszawa 2012
• 10. Kopczyński M., Toryfikacja wierzby energetycznej, Energetyka Cieplna i Zawodowa 2012, vol. 2, s. 39–42
• 11. Koppejan J. i in., Status overview of torrefaction technologies, IEA Bioenergy Task 32 report, Enschede 2012
• 12. Spalanie i paliwa, red. Kordylewski W., Wrocław 2008
• 13. Kordylewski W., Współspalanie biomasy z węglem, materiały do kursu „Spalanie i paliwa” [online] http://www.spalanie. pwr.wroc.pl/dydaktyka/wyklad_spal_ en.htm [dostęp: 28.04.2015]
• 14. Kordylewski W., Tatarek A., Wybrane właściwości toryfikatów z krajowych i importowanych biomas, Archiwum Spalania 2012, vol. 12, nr 3, s. 109–116
• 15. Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami, Krajowy bilans emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO za lata 2011– 2012, Raport syntetyczny, wersja v2, 2014
• 16. Kratofil M. i in., Badania procesu toryfikacji biomasy, Polityka Energetyczna 2014, t. 17, z. 4, s. 137–146
• 17. Nielsen H.P. i in., The implications of chlorine-associated corrosion on the operation of biomass-fired boilers, Prog. Energy Combustion Science 2000, Vol. 26
• 18. Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych, Wrocław 2006
• 19. Stala-Szlugaj K., Koszty dostawy węgla kamiennego do wybranych użytkowników, Polityka Energetyczna 2015, t. 15, z. 2, s. 85–98
• 20. 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, Energetyka i Ekologia 2006, marzec, s. 207–220
• 21. Uslu A., Faaij A., Bergman P., Pre-treatment technologies and their effect on international bioenergy support chain logistics, Techno-economic evaluation of torrefaction, fast pyrolysis and pelletisation, Energy 2008, Vol. 33, s. 1206–1223
• 22. Wilk M., Magdziarz A., Kalemba I., Characterization of renewable fuels’ torrefaction process with different instrumental techniques, Energy 2015, nr 87, s. 259–269
• 23. Zuwała J., Kopczyński M., Robak J., Ocena efektywności techniczno-ekonomicznej sprzężonego układu toryfikacja - peletyzacja - współspalanie biomasy, Polityka Energetyczna 2014, t. 17, z. 4, s. 147–158.