Zastosowanie pętli chemicznych w energetyce

• Autorzy: Rakowski J. , Bocian P. , Celińska A. , Świątkowski B. , Golec T.

Warianty tytułu

EN

Application of chemical looping combustion (CLC) in the power industry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bezpłomieniowe spalanie węgla w pętlach chemicznych (CLC) wydaje się dzisiaj bardzo obiecujące. Technologia ta jest rozwijana przez wiele ośrodków badawczych na świecie, a w szczególności przez firmę ­Alstom. Umożliwia ona redukcję emisji CO₂ do atmosfery poprzez łatwe wychwytywanie spalin bogatych w ten gaz, a także poprzez obniżoną emisję tlenków azotu w wyniku eliminacji udziału azotu atmosferycznego w procesie spalania. Dla technologii CLC decydujące będą wyniki prac badawczo-rozwojowych i ekonomicznych prowadzonych w tym kierunku na świecie. Ogólnie uznać można, że CLC będzie technologią: a) umożliwiającą budowę jednostek wytwarzających energię z ekonomicznym wychwytem CO₂ powyżej 90%, b) przyjazną środowisku poprzez niską emisję NO_x , SO₂ Hg i pyłów, c) zapewniającą wysoką sprawność, w tym jednostek nadkrytycznych, d) konkurencyjną do technologii spalania tlenowego (oxycombustion), ponieważ nie wymaga budowy bardzo drogich tlenowni kriogenicznych lub membranowych. W Polsce od maja 2014 do kwietnia 2017 roku prowadzony jest projekt o tytule: „Innovative Idea for Combustion of Solid Fuels via Chemical Looping Technology”, akronim NewLoop. Projekt finansowany jest z Funduszy Norweskich w ramach programu Polsko-Norweskiej Współpracy Badawczej, za pośrednictwem Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Koordynatorem projektu jest Instytut Energetyki, którego partnerami są Politechnika Częstochowska oraz Institute for Energy Technology i Norwegian Institute for Air Research z Norwegii. Głównym celem projektu NewLoop jest opracowanie nowej technologii spalania węgla i biomasy, przystosowanej do technologii składowania dwutlenku węgla, która wykorzystywać będzie koncept spalania paliwa w chemicznej pętli tlenkowej. Projekt ma na celu stworzenie technologii konkurencyjnej do już istniejących i charakteryzującej się mniejszą szkodliwością dla środowiska. Celem projektu NewLoop jest także rozpowszechnianie innowacyjności i zrozumienia procesów CLC.

EN

Flameless coal combustion in the CLC process seems to be very promising. This technology is now being developed by many research centres in the world and especially by Alstom. The method enables CO₂  emission reduction in the way of easy capture of flue gases rich in CO₂ and also through reduced NO_x emission as a result of elimination of atmospheric nitrogen from the combustion process. But the crucial thing for the CLC technology will be results of research and development as well as economic works conducted in the world. Generally, it may be considered that CLC will be the technology: a) enabling construction of power units generating energy with economical CO₂ capture of more than 90%, b) environment friendly by low emission of NO_{x SO2 ,Hg and dust, c) ensuring high efficiency, including supercritical units, d) competitive with the oxycombustion technology as it does not need building of very expensive cryogenic/membrane oxygen separation plants. A project called „Innovative Idea for Combustion of Solid Fuels via Chemical Looping Technology” (acronym NewLoop) has now been conducted in Poland (May 2014 - April 2017). It is financed by Norfund in the frames of Polish-Norwegian Research Programme via the Polish National Centre for Research and Development. The coordinator of this project is the Institute of Power Engineering and its partners are Częstochowa Technical University as well as the Institute for Energy Technology and the Institute for Air Research from Norway. The main aim of the NewLoop project is development of a new coal and biomass combustion technology suitable for CO2 storage that will make use of the idea of CLC fuel combustion. This technology should be competitive with the already existing ones and characterized by reduced environmental impact. The aim of the NewLoop project is also promotion of a knowledge concerning innovation and understanding of the CLC technology.}

Słowa kluczowe

PL

redukcja ditlenku węgla do atmosfery; bezpłomieniowe spalanie węgla; pętle tlenkowe chemiczne

EN

carbon dioxide emission reduction; flameless coal combustion; chemical looping combustion

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 4
• Strony: 208--213
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rakowski J.

• Instytut Energetyki, Zakład Procesów Cieplnych

autor

Bocian P.

• Instytut Energetyki, Zakład Procesów Cieplnych

autor

Celińska A.

• Instytut Energetyki, Zakład Procesów Cieplnych

autor

Świątkowski B.

• Instytut Energetyki, Zakład Procesów Cieplnych

autor

Golec T.

• Instytut Energetyki, Zakład Procesów Cieplnych

Bibliografia

• [1] Turek D.G., Liljedahl G.N., Nsakala N., Andrus H.E., Chiu J.H., Morin J-X., “Alstom’s Development of Advanced CFB Based Technologies for CO2 Mitigation”, presented at the 30th International Technical Conference on Coal Utilization & Fuel Systems, April 2005, Clearwater, Florida, USA.
• [2] Andrus H.E., Beal C., Brautsch A., “Alstom’s Chemical Looping Coal-Fired Power Plant Development Program”, Presented at the 32nd International Technical Conference on Coal Utilization & Fuel Systems, June 2007, Clearwater, Florida, USA.
• [3] Andrus H. E., “Chemical Looping Combustion R&D Efforts of ALSTOM”; IEAGHG International Oxy-Combustion Network; 2nd Workshop, Windsor, CT USA, 24-26 January 2007.
• [4] Abdulally I., Andrus H. E., Thibeault P., Chiu J.: “Alstom’s Chemical Looping Combustion Coal Power Technology Development Prototype”, 1st International Chemical Looping Conference, Lyon, France, 17-19 March 2010.
• [5] Marion J., Beal C., Bouquet E., Abdulally I. Jr, Andrus H.E., Edberg C., “Alstom’s Chemical Looping Technology Status”. Yeppon, Queensland, Australia; 12-16 September 2011.
• [6] Andrus H.E., Chiu J.H., Thibeault P.R., Brautsch A., “Alstom’s Calcium Oxide Chemical Looping Combustion Coal Power Technology Development”, Presented at the 34th International Technical Conference on Clean Coal & Fuel Systems, May-June 2009, Clearwater, Florida, USA.
• [7] Andrus H., Abdulally I., Beal C.: Alstom’s Chemical Looping Technology Program Update; 38th International Conference on Clean Coal and Fuel Systems, Clearwater, June 2013.
• [8] Abdulally I., Beal C., Andrus H.: Alstom’s Chemical Looping Technology Program Update; 39th International Conference on Clean Coal and Fuel Systems, Clearwater, June 2014.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.