BazTech - Yadda

1

Influence of the non-equilibrium state of real gases on their properties

Aliyev Vasif I., Aslanov Jamaladdin N., Nabiev Nadir I., Rahimova Mahluqa S.

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 2

84--95

EN

This scientific work presents a study of areas of application and improvement for the Clapeyron–Mendeleev equation to determine the technological parameters of natural and associated petroleum gas under field conditions. As a result of scientific and practical research and laboratory work, the authors, based on the molecular kinetic theory of gases, developed and improved the Clapeyron– Mendeleev equations of state of real gases by adding some genuine parameters for natural and associated petroleum gases produced from oil and gas condensate fields. In this regard, two additional parameters are introduced in the Clapeyron–Mendeleev equation-relative density and relative velocity of gas: and this, as a new scientific result, helps determine any parameter from the seven included in the equation of state of natural and associated petroleum gases developed by the authors. Continuous technological process according to the system of “production, collection, preparation and transportation of products (oil + gas)”, including, separately in non-equilibrium conditions of “collection, preparation and transportation of gas” due to internal energy, causes a natural change in a wide range of basic technological parameters that contribute to frequent changes in the physical and chemical state of the gas. Therefore, this work establishes that one of the main tasks is to show the composition of natural and associated petroleum gas as a result of irreversible transformations of hydrocarbon and acidic components of its internal energy, as a result of which the gas is characterised by a number of patterns in the composition and distribution of components of various hydrocarbon and heterogeneous compositions (i.e., physically and chemically heterogeneous). In these conditions, a practical calculation of gas facilities (gas treatment point, selection of gas separators, field gas pipelines, compressor stations) is carried out to determine process parameters using the Clapeyron–Mendeleev equation of state for real gases, and the results show large errors. This proves once again that many authors have developed equations of state for real gases based on the results of laboratory studies with single-atomic and laboratory gases (hydrogen, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, etc.). However, the authors here carried out laboratory studies with products and associated petroleum gas. According to the results of laboratory studies, the authors recommend an improvement of the equation of state of natural and associated petroleum gases.

PL

W pracy przedstawiono studium obszarów zastosowania i doskonalenia równania Clapeyrona–Mendelejewa do wyznaczania parametrów technologicznych gazu ziemnego i towarzyszącego gazu ropopochodnego w warunkach złożowych. W wyniku badań naukowych i praktycznych oraz prac laboratoryjnych autorzy, w oparciu o molekularną teorię kinetyczną gazów, opracowali i udoskonalili równania stanu gazów rzeczywistych Clapeyrona–Mendeleeva poprzez dodanie niektórych parametrów rzeczywistych dla gazu ziemnego i towarzyszących gazów ropopochodnych wydobywanych ze złóż ropnych i kondensatowych. W związku z tym do równania Clapeyrona– Mendeleeva wprowadzono dwa dodatkowe parametry – gęstość względną i prędkość względną gazu, co, jako nowy wynik naukowy, pozwala na wyznaczenie dowolnego parametru z siedmiu parametrów zawartych w opracowanym przez autorów równaniu stanu gazu ziemnego i towarzyszącego gazu ropopochodnego. Ciągły proces technologiczny zgodnie z systemem „produkcji, odbioru, przygotowania i transportu produktów (ropa + gaz)”, w tym osobno w warunkach nierównowagi „odbioru, przygotowania i transportu gazu”, ze względu na energię wewnętrzną powoduje naturalną zmianę w szerokim zakresie podstawowych parametrów technologicznych, które przyczyniają się do częstych zmian stanu fizykochemicznego gazu. Dlatego też przedmiotowa praca jako jedno z głównych zadań stawia przedstawienie składu gazu ziemnego i towarzyszącego mu gazu ropopochodnego powstałego w wyniku nieodwracalnych przemian węglowodorowych i kwasowych składników jego energii wewnętrznej, w wyniku czego gaz ten charakteryzuje się szeregiem prawidłowości pod względem składu i rozprzestrzenienia poszczególnych składników węglowodorowych (o niejednorodnym składzie pod względem fizycznym i chemicznym). W tych warunkach przeprowadzono praktyczne obliczenia dla instalacji gazowych (punkt uzdatniania gazu, dobór separatorów gazu, gazociągi terenowe, tłocznie) w celu określenia parametrów technologicznych z wykorzystaniem równania stanu Clapeyrona–Mendelejewa dla gazów rzeczywistych. Wyniki wykazują duże błędy. Dowodzi to po raz kolejny, że wielu autorów opracowało równania stanu dla gazów rzeczywistych na podstawie wyników badań laboratoryjnych z gazami jednoatomowymi i laboratoryjnymi (wodór, azot, tlen, dwutlenek węgla itp.). Natomiast obecnie autorzy przeprowadzili badania laboratoryjne z udziałem eksploatowanych węglowodorów i towarzyszącego im gazu ropopochodnego. Na podstawie wyników badań laboratoryjnych autorzy zalecili korektę równania stanu dla gazu ziemnego i towarzyszących mu gazów ropopochodnych.

2

Statistical Analysis of Selected Coal Charateristics and Toxic Compounds for FGX Air-Vibrating Separation

Mijał Waldemar, Niedoba Tomasz, Polek Daria, Baic Ireneusz, Blaschke Wiesław

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 2, vol. 1

377--387

EN

Dry beneficiation methods were popular in the first part of the 20th century. In the 1930s, before World War II, dry separators were used more commonly in the United States. Currently, this method is very popular in China, the United States, India, Russia and other places where its implementation is possible. In Poland, by contrast, dry separation still remains uncommon. However, during the last 30 years, dry separators have started to be more commonly used in coal beneficiation. One example of this type of separator might be the FGX air-vibrating separator. This type of separator uses air suspension to separate heavier particles (tailings) from lighter coal grains. The process of dry separation may depend on various parameters, e.g. particle size fraction, air supply, feed parameters, etc.. This paper describes the mathematical model which shows the scope for using this separation method for coal beneficiation. Mathematical models are based on dependencies between calorific value and ash content in the samples tested as well as relations between arsenic, thallium, mercury, lead and other coal characteristics. The latter parameters are of vital importance as Polish emission standards do not have any limits for the elements mentioned above (arsenic, thallium, mercury and lead).

PL

Suche metody wzbogacania były popularne w pierwszej połowie XX wieku. Separatory suche były używane zwłaszcza przed II Wojną Światową w latach 30-ych w USA. Obecnie, metoda ta jest bardzo popularna w Chinach, USA, Indiach, Rosji oraz w innych miejscach, gdzie możliwe jest jej zastosowanie. W Polsce proces ten jest wciąż bardzo mało popularny. Podczas ostatnich 30 lat systemy wzbogacania węgla zaczęły szerzej korzystać z separatorów suchych a przykładem bardzo popularnego urządzenia tego typu jest FGX – wibracyjny stół powietrzny. Ten typ separatora korzysta z zawiesiny powietrznej w celu wydzielenia cięższych ziaren (odpadów) od lżejszych ziaren węgla. Sucha separacja może zależeć od różnych parametrów, tj. klasa ziarnowa, zasoby powietrza, parametry nadawy itp. Artykuł ten opisuje model matematyczny, który pokazuje możliwości zastosowania tej metody separacji przy wzbogacaniu węgla. Modele matematyczne oparte były na zależnościach pomiędzy wartością opałową oraz zawartością popiołu w testowanych próbkach, jak również na relacjach pomiędzy zawartościami arsenu, talu, rtęci, ołowiu i innych charakterystyk węgla. Ostatnie parametry są bardzo ważne ponieważ polskie standardy emisji nie zawierają limitów dla pierwiastków wymienionych powyżej, a więc arsenu, talu, rtęci oraz ołowiu.

3

An investigation of the effects of moderator variables on the lower heating value estimation of lignite deposits in Turkey

Aksoy Mehmet

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 3

199--216

EN

Turkey has 19.3 billion tons of lignite reserves and the vast majority of these Neogene lignite deposits are preferred for use in thermal power plants due to their low calorific value. The calorific value of lignite used in thermal power plants for electricity generation must be kept under constant control. In the control of calorific value, the estimation of the lower and higher heating values (LHV and HHV) of lignite is of great importance. In the literature, there are many studies that establish a relationship between the heating values of coal and proximate and ultimate analysis variables. In the studies dealing with proximate analysis data, it is observed that although the coefficients of the obtained multiple linear regression models (MRM) are statistically insignificant, these models are used to predict heating values because of the meaningful correlation coefficient. In this study, it is investigated whether moderator variables are effective on LHV estimation with proximate analysis data collected from forty-one lignite basins in different regions of Turkey, and a moderator variable analysis (MVA) model is developed to be used for the prediction of LHV. As a result of the study, it is found that the proposed MVA model is in accordance with observation values (coefficient of determination R2 = 0.951), and absolute and standard errors are also small. Therefore, it is concluded that the use of MVA to estimate the LHV of Turkey’s lignite is found to be more statistically meaningful.

PL

Turcja posiada 19,3 mld ton zasobów węgla brunatnego, a zdecydowana większość tych neogeńskich złóż węgla brunatnego jest preferowana do wykorzystania w elektrowniach cieplnych ze względu na ich niską wartość opałową. Wartość opałowa węgla brunatnego wykorzystywanego w elektrowniach ciepłowniczych do produkcji energii elektrycznej musi być stale kontrolowana. W procesie kontroli wartości opałowej bardzo ważne jest oszacowanie wartości opałowej i ciepła spalania węgla brunatnego. W literaturze istnieje wiele badań, które ustalają związek między wartościami opałowymi węgla a zmiennymi analizy przybliżonej (technicznej) i końcowej. W badaniach dotyczących danych analizy technicznej zaobserwowano, że chociaż współczynniki uzyskanych modeli wielokrotnej regresji liniowej (MRM) są statystycznie nieistotne, modele te są wykorzystywane do przewidywania wartości opałowych ze względu na znaczący współczynnik korelacji. W niniejszym artykule zbadano, czy zmienne moderatora są skuteczne w szacowaniu wartości opałowej (LHV) na podstawie danych z analizy technicznej zebranych z czterdziestu jeden zagłębi węgla brunatnego w różnych regionach Turcji, a także opracowano model analizy zmiennych moderatora (MVA), który ma być wykorzystywany do przewidywania LHV. W wyniku badań stwierdzono, że proponowany model MVA jest zgodny z wartościami obserwacji (współczynnik determinacji R2 = 0,951), a błędy bezwzględne i standardowe są również niewielkie. W związku z tym stwierdzono, że wykorzystanie MVA do oszacowania LHV tureckiego węgla brunatnego jest statystycznie uzasadnione.

4

Zmiany parametrów energetycznych i składu mieszanin gazowych w trakcie eksploatacji komór magazynowych

Budak Paweł, Szpunar Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 1

31--40

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu zmian składu i parametrów energetycznych mieszanin gazów węglowodorowych magazynowanych w komorze wykonanej w soli. W trakcie eksploatacji komory występuje okresowe dotłaczanie oraz pobór porcji gazów o odmiennych parametrach energetycznych i odmiennym składzie, różniącym się od składu gazu obecnego aktualnie w komorze. Również objętość poszczególnych porcji gazu dotłaczanego lub pobieranego z komory jest za każdym razem inna, ponieważ wynika ona z bieżącego zapotrzebowania na gaz, który na ogół jest pobierany w miesiącach zimowych, a dotłaczany do komory w lecie. Taka sytuacja powoduje, że skład mieszaniny w komorze solnej ulega ciągłym zmianom, a zatem zmieniają się również parametry energetyczne mieszaniny. W załączonym algorytmie obliczeniowym uwzględniono obecność w mieszaninie składników niepalnych i wodoru, które wpływają zarówno na parametry energetyczne, jak i na temperaturę spalania mieszaniny. W każdym momencie eksploatacji komory obliczana jest aktualna zawartość procentowa poszczególnych składników mieszaniny, temperatura jej spalania, wartość opałowa, ciepło spalania oraz liczba Wobbego, która również ulega zmianom w funkcji składu mieszaniny. Z powodu braku danych przemysłowych obliczenia według opracowanego algorytmu obliczeniowego wykonano, przyjmując dane hipotetyczne dotyczące składu początkowego mieszaniny gazów w komorze oraz składu porcji mieszaniny gazów zatłaczanych sukcesywnie do komory. Wyniki obliczeń zaprezentowano w formie tabelarycznej i graficznej. Sporządzone wykresy pozwalają wizualnie prześledzić zmiany zawartości poszczególnych składników mieszaniny oraz wszystkie pozostałe obliczane parametry, to jest ciepło spalania, wartość opałową i temperaturę spalania. Zmiany wymienionych parametrów pokazano na wykresach w funkcji czasu eksploatacji komory lub w funkcji ilości gazu w komorze.

EN

The authors discussed the problems related to fluctuation of the gas mixture composition during exploitation of gas store caverns which are leached in the salt sediments or in the salt dome. Periodical injection or withdrawal of the new portions of gas mixtures with different composition and different volume causes the changes in gas mixture content and energetic parameters when compared to initial values. The enclosed calculation algorithm allows the Operator to calculate the actual composition of the gas mixture as well as the gas parameters at every moment of cavern exploitation including temperature of flame, heat of combustion, calorific value, content of individual components and the Wobbe number. The changes of above mentioned parameters are caused by fluctuations of composition of the gas portions injected into gas caverns during subsequent injection cycles. The most frequently occurring inflammable components of a gas mixture are included in calculations and their impact on energetic parameters is demonstrated. The problem of gas mixture flammability is discussed but calculations are not included here because of its minor technical importance for the situation being analyzed. Because no real-world data were available to us, the hypothetical data were used to demonstrate the capabilities of the calculation algorithm. The results are presented as figures and in a graphical form. The presented curves allows for visual examination of changes of mixture composition as well as changes of calorific value, heat of combustion, temperature of flame and the Wobbe number. All parameters specified above are presented versus time or versus volume of gas mixture stored in the cavern.

5

Spalanie odpadów w ZPTO przy zmniejszonej wartości opałowej

Grabowski Zbigniew

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2022

|

Nr 12

28--33

PL

Biorąc pod uwagę, że dla spalarni, nie tylko odpadów, podstawowym i stałym parametrem technicznym i technologicznym jest pojemność cieplna komory spalania, a nie masa odpadów poddawanych spalaniu, na podstawie aktualnych badań wartości opałowej odpadów dostarczanych do wybranej analizowanej spalarni. W artykule przeanalizowano ilość odpadów, która powinna być spalona, aby praca spalarni odbywała się w warunkach nominalnych (przy założonej w projekcie i pozwoleniu zintegrowanym pojemności cieplnej komory) i uzyskiwano założone w projekcie efekty energetyczne.

EN

Considering that for incineration plants, not only waste, the basic and constant technical and technological parameter is the heat capacity of the combustion chamber, and not the mass of waste subjected to incineration, on the basis of current research on the calorific value of waste delivered to the selected analyzed incineration plant, the article analyzes the amount of waste, which should be incinerated in order for the incineration plant to operate in nominal conditions (at the thermal capacity of the chamber assumed in the design and in the integrated permit) and to achieve the energy effects assumed in the design.

6

Wpływ dodatku wodoru na parametry energetyczne mieszaniny gazów pobieranych z komory magazynowej w kawernie solnej w trakcie jej eksploatacji

Szpunar Tadeusz, Budak Paweł

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2021

|

R. 24, Nr 7-8 (272-273)

4--8

PL

W artykule przedstawiono algorytm obliczeń ciepła spalania, wartości opałowej oraz liczby Wobbego, jak również procentowej zawartości wodoru w gazie magazynowanym w komorze wykonanej w utworach soli (złoże pokładowe lub wysad solny) oraz w gazie pobieranym w dowolnym momencie z takiej komory. Uwzględniono możliwość obecności składników niepalnych w mieszaninie gazów oraz ich wpływ na ciepło spalania / wartość opałową. Podano przykład obliczeniowy.

EN

The paper presents the algorithm which may be used to calculate the hydrogen content (volumetric percents), heating value, calorific value and Wobbe number of gas collected from the salt cavern built in salt formations (salt deposit or salt dome) at every moment of cavern exploitation. The possibility of the presence of non-flammable components in the gas mixture and their effect on the heat of combustion / calorific value were considered. Provided is the example calculation.

7

Wielkość biomasy odpadowej z produkcji szkółkarskiej i możliwości jej zagospodarowania

Królikowski Kamil, Matłok Natalia

Polish Journal for Sustainable Development

|

2021

|

T. 25, cz. 2

63--68

PL

W pracy zaprezentowano bilans drzewnej biomasy odpadowej z produkcji szkółkarskiej w województwie podkarpaciem w latach 2007-2015. Przeprowadzona analiza wykazała, że produkcja szkółkarska stanowi istotne źródło biomasy, która może być zagospodarowana na cele energetyczne i stanowić alternatywę dla paliw kopalnianych. W badanych okresie sam tylko produkcja drzewek owocowych dostarczyła ponad 5,7 mln kg drzewnej biomasy odpadowej, której potencjał energetyczny wynosił 106238 MJ, przez co stanowiła ona alternatywę dla ponad 248329 kg węgla kopalnianego.

EN

Thesis presents the statement of wood waste biomass from nursery production in the Podkarpacie voivodeship in the years 2007-2015. The conducted analysis showed that the production industry is the basic source of biomass, which can be used for energy purposes and as an alternative to fossil fuels. The fruit trees production period supplied over 5.7 million kg of wood waste biomass which achived the energy potential of 106,238 MJ, that represented alternative to coal energy for over 248,329 kg of hard coal.

8

Dobór wydajności gazów propan-butan dodawanych w celu wspomagania efektywnego spalania gazu ziemnego niskometanowego z użyciem flary

Budak Paweł, Szpunar Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 1

26--32

PL

W artykule omówiono zagadnienie spalania gazu ziemnego (będącego mieszaniną gazów) przy użyciu flary w przypadku dużej zawartości w nim składników niepalnych, takich jak azot, hel, dwutlenek węgla itp. Spalanie takich mieszanin we flarze wymaga na ogół wzbogacenia składu mieszaniny przez doprowadzenie do strumienia gazów kierowanych do spalenia dodatkowego strumienia gazów palnych, tak aby skład mieszaniny mieścił się powyżej dolnej granicy palności/wybuchowości. W Polsce do gazów wymagających takiego wzbogacania należy m.in. gaz ze złoża Cychry oraz Sulęcin, w którym zawartość składników niepalnych (azotu) wynosi powyżej 90%, a udział składników palnych jest niski. Zapewnienie całkowitego spalania mieszaniny gazów jest szczególnie istotne w przypadku obecności w niej siarkowodoru, który jest gazem trującym i który należy bezwzględnie zutylizować. Wzbogacenie mieszaniny gazów odbywa się przez wprowadzenie do strumienia gazów kierowanych do flary dodatkowych ilości gazu, na ogół propanu-butanu lub innych gazów palnych. W artykule przedstawiono typową konstrukcję urządzenia do spalania mieszanin gazów stosowanego w przemyśle petrochemicznym i naftowym oraz omówiono przeznaczenie typowych części składowych instalacji. Podano zależność empiryczną pozwalającą na ustalenie palności mieszaniny gazów o podanym składzie zawierającej gazy palne i niepalne. Przedstawiono również algorytm obliczeniowy pozwalający na podanie natężenia przepływu gazu propan-butan, który należy doprowadzić do strumienia gazów, aby mieszanina mogła być efektywnie spalona we flarze. Zaprezentowano wyniki obliczeń dla gazów z dużą zawartością azotu, pochodzących z czterech polskich złóż. Przedstawiony sposób ustalania palności mieszanin gazów lub jej braku oraz natężenia przepływu gazów propan-butan wymaganego do całkowitego spalania tej mieszaniny oparty jest na zależnościach empirycznych i może być pomocny przy planowaniu wspomaganego spalania gazu ziemnego (nienadającego się do zagospodarowania) przy użyciu flary w celu jego utylizacji.

EN

The paper discusses the problems related to the burning of gas mixtures containing flammable and non-flammable gases using a flare. Before being burned, such a gas mixture must be “enriched” with other flammable gases before it can be directed to the flare. In the case of some Polish gas reservoirs such as Cychry or Sulęcin, the composition of the gas mixture doesn’t make it possible to burn it using the flare because the content of inflammable components is too high and the gas mixture is inflammable. The gas from the reservoirs mentioned above contains above 90 percent of nitrogen and small percentages of flammable components. Sometimes, besides nitrogen, the gas mixture contains other inflammable gases like carbon dioxide, helium, and oxygen. Usually, the propane/butane is used for that purpose. The possibility of burning the gas mixture using the flare is particularly important if the toxic gases are present in the mixture – hydrogen sulfide in particular. The propane/butane gases are added to the stream of gas mixture meant for burning using a special appliance. The typical arrangement of a gas-burning installation (i.e. the flare) is shown and the destination of its components is discussed. The empirical formula is provided which allows us to recognize if the gas mixture is flammable or not. The composition of the gas mixture must be known to calculate the propane/butane flow rate, including percentages of flammable and inflammable components. The algorithm constructed for calculating the propane/butane flow rate is presented, which must be maintained to assure the flammability of the gas mixture destined for burning using the flare. The results of the calculations for four gas mixtures from the Polish gas reservoirs are provided. The presented method of determining the flammability of gas mixtures (or its inability to be burned) and the flow rate of the propane/butane mixture required for complete combustion is based on empirical relationships, which are provided in the paper and may be helpful in planning the assisted combustion of low methane gases (not suitable for further use) using a flare.

9

The Possibility of Using Winter Oilseed Rape (Brassica napus L. var. Napus) for Energy Purposes

Siemek Jakub, Macuda Jan, Łukańko Łukasz, Nowak Jakub, Zając Tadeusz

Problemy Ekorozwoju

|

2020

|

Vol. 15, nr 1

169--177

EN

Biomass is an important element in the energy balance in the world and plays a large role in efforts to reduce greenhouse gas emissions, and by this is a sustainable source of energy. One method of using biomass is through co-firing with hard coal and lignite in order to generate electricity. An important factor promoting the use of biomass in European Union countries is the fact that CO2 emissions from combustion are not included in the sum of emissions from fuel combustion, in accordance with the principles established in the emission trading system EU ETS. The aim of our research was to examine the possibility of using winter oilseed rape for energy purposes, grown in three research centres located in southern Poland. Two varieties of winter oilseed rape, Adam and Poznaniak, were used during laboratory tests. Analyses were carried out for siliques, seeds, and the main and lateral stem. As part of the study, the calorific value and heat of combustion were determined for 20 samples of winter oilseed rape. The highest values were obtained for seeds, while the lowest were obtained for stems. The calculated values of carbon dioxide emissions factor for the analysed samples were in most cases above 100 kg/GJ and were much higher than the emission during hard coal combustion. In addition, as part of the study, the biomass moisture, amount of ash generated in the combustion process, and the content of volatile compounds as well as carbon and sulphur were determined.

PL

Biomasa jest istotnym elementem w bilansie energetycznym na świecie i odgrywa dużą rolę w działaniach na rzecz redukcji emisji gazów cieplarnianych, stanowiąc zrównoważone źródło energii. Jednym ze sposobów użycia biomasy jest jej współspalanie z węglem kamiennym i brunatnym w celu wytwarzania energii elektrycznej. Ważnym czynnikiem promującym wykorzystanie biomasy w państwach Unii Europejskiej jest fakt, że emisja CO2 z jej spalania nie wlicza się do sumy emisji ze spalania paliw, zgodnie z zasadami ustalonymi w systemie handlu uprawnieniami EU ETS. Celem badań było zbadanie możliwości wykorzystania rzepaku ozimego do celów energetycznych, wychodowanego w trzech lokalizacjach Polski południowej. Do badań wykorzystane zostały dwa gatunki rzepaku ozimego Adam i Poznanianki, analizy wykonano dla łuszczyny, nasion, łodygi głównej i bocznej. W ramach przeprowadzonych badań określona została wartość opałowa oraz ciepło spalanie dla 20 próbek rzepaku ozimego. Najwyższe wartości zostały uzyskane dla ziaren rzepaku, natomiast najniższe dla łodyg. Obliczone wartości emisji dwutlenku węgla dla badanych próbek w większości przypadków wynosiły powyżej 100 mg/kJ i były dużo większe niż emisja podczas spalania węgla kamiennego i brunatnego. Dodatkowo w ramach badania oznaczono wilgotność biomasy, ilość powstałego w procesie spalania popiołu oraz oceniono zawartość części lotnych oraz węgla i siarki. Ponadto w ramach badania wykonano pomiary wilgotność biomasy, ilość wytworzonego popiołu w procesie spalania oraz określono zawartość związków lotnych oraz węgla i siarki.

10

Zmiany parametrów mieszaniny gazu ziemnego z wodorem w trakcie eksploatacji komory magazynowej w kawernie solnej

Budak Paweł, Szpunar Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

799--806

PL

Podziemne magazyny gazu ziemnego budowane są w wyeksploatowanych złożach gazu lub w kawernach solnych wykonanych metodą ługowania soli ze złóż pokładowych lub wysadów solnych. Magazyny gazu ziemnego wykonane w masywie solnym umożliwiają bardzo szybkie dostarczenie do sieci dystrybucyjnej dużych ilości gazu oraz pozwalają na szybkie wprowadzenie do komory magazynowej nadmiaru gazu ziemnego obecnego na rynku. Gaz do komór magazynowych wprowadzany jest w razie jego nadmiaru na rynku oraz pobierany w przypadku potrzeby pokrycia zapotrzebowań szczytowych. Magazynowanie gazu ziemnego pozwala więc na zniwelowanie fluktuacji zapotrzebowania na gaz, które są szczególnie wyraźne w okresie zimowym. Gaz ziemny pobierany z komory magazynowej musi spełniać odpowiednie wymagania dotyczące jego parametrów energetycznych przed wprowadzeniem go do sieci dystrybucyjnej – musi on mieć odpowiednie ciepło spalania i wartość opałową, a dodatek wodoru do gazu obniża te parametry, tak więc znajomość parametrów gazu aktualnie obecnego w komorze magazynowej ma znaczenie zasadnicze. Oprócz dodatku wodoru na parametry energetyczne mieszaniny gazów aktualnie zmagazynowanej w komorze wpływają również skład i parametry wprowadzanej do komory porcji gazu zmieszanego z wodorem, gdyż dostarczany do magazynu gaz ziemny może pochodzić z różnych źródeł. Zawartość poszczególnych składników gazu zatłaczanego do podziemnych magazynów gazu musi być utrzymywana w granicach ustalonych przez operatora. W artykule przedstawiono algorytm i program do obliczeń ciepła spalania, wartości opałowej oraz liczby Wobbego, jak również procentowej zawartości wodoru w gazie w komorze magazynowej oraz gazie pobieranym w dowolnym momencie z komory. Uwzględniono możliwość obecności składników niepalnych w mieszaninie oraz ich wpływ na ciepło spalania / wartość opałową. Podano przykład obliczeniowy.

EN

Underground gas stores are built in depleted gas reservoirs or in salt domes or salt caverns. In the case of salt caverns, the store space for gas is created by leaching the salt using water. Gas stores in salt caverns are capable to provide the distribution network with large volumes of gas in a short time and cover the peak demand for gas. The salt caverns are also capable to store large volumes of gas in case when there is too much gas on a market. Generally, the salt caverns are used to mitigate the fluctuation of gas demand, specifically during winter. The gas provided to the distribution network must satisfy the requirements regarding its heating value, calorific value, volumetric content of hydrogen and the Wobbe number. Large hydrogen content reduces the calorific value as well as the heating value of gas and thus its content must be regulated to keep these values at the acceptable level. One should also remember that every portion of gas which was used to create the gas/hydrogen mixture may have different parameters (heating value and calorific value) because it may come from different sources. The conclusion is that the hydrogen content and the heating value must be known at every moment of gas store exploitation. The paper presents an algorithm and a computer program which may be used to calculate the hydrogen content (volumetric percentage), heating value and calorific value (plus the Wobbe number) of gas collected from the salt cavern at every moment of cavern exploitation. The possibility of the presence of non-flammable components in the mixture and their effect on the heat of combustion / calorific value were considered. An exemplary calculation is provided.

11

Ewolucja norm badań odbiorczych kotłów wodnorurowych

Rataj Zbigniew Leon

Instal

|

2020

|

nr 1

7--14

PL

W artykule dokonano przeglądu norm badań odbiorczych kotłów wodnorurowych. Omówiono normę krajową PN-72/M-34128, normę DIN 1942 Pomiary odbiorcze kotłów parowych, Normę Europejską PN-EN 12952-15 Kotły wodnorurowe. Cześć 15 Badania odbiorcze, normę ASME PTC-4. Pokazano zmiany ewolucyjne wprowadzone w poszczególnych normach, związane z rozwojem konstrukcji kotłów i urządzeń pomocniczych. Podano klasyczną definicje sprawności kotła (metoda bezpośrednia i pośrednia). Zwrócono uwagę na istotę poprawnej definicji sprawności kotła, gdyż sprawność jest istotnym parametrem eksploatacyjnym i służy do oceny osiągów kotła oraz oceny zgodności parametrów i parametrów gwarantowanych w badaniach odbiorczych.

EN

The article reviews the acceptance standards for water-tube boilers. National standard PN-72/M-34128, standard DIN 1942 Acceptance Test Code for Steam Generators, European Standard PN-EN 12952-15 Water-tube boilers and auxiliary installations – Part 15: Acceptance tests, as well as ASME PTC-4 Fired Steam Generators. Performance Tests Codes have been discussed. Evolutionary changes introduced in individual standards, related to the development of boiler structures and auxiliary installations are shown. A classic definition of boiler efficiency is provided (direct and indirect method). Attention is paid to the essence of the correct definition of boiler efficiency, as efficiency is an important operating parameter and is used to assess boiler performance and assess compliance of parameters and guaranteed parameters in acceptance tests. The attention was turned onto possible errors, which might occur when estimating the mean year boiler efficiency.

12

Analysis of selected quality features of wood pellets

Gorzelany Józef, Zardzewiały Miłosz, Murawski Piotr, Matłok Natalia

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 1

25--34

EN

The article presents an analysis of the energy, mechanical and chemical properties of pellets made of wood material. According to the manufacturer, wood pellets were made of hard wood shredded to fractions approx. 1 mm thick and up to 3-4 mm long, and of a waste source - sawdust. Measurements of the selected properties were carried out on pellets with a diameter of 6 and 8 mm. Mechanical durability, humidity, crumble rate, ash quantity, calorific value were determined, as well as macronutrient and heavy metals content. The calorific value of pellets, with moisture content from 7.48% to 6.76% and ash content from 0.31% to 0.55%, ranged from 17.71-19.18 MJ·kg-1 , which testified to the beneficial energy use of the tested raw material. Based on the conducted research, it was found that the mechanical properties of pellets made of both sawdust and hard wood predispose them for use as boiler fuel. The tested materials met high quality standards for wood pellets used for non-industrial and industrial purposes.

PL

W artykule przedstawiono analizę właściwości energetycznych, mechanicznych oraz chemicznych peletów wytworzonych z surowca drzewnego. Pelety wg. informacji producenckich wyprodukowano z twardego drewna rozdrobnionego do frakcji o grubości około 1 mm i o długości do 3-4 mm oraz z surowica odpadowego-trocin. Pomiary wybranych właściwości przeprowadzono na peletach o średnicy 6 i 8 mm. Określono trwałość mechaniczną, wilgotność, straty okruszenia, ilość popiołu, wartość opałową oraz zawartość makroskładników i metali ciężkich. Wartość opałowa peletów o zawartości wilgotności od 7,48% do 6,76% i zawartości popiołu od 0,31% do 0,55% była w zakresie od 17,71-19,18 MJ·kg-1 i świadczyła o korzystnym wykorzystaniu energetycznym badanego surowca. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że właściwości mechaniczne peletów wytworzonych zarówno z trocin jak i z twardego drewna predysponują je do zastosowania jako paliwo kotłowe. Badane materiały spełniały wysokie jakościowe normy obowiązujące dla peletów drzewnych stosowanych do celów nieprzemysłowych i przemysłowych.

13

Jakość węgla handlowego PGG S.A. dla odbiorców rynku komunalno-bytowego

Maczuga Renata, Cebo Wojciech

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2019

|

Vol. 8, iss. 1

348--357

PL

Poprawa jakości powietrza wiąże się z między innymi z stosowaniem wysokiej jakości paliw węglowych dla celów grzewczych. Jakość węgla nie rozwiązuje problemu bez stosowania odpowiednich nowoczesnych instalacji cieplnych szczególnie w sektorze komunalno-bytowym. Jednakże stosowanie węgla opałowego wysokiej jakości jest właściwym działaniem w kierunku ochrony powietrza. System nadzoru jakości produkowanego węgla realizowany jest w PGG S.A. przez Działy Kontroli Jakości i jest zgodny z obowiązującymi normami technicznymi i przepisami prawa. W ramach Zintegrowanego Systemu Zarządzania funkcjonują procedury jakościowe implementujące rozwiązania formalno-prawne i określające zasady nadzoru jakości produkcji w PGG S.A. W swojej ofercie produktowej PGG S.A. posiada węgiel wysokiej jakości dedykowany na rynek komunalno-bytowy. To wysokiej jakości węgiel odpowiadający wymaganiom EKO (Qir ≥ 24 000 kJ/kg) i spełniający wymagania obowiązujących w tym zakresie przepisów prawa.

EN

The improvement of air quality is associated, among others, with the use of high quality carbon fuels for heating purposes. The quality of coal does not solve the problem without the use of appropriate modern thermal installations, especially in the municipal sector. However, the use of high-quality heating coal is an appropriate action in the direction of air protection. PGG S.A. has a system for monitoring and controlling the quality of coal, providing coal for the needs of customers with an installation up to 1 MW. The quality control system for the produced coal is carried out at PGG S.A. by the Quality Control Department and complies with the applicable technical standards and legal regulations. As part of the Integrated Management System, there are quality procedures implementing formal and legal solutions and defining the principles of quality control of production at PGG S.A. In its product offer PGG S.A. has high-quality coal dedicated to the communal housing market. It is a high quality coal corresponding to the requirements of eco coal (Qir ≥ 24,000 kJ/kg) and fulfills the requirements of applicable laws in this area.

14

Blends of hard coal sludge with pulverized lignite as alternative energy raw materials

Klojzy-Karczmarczyk Beata, Mazurek Jan, Wiencek Marek, Feliks Jacek

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 3

83--98

EN

Hard coal sludge is classified as group 01 waste or it is a by-product in the production of a hard coal with variable energy importance. Pulverized lignite is not waste but a final product of drying and the very fine pulverization of lignite with a high calorific value. The study comprised the basic material before granulation such as coal sludge (PG SILESIA) and pulverized lignite (LEAG) as well as their prepared blends after the granulation on a pipe vibration granulator designed at AGH. The pulverized lignite of the LEAG company shows a low sulfur contents. In the analyzed samples its average content (Stot d) is 0.61%. An average value of this parameter in the analyzed coal sludge samples is 0.55%. The addition of pulverized lignite does not have a significant impact on the total content of sulfur and of analyzed toxic elements (Hg, As, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Tl, and W) in the samples. The calorific value of coal sludge falls within the range of 11.0−12.4 MJ/kg (on a dry basis). For the coal sludge and pulverized lignite blends the calorific value clearly increases to values of 14.8−17.7 MJ/kg (on dry basis). The calorific value slightly decreases in the case of granulation with the CaO additive. Such values increase the possibilities of application in the commercial power sector. It is possible to state that all sludge and pulverized lignite blends are susceptible to granulation. The drop strength of the fresh pellets is satisfactory and the averaged value is around 4. After seasoning the drop strength of blends definitely falls, on average by 30%, except for pellets made of pure coal sludge. So the addition of pulverized lignite hinders the possibilities of granulation as compared with pure coal sludge.

PL

dukcji surowca, często o niskiej wartości opałowej. Pył węgla brunatnego nie jest odpadem, ale produktem wyjściowym suszenia i bardzo drobnego mielenia węgla brunatnego o wysokiej wartości opałowej. W pracy badaniami objęto materiał podstawowy przed procesem granulowania, czyli muły węglowe (PG SILESIA) i pył węgla brunatnego (LEAG) oraz ich mieszanki po procesie granulowania na grudkowniku wibracyjnym konstrukcji AGH. Pyły węgla brunatnego firmy LEAG wykazują niskie zawartości siarki. Jej średnia zawartość w analizowanych próbkach (Stot d) wynosi 0,61%. Średnia wielkość tego parametru w analizowanych mułach węglowych wynosi 0,52%. Dodatek pyłu węgla brunatnego nie ma znaczącego wpływu na całkowitą zawartość w próbkach siarki oraz analizowanych pierwiastków toksycznych (Hg, As, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Tl, W). Wartość opałowa mułów węglowych mieści się w granicach 11,0−12,4 MJ/kg (w stanie suchym). Dla mieszanin mułu węglowego z pyłami węgla brunatnego wartość opałowa zdecydowanie wzrasta do wielkości 14,8−17,7 MJ/kg (w stanie suchym). Obserwuje się nieznaczne obniżenie wartości opałowej w przypadku granulowania z dodatkiem CaO. Takie wartości zwiększają możliwości zastosowania w energetyce zawodowej. Wszystkie mieszanki mułów z pyłami węgla brunatnego są podatne na proces grudkowania (granulowania). Wytrzymałość na zrzuty grudek świeżych jest zadawalająca, a wartość uśredniona kształtuje się na poziomie 4. Po sezonowaniu próbek odporność na zrzuty mieszanek zdecydowanie maleje, średnio o 30% z wyjątkiem grudek wykonanych z czystego mułu węglowego. Dodatek analizowanych pyłów węgla brunatnego utrudnia zatem procesy grudkowania w stosunku do czystych mułów węglowych.

15

Testing properties of sewage sludge for energy use

Król Karol, Iskra Krzysztof, Ferens Wiesław, Miodoński Jan M.

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 4

61--73

EN

The properties of sewage sludge in the context of their further energy use have been examined. For this purpose, 34 samples of sewage sludge from municipal sewage treatment plants from the area of Lower Silesia with a capacity higher than the 2000 population equivalent (PE) with separate sludge management were tested. As part of the study, tests were made to determine the technological usefulness of fuels and their elemental composition, i.e., technical analyses and elemental analyses. The obtained results show a large diversity of basic physicochemical properties of the tested sewage sludge. The share of volatile components important for energetic use ranged from 38.4 to 59.8 wt. %. The content of carbon (C) in the mass of tested sewage sludge ranged from 22.4 to 39.2 wt. %, which means that they have a lower content of elemental carbon compared to solid fuels. The higher heating value (HHV) of sewage sludge ranged from 9.3 to 17.4 MJ/kg dry mass.

16

Znaczenie energetyczne stosowanych paliw

Sikorski Wojciech

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2019

|

Nr 3

124--126

PL

Wartość opałowa jest jednym z podstawowych parametrów każdego z surowców energetycznych. Świadczy ona o możliwej do uzyskania ilości ciepła z danej jednostki masowej lub objętościowej paliwa. Odnalezienie zgodnej z rzeczywistością lub przynajmniej zbliżonej do niej wartości tego wskaźnika jest często zadaniem bardzo czasochłonnym, zwłaszcza jeżeli chodzi o rzadko stosowane nośniki energii.

17

Novel thermal method for determining properties of compressed natural gas

Heinrich Stephan, Hien Marcus, Knittel Thorsten, Muggli Josef

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 1

54--60

EN

The article describes a new method for obtaining fuel properties, derived from the thermal properties of natural gas fuel mixtures. By measuring the thermal conductivity and the dynamic response with the help of a heated Micro Electro Mechanical System (MEMS), input values for a mathematical correlation are obtained which predict the calorific value of the gas. In this paper the fundamentals of the theoretical gas properties, the sensor operation and the first results on a gas test bench are presented.

18

Analiza porównawcza przydatności energetycznej wybranych gatunków biomasy

Kocyba M., Szczepański K.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 3

70--76

PL

W artykule przedstawiono porównanie właściwości energetycznych dla 12 rodzajów biomasy w odniesieniu do paliwa konwencjonalnego - ekogroszku. Porównano 7 gatunków zbóż: pszenicę, rzepak, gorczycę, kukurydzę, owies, facelię i jęczmień, 2 rodzaje pelletu: ze słomy i z łuski słonecznika, wierzbę energetyczną, słomę owsianą i siano oraz ekogroszek. Pomiary były wykonywane z wykorzystaniem suszarki do próbek, kalorymetru KL-12Mn oraz pieca muflowego PEM-1. Celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie zawartości wilgoci i popiołu oraz obliczenie wartości opałowej wymienionych paliw. Powyższe parametry mogą być przydatne w ocenie jakości paliwa, a tym samym mogą stanowić alternatywę dla niskokalorycznych węgli. Odpowiedni dobór paliwa, spośród analizowanej biomas, przyczyni się nie tylko do obniżenia zużycia paliw konwencjonalnych, ale przede wszystkim będzie mieć wpływ na stan powietrza atmosferycznego.

EN

This article presents a comparison of energy properties for 12 types of biomass in relation to conventional fuel - eco-pea coal. Seven types of cereals were compared: wheat, rape, mustard, maize, oats, phacelia and barley, 2 types of pellets: straw and sunflower husk, energy willow, oat straw and hay, and eco-pea coal. The measurements were made using a sample dryer, a KL-12Mn calorimeter and a PEM-1 muffle furnace. The purpose of the research was to determine the moisture and ash content as well as to calculate the calorific value of the listed fuels. The above parameters can be useful in assessing the quality of fuel, and thus can be an alternative to low calorific coals. Proper selection of fuel among the analyzed biomass, will contribute not only to reducing the consumption of conventional fuels, but above all will have an impact on the condition of the atmospheric air.

19

Znaczenie potencjału energetycznego osadów ściekowych w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym – przykład oczyszczalni w Gdańsku

Ostojski A., Swinarski M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1252--1268

PL

W artykule przedstawiono ciepło spalania, wartość opałową oraz skład pierwiastkowy osadów ściekowych na kolejnych etapach przeróbki w oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku. Osad ściekowy jest cennym źródłem energii. Średnia wartość ciepła spalania (HHV) osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Gdańsku wynosi 14-15 MJ/kg dla osadów przefermentowanych i 17,5 MJ/kg dla osadów przed fermentacją. Niestety wysoka ich wilgotność, obniża wartość opałową i utrudnia skuteczne odzyskiwanie energii z osadów. Pomimo około 70% wilgotności, osady są spalane w złożu fluidalnym w instalacji ITPO w oczyszczalni. Termiczna utylizacja przebiega w temperaturze 850-870° odbywa się autotermicznie. Gospodarka osadowa, obejmująca fermentację w ZKF wraz z produkcją biogazu i wykorzystanie metanu w systemie produkcji energii elektrycznej i ciepła, suszenie, spalanie w piecu fluidalnym i ostatecznie, odzyskiwanie ciepła z gazów spalinowych, generuje dodatni bilans energetyczny. Stwarza to możliwość wykorzystania energii elektrycznej oraz cieplnej w procesach oczyszczania ścieków i pełnego zamknięcia bilansu produkowanej i zużywanej energii w całej oczyszczalni. W oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku obieg energetyczny nie jest jeszcze zamknięty. Konieczne jest intensyfikacja produkcji energii elektrycznej lub/i zmniejszenie jej zużycia w procesach oczyszczania ścieków. Najwięcej energii pozyskiwane jest z elektrowni biogazowej. Wartość opałowa biogazu z osadów w Gdańsku wynosi 21,34 MJ/Nm3. Pozwala to uznać osady ściekowe za bardzo wydajne źródło energii. Ilość wytworzonej energii cieplnej (SPE i ITPO) jest znacznie wyższa niż potrzeby oczyszczalni. Produkcja energii elektrycznej netto w systemie SPE, po odjęciu energii zużytej przez instalację ITPO, zapewnia około 68% całkowitego zużycia energii w oczyszczalni ścieków. Instalacja termicznej konwersji osadów ściekowych, która działa w Gdańsku, spełnia wymagania Dyrektywy Parlamentu Europejskiego (IPPC DYREKTYWA 2008/1/WE) o zintegrowanym zapobieganiu zanieczyszczeniom i ich kontroli. Monospalarnia pozwala na wykorzystanie całej ilości wytworzonego osadu. Pomimo dużej zawartości wody w osadzie, co zmniejsza jego potencjał energetyczny, proces spalania nie wymaga dodatkowego paliwa (poza fazą rozruchu lub stanem utrzymywania gotowości). Obecnie nie ma alternatywy dla termicznego wykorzystania osadów ściekowych, zwłaszcza w dużych oczyszczalniach ścieków. Problem ostatecznego usuwania popiołów paleniskowych pozostaje jednak nierozwiązany. Jest to ważna kwestia w kontekście postulatu zarządzania zamkniętym cyklem, przyjętego w 2015 roku.

EN

In the article the higher heating values (HHV), lower heating values (LHV) and elemental composition of sewage sludge at subsequent stages of processing in wastewater treatment plant (WWTP) “Wschód” in Gdańsk are presented. Sewage sludge is a valuable source of energy. The average value of the HHV of sewage sludge in the sewage treatment plant in Gdańsk is 14-15 MJ/kg for digested sludge and 17.5 MJ/kg for non-fermented sludge. However, high humidity, which reduces their heating value, hinders effective energy recovery from the sludge. Despite the high humidity (about 70%), the sediments are successfully burned in the fluidized bed in the sewage thermal treatment plants (ITPO). Burning at 850-870º takes place autothermally. Adequate processing, consisting of biogas production and methane utilization within Electricity and Heat production system, drying, combustion in a fluidized furnace and, finally, heat recovery from the exhaust gases, creates an opportunity of achieving full balance of energy produced and consumed. In WWTP “Wschód” in Gdańsk the energy balance is incomplete yet. It is necessary to supplement the electric energy or/and to decrease energy consumption in sewage treatment processes. The largest energy contribution is obtained from the biogas power plant and thanks to the biogas generated from sediments, it is possible to recognize them as a very efficient source of energy. The calorific value of this fuel in Gdansk is 21.34 MJ/Nm3. The amount of thermal energy produced (SPE and ITPO) is much higher than the needs of the treatment plant. The net electricity production in the SPE system, after deducting the energy consumed by the ITPO installation, accounts for about 68% of the total energy consumption at the sewage treatment plant. The installation of thermal conversion of sewage sludge which is working in Gdańsk meets the objectives of European Parliament Directive (IPPC DIRECTIVE 2008/1/EC) regarding integrated prevention and pollution control. The mono-combustion plant allows for utilization of the total amount of produced sludge. Despite of high water content in the sludge, which decreases its energetic potential, the combustion process does not require additional fuel (apart from the start-up phase or stanby conditions). At present there is no alternative for thermal sewage sludge utilization, especially at large WWTPs. However, the problem of final disposal of combustion ashes remains unsolved. This is an important issue in the context of the postulate of closed cycle management that was accepted in 2015.

20

Coal sludge and their mixtures as prospective energy resources

Klojzy-Karczmarczyk B., Mazurek J., Wiencek M.

Polityka Energetyczna

|

2018

|

T. 21, z. 3

137--150

EN

: The new legislative provisions, regulating the solid fuel trade in Poland, and the resolutions of provincial assemblies assume, inter alia, a ban on the household use of lignite fuels and solid fuels produced with its use; this also applies to coal sludge, coal flotation concentrates, and mixtures produced with their use. These changes will force the producers of these materials to find new ways and methods of their development, including their modification (mixing with other products or waste) in order to increase their attractiveness for the commercial power industry. The presented paper focuses on the analysis of coal sludge, classified as waste (codes 01 04 12 and 01 04 81) or as a by-product in the production of coals of different types. A preliminary analysis aimed at presenting changes in quality parameters and based on the mixtures of hard coal sludge (PG SILESIA) with coal dusts from lignite (pulverized lignite) (LEAG) has been carried out. The analysis of quality parameters of the discussed mixtures included the determination of the calorific value, ash content, volatile matter content, moisture content, heavy metal content (Cd, Tl, Hg, Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, and W), and sulfur content. The preliminary analysis has shown that mixing coal sludge with coal dust from lignite and their granulation allows a product with the desired quality and physical parameters to be obtained, which is attractive to the commercial power industry. Compared to coal sludge, granulates made of coal sludge and coal dust from lignite with or without ground dolomite have a higher sulfur content (in the range of 1–1.4%). However, this is still an acceptable content for solid fuels in the commercial power industry. Compared to the basic coal sludge sample, the observed increase in the content of individual toxic components in the mixture samples is small and it therefore can be concluded that the addition of coal dust from lignite or carbonates has no significant effect on the total content of the individual elements. The calorific value is a key parameter determining the usefulness in the power industry. The size of this parameter for coal sludge in an as received basis is in the range of 9.4–10.6 MJ/kg. In the case of the examined mixtures of coal sludge with coal dust from lignite, the calorific value significantly increases to the range of 14.0–14.5 MJ/kg (as received). The obtained values increase the usefulness in the commercial power industry while, at the same time, the requirements for the combustion of solid fuels are met to a greater extent. A slight decrease in the calorific value is observed in the case of granulation with the addition of CaO or carbonates. Taking the analyzed parameters into account, it can be concluded that the prepared mixtures can be used in the combustion in units with flue gas desulfurization plants and a nominal thermal power not less than 1 MW. At this stage of work no cost analysis was carried out.

PL

Wprowadzane nowe przepisy legislacyjne, regulujące w naszym kraju obrót paliwami stałymi oraz uchwały sejmików poszczególnych województw zakładają między innymi zakaz stosowania w gospodarstwach domowych jako paliwa węgla brunatnego oraz paliw stałych produkowanych z jego wykorzystaniem, a także mułów i flotokoncentratów węglowych oraz mieszanek produkowanych z ich wykorzystaniem. Zmiany te będą wymuszały na producentach tych materiałów znalezienie nowych sposobów i metod ich zagospodarowania, m.in. poprzez modyfikację (mieszanie z innymi produktami lub odpadami) w celu wzrostu ich atrakcyjności dla energetyki zawodowej. Praca obejmuje swoją analizą muły węglowe, klasyfikowane jako odpad o kodzie 01 04 12 i 01 04 81 lub jako produkt uboczny w produkcji węgla kamiennego o zróżnicowanym znaczeniu energetycznym. Podjęto wstępne badania pozwalające na wykazanie zmian ich parametrów jakościowych poprzez sporządzanie mieszanek na bazie mułów węglowych węgla kamiennego (PG SILESIA) z pyłami węglowymi z węgla brunatnego (LEAG). W ramach analizy parametrów jakościowych sporządzonych mieszanek badano wartość opałową, zawartość popiołu, zawartość części lotnych, zawartość wilgoci całkowitej oraz zawartość metali ciężkich (Cd, Tl, Hg, Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, W) i siarki. Badania wstępne pokazały, że w wyniku mieszania mułów węglowych z pyłem węglowym z węgla brunatnego, a następnie ich granulowania, istnieje możliwość powstania produktu o odpowiednich parametrach jakościowych i fizycznych, atrakcyjnych dla energetyki zawodowej. W porównaniu do samych mułów węglowych, granulaty sporządzone z mułu i pyłu węglowego z węgla brunatnego z dodatkiem zmielonego dolomitu lub bez, charakteryzują się wzrostem zawartości siarki do 1–1,4% Jest to nadal zawartość akceptowalna dla paliwa stałego w niektórych przypadkach w energetyce zawodowej. W odniesieniu do próbki podstawowej mułu węglowego obserwowany wzrost zawartości poszczególnych składników toksycznych w próbkach mieszanek jest niewielki i można stwierdzić, że dodatek pyłu węglowego z węgla brunatnego czy węglanów nie ma znaczącego wpływu na całkowitą zawartość poszczególnych pierwiastków. Parametrem decydującym o przydatności w energetyce zawodowej jest wartość opałowa. Wielkość tego parametru dla mułów węglowych w stanie roboczym mieści się w granicach 9,4–10,6 MJ/kg. W przypadku przygotowanych mieszanin mułu węglowego z pyłami z węgla brunatnego wartość opałowa zdecydowanie wzrasta do wartości 14,0–14,5 MJ/kg (w stanie roboczym). Takie wartości zwiększają możliwości zastosowania w energetyce zawodowej i spełniają w szerszym zakresie wymagania stawiane dla jakości paliw stałych. Obserwuje się nieznaczne obniżenie wartości opałowej w przypadku granulowania z dodatkiem CaO lub węglanów. Biorąc pod uwagę analizowane parametry można stwierdzić, że przygotowane mieszanki mogą znaleźć zastosowanie w instalacjach do spalania paliw stałych z odsiarczaniem spalin o nominalnej mocy cieplnej nie mniejszej niż 1 MW. Na tym etapie pracy nie prowadzono analizy kosztowej przedsięwzięcia.