Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of biomass-coal co-combustion on the basis of flame image

Kotyra A., Wójcik W., Gromaszek K., Smolarz A., Jagiełło K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11b

295-297

EN

The article presents the way of assessment of biomass coal mixture combustion using information in a form of flame area changes determined for image sequences. The images were captured by adedicated visual system equipped with CMOS camera and a borescope thatenabled observing flame zone located near burner at 45° to flame axis. Several laboratory combustion experiments were carried out when thermal power and excess air coefficient were set independently for fuel mixtures with biomass content of 10% and 20%.

PL

Artykuł przedstawia sposób oceny procesu spalania mieszaniny pyłu węglowego i biomasy wykorzystujący informację zawartą w zmianach pola powierzchni płomienia wyznaczonych dla sekwencji obrazów. Obrazy płomienia rejestrowane były przez odpowiedni układ wyposażony w kamerę CMOS i boroskop, pozwalający na obserwację strefy w pobliżu palnika pod kątem 45° do osi płomienia. W tym celu przeprowadzono szereg testów spalania na stanowisku laboratoryjnym w których w sposób niezależny zmieniano moc cieplną oraz współczynnik nadmiary powietrza dla mieszanin węgla i biomasy o zawartość 10% i 20%.

2

Algorytm sterowania procesem spalania z wykorzystaniem sygnałów optycznych

Wójcik W., Kotyra A., Gromaszek K., Smolarz A., Jagiełło K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 6

38-40

PL

Obowiązujące w sektorze energetyki regulacje prawne oraz restrykcje technologiczne narzucają potrzebę efektywnego sterowania złożonym procesem spalania pyłu węglowego. Trudności sterowania tym procesem wynikają z niedostępnej lub niepełnej informacji. W artykule przedstawiono możliwości zastosowania nowoczesnych metod sterowania procesem spalania z wykorzystaniem sygnałów optycznych (właściwie: zmian wybranych parametrów obrazów płomienia) w oparciu o algorytm MPC. Autorzy przedyskutowali korelację pomiędzy wybranymi modelami procesu oraz wskaźnikami analizy sygnałów optycznych oraz użycie ich w algorytmie sterowania.

EN

The legal regulations and technological restrictions in energetics sector impose need for efficient control of pulverized coal combustion's complex process. Process control difficulties are the result of unavailable or incomplete information about the combustion process. The article presents Model Predictive Control based algorithm for combustion process control using optical signals (esp. changes in selected parameters of the flame). The authors discussed correlation between the selected process models and indicators of optical signals, that are used them in the control algorithm.

3

Opracowanie modeli dla kompleksowego systemu sterowania procesem spalania w kotle energetycznym

Wójcik W., Gromaszek K., Kotyra A., Jagiełło K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 10

136-139

PL

Ocena jakości procesu spalania ma bardzo istotny wpływ na właściwą pracę kotła energetycznego. Biorąc pod uwagę aspekty aerodynamiki spalania związanej bezpośrednio z szybkością przebiegu reakcji chemicznych, efektywnością przekazywania ciepła, stabilnością płomienia oraz generacją NOx i CO, liczne badania wykazały, że największy wpływ na formowanie dynamiki spalania mają palniki wraz z rodzajem i sposobem podawania paliwa. Niskoemisyjne palniki pyłowe wykorzystują redukcyjne właściwości bogatego płomienia pyłowego przez organizację stref spalania podstechiometrycznego z wykorzystaniem stopniowania paliwa lub powietrza. Celem nadrzędnym prac prowadzonych w ramach grantu „System sterowania procesem spalania w kotle energetycznym” 3110/B/T02/2008/35 jest opracowanie kompleksowego systemu sterowania procesem spalania w kotle energetycznym integrującego szereg innowacyjnych technik pozwalających na ocenę jakości procesu. Z kolei jeden z celów pośrednich obejmuje identyfikację parametrów modelli niskoemisyjnych palników pyłowych w oparciu o badania przeprowadzone w Instytucie Energetyki w Warszawie, na rzecz stworzenia algorytmu optymalizacji pracy kotła na podstawie zbioru informacji uzupełnionych o uzyskane z przyrządów optycznych. Jest to podejście, będące wstępnym etapem projektowania hierarchicznego systemu sterowania procesem spalania. W pracy zostaną przedstawione rezultaty przeprowadzonej identyfikacji dla trzech rodzajów niskoemisyjnych palników pyłowych wraz z propozycją układu regulacji dla pojedynczego palnika, z uwzględnieniem ograniczeń technologicznych i normatywnych.

EN

The estimation of pulverized coal combustion quality has an important influence on the boiler proper work. Considering combustion aerodynamics, efficiency of heat transfer, flame stability as well as NOx and CO generation, several research have shown, that low emission burners have the most important influence on combustion dynamics formation. The aim of research includes low emission burners identification for boiler work optimization, considering several innovative technologies for process quality verification. The important part of these works stands identification of the burners respecting results of tests with combustion stand in Institute of Energetics in Warsaw. Paper presents identification results for three types of low emission burners with a proposal of control system for a single burner regarding technology and normative boundaries.

4

Pomiar wybranych parametrów spalania biogazu

Smolarz A., Wójcik W., Kotyra A., Ballester J., Jagiełło K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 6

555-558

PL

Wydaje się, że pomimo wzrostu udziału nowych rodzajów źródeł energii, przez następne dekady spalanie różnego rodzaju paliw pozostanie głównym źródłem energii. Niestety, pozostanie ono również największym źródłem zanieczyszczenia atmosfery. Efektywne i czyste spalanie paliw uzyskanych ze zgazowania biomasy lub metanowej fermentacji odpadów napotyka na szereg problemów technicznych. Jednym z nich jest opracowanie nowych konstrukcji palników dla paliw, których właściwości fizykochemiczne mogą istotnie odbiegać od właściwości gazu ziemnego. Jednakże, nawet jeżeli turbina została zaprojektowana do pewnego rodzaju paliwa alternatywnego, konieczny jest stały nadzór, diagnostyka i optymalizacja systemu dla zapewnienia niezawodności jego działania. W artykule opisano jedno z możliwych rozwiązań diagnostyki w czasie rzeczywistym procesu spalania gazowego paliwa alternatywnego polegające na zastosowaniu optycznego monitorowania płomienia i wyznaczaniu emisji NOx i CO za pomocą modeli rozmytych.

EN

It seems that in spite of growing share of other types of energy sources, burning various types of fuels will remain the main source of energy during the next decades. Unfortunately, it also remains the greatest source of atmospheric pollution. On 23 January 2008 the European Commission put forward a far-reaching package of proposals aiming at reducing the overall emissions to at least 20% below 1990 levels by the year 2020, and is ready to scale up this reduction to as much as 30% under a new global climate change agreement when other developed countries make comparable efforts. It has also set itself the target of increasing the share of renewables in energy use to 20% by the year 2020. The latter commitment results in search of new technologies that partially or entirely make use of renewable energy sources. This is also a case of combustion technologies where alternative fuels obtained from renewable sources are used. For example, waste co-combustion can be applied in case of pulverized coal burners, while thermal processing of biomass or waste methanisation can be used in case of gas turbines. The efficient and clean combustion of those fuels requires solving many technical problems. One of them is development of new designs, suitable for these new fuels, whose physical and chemical properties can be very different from those of, e.g., natural gas. In general, alternative fuels are characterised by low to very-low calorific values and by fluctuating properties (among different batches, or along the time in a continuous process). The variability of this type of fuels, can bring the system to off-design operation and cause increased pollutant emissions, lower efficiency or flame stability problems, especially in lean-premixed combustors. Therefore, even after an engine has been adapted for a particular alternative fuel, its permanent supervision and optimisation becomes an issue that should be addressed in order to guarantee the reliability of a practical system. Another reason for pursuit of new methods of combustion process diagnostics are difficulties met in implementation of the lean combustion technology in order to decrease NOx levels. The process operates close to the lean flammability limit what can result in a steep rise of CO, flame instabilities and, eventually, flame blow-out. Although most of the information required (O2, NOx and CO in flue gases) can be readily obtained with gas analysers, extractive sampling involves long response times and does not allow distinguishing among different flames in multi-burner chambers. Hence, techniques for the monitoring of premixed combustors should have a fast response and inform about the state of individual flames. The aim of the work presented is to evaluate one of the possible approaches for the real-time diagnostics of actual state of the combustion process, using optical signals from flame with the use of artificial neural networks and fuzzy logic. The lean-premixed flames were studied, using natural gas and blends that represent arbitrarily selected syngas.

5

Oczyszczanie gazów (odlotowych) - projektowanie płuczek z zastosowaniem programu Matlab

Pianko-Oprych P., Jagiełło K.

Ekologia i Technika

|

2009

|

R. 17, nr 5

203-211

PL

W pracy omówiono podział metod odpylania gazów i przedstawiono urządzenia, służące do ich oczyszczania ze szczególnym uwzględnieniem płuczek. Płuczki uznano za atrakcyjne urządzenia do oczyszczania gazów z uwagi na wzrastający ich udział w zastosowaniach przemysłowych, wynikający z postępu, jaki nastąpił w budowie konstrukcji tych aparatów. W ubiegłym stuleciu płuczki budowano głównie ze stali, co powodowało, że urządzenia te były ciężkie, o dużych gabarytach. Ulegały często korozji, co wpływało negatywnie na ich opinię. Przełom nastąpił pod koniec lat 90. ubiegłego wieku i spowodowany był wzrostem konkurencyjnych ofert firm produkujących płuczki, które stosowaną dotychczas masywną stal zastąpiły dużo lżejszymi tworzywami sztucznymi. W wyniku obniżenia masy i gabarytów, urządzenia te znalazły szersze zastosowanie w małych firmach, które cenią sobie oszczędność terenu. Wnikliwej analizie poddano dwa wybrane typy płuczek: płuczkę z wypełnieniem oraz płuczkę półkową barbotażowo-pianową. Jako kryterium porównawcze przyjęto skuteczność odpylania, koszty inwestycyjne i eksploatacyjne oraz wielkość zużycia wody. Dla dostępnych w literaturze danych wykonano obliczenia projektowe dla obu płuczek zgodnie z wytycznymi projektowymi opracowanymi przez Warycha [1], W celu realizacji obliczeń stworzono dla obu płuczek procedury obliczeniowe wygenerowane w programie Matlab. Procedury te zostały tak skonstruowane, aby w przyszłości istniała możliwość sprawnego przeprowadzenia obliczeń projektowych płuczek przy zmienionych warunkach prowadzenia procesu odpylania.

EN

This work presents a division of gas cleaning methods and apparatus with particularly consideration scrubbers. Scrubbers are applied widely to removing gaseous pollutants by many Industries. The device is applicable for a wide range of pollutants. The pollutants include inorganic fumes, volatile organic compound as well as hazardous pollutant. In the past, scrubbers were made from heavy carbon steel or metal, which causes a negative opinion about devices. The equipment was too heavy, too big and problems of corrosion were very common. The heavy carbon steel was replacement by a range of material such as plastic or polypropylene. It was a turning point in a broad range of industry applications, because new scrubbers are a certain lighter and smaller. In this paper, the packed bed scrubber and the shell foam type gas scrubber were studied and compared. The scrubber efficiency, investment and running costs with the water usage were also investigated. For approachable in the literature of data design calculations were carried out for the packed bed scrubber and the shell foam type gas scrubber according to Warych [1] guidelines. To perform design calculations two computational procedures for both scrubbers were established in the Matlab software. These procedures enable efficient design calculations at different conditions of gas cleaning.

6

Wykorzystanie sztucznej inteligencji do przewidywania właściwości żużlujących paliw stałych i ich wpływu na pracę komory paleniskowej kotła pyłowego

Kakietek S., Szymczak J., Jagiełło K.

Energetyka

|

2006

|

nr 7

485-493

PL

Przedstawiono metodę określania ryzyka żużlowania komór paleniskowych kotłów pyłowych opartą na sieciach neuronowych i systemie eksperckim. Stworzono program komputerowy SLAGANN. Przeprowadzono weryfikację metody na podstawie pomiarów na wybranym kotle OP-650 podczas spalania węgla i współspalania węgla z biomasą. Wykazano, że program SLAGANN jest dobrym narzędziem diagnozującym, który może pełnić funkcję doradczą dla personelu bloku energetycznego. W celu poprawienia jakości jego predykcji potrzebne są dodatkowe badania laboratoryjne dostarczające większą ilość danych uczących dla sieci neuronowych lub wykorzystanie wyników badań innych ośrodków badawczych, co może znacznie polepszyć nie tylko jego wartość diagnostyczną, ale także badawczą.

EN

The SLAGANN software was created. The method was tested against measurement data taken at real utility boiler OP-650 during combustion and co-combustion of coal with biomass. Results show that SLAGANN is a reasonable diagnostic tool which can be an advisory program for power plant's staff. In order to improve the quality of program predictions there is a need for additional investigations to collect data essential for learning or using investigations results of different research centres which can increase not only the diagnostic performance but also its research applicability.