Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Komora spalania gazów o niskiej wartości opałowej
PL
Zaprezentowano konstrukcję atmosferycznej komory spalania gazów niskokalorycznych. Przygotowano model numeryczny komory i wykonano obliczenia numeryczne w programie komputerowym ANSYS Fluent. Obliczono rozkład temperatury, ciśnienia i stężenia produktów spalania w komorze dla czterech rożnych wariantów działania komory. Warianty te różnią się: 1) doprowadzeniem powietrza w dwóch strefach komory górnej i dolnej, 2) włączeniem/ wyłączeniem palnika pilota oraz 3) otwarciem/zamknięciem popielnika. Wykonano również bilanse masowe i energetyczne dla badanych przypadków. Przedstawiona konstrukcja umożliwia stabilne spalanie gazu, którego strumień, skład a tym samym wartość opałowa zmieniają się w szerokim zakresie wartości od 5 kg/h do 100 kg/h i od 2,5 do 12 MJ/m3n dla gazu suchego. W trakcie badań ujawniono różnice w charakterze procesów transportu masy zachodzących w trakcie spalania. Otrzymane wyniki posłużyły do skonstruowania modelu fizycznego i realizacji urządzenia.
EN
This paper presents the construction of the atmospheric combustion chamber of the low calorific value gases. The numerical model of the combustion chamber was prepared and ANSYS Fluent was used to the numerical calculation. For four different variants were calculated distribution of temperature, pressure and concentration of combustion products. These variants are differ each other’s: 1) fuel supply to upper and bottom zone of combustion chamber, 2) switch on/switch off of pilot burner, 3) opened/closed ash pan. Mass and energy balances were made for all investigated variants. The presented construction of combustion chamber enables stable combustion of gaseous fuel which stream, composition and heating value varies in the wide range values from 5 to 100 kg/h and 2.5 to 12 MJ/m3n of dry gas. The numerical investigation reveals differences in the character of the mass transport within the combustion chamber during combustion process. The results were used to prepare a physical model and erect that combustion chamber.
EN
Experiences of operating underground coal gasification installation (UCG) are discussed in the article. The gasification experiment was conducted in active Wieczorek coal mine. The assumed maximum gasification capacity of the installation was 600 kg/h of coal, i.e. 3 MW contained in enthalpy of gas. An integrated design process was applied in preparing equipment of the UCG installation. The result was long-lasting tests (over 1400 h) of coal gasification process at near- atmospheric pressure. Gasification was conducted in a 5.4 m thick deposit with a mixture of: air and oxygen, air and CO2, air and water. Data on performance of a semi-industrial scale UCG installation were collected. The aim of the article is to present the process and selected experiences associated with operating the installation. External limitations influencing the gasification method, design of basic nodes and rules of running the process are described. The main problems encountered during the gasification process and UCG gas purification are presented.
PL
Omówiono doświadczenia z eksploatacji urządzeń podziemnego zgazowania węgla (PZW). Próbę zgazowania przeprowadzono w funkcjonującej Kopalni Węgla Kamiennego "Wieczorek". Projektowana wydajność zgazowania wynosiła 600 kg/h węgla. Przekłada się to na 3 MW mocy termicznej zawartej w entalpii gazu. Przygotowując urządzenia instalacji PZW zastosowano zintegrowany cykl projektowania. Wynikiem było przeprowadzenie długotrwałych (ponad 1400 h) badań procesu zgazowania węgla przy ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego. Zgazowanie prowadzono w złożu o średniej miąższości 5.4 m wykorzystując mieszaninę: powietrza i tlenu, powietrza i CO2 oraz powietrza i wody. Uzyskano informacje z funkcjonowania w skali półtechnicznej instalacji PZW. Celem publikacji jest przedstawienie procesu i wybranych doświadczeń z funkcjonowania tej instalacji. Opisano ograniczenia zewnętrzne wpływające na sposób rozwiązania technologii zgazowania, konstrukcje podstawowych węzłów i zasady prowadzenia procesu. Wskazane zostały główne problemy występujące w trakcie procesu zgazowania i oczyszczania gazu z PZW.
PL
Przedstawiono wyniki symulacji konwersji węgla do gazu w procesie podziemnego zgazowania węgla (PZW) mieszaniną powietrza i pary wodnej. Badano proces PZW dwóch złóż węgla kamiennego: A) w czynnej kopalni, przy ciśnieniu 0,1 MPa i w zakresie stosunku masowego H2O/O2 w czynniku zgazowującym 0-:-0,4; B) kopalni nieczynnej, w której infrastruktura podziemna jest zatopiona wodą. W wariancie B symulacje wykonano dla ciśnienia podawania czynnika zgazowującego w zakresie od 0,1 do 5,5 MPa i stosunku strumieni masowych H2O/O2 w czynniku zgazowującym od 0 do 5,3 kg H2O/kg O2. PZW zamodelowano poprzez rozkład obszaru zgazowania na układ reaktorów. Wpływ ciśnienia na skład produktów zgazowania uwzględniono stosując wirialne równanie stanu gazu.
EN
The paper presents results of simulations of coal-to-gas conversion in the process of underground coal gasification (UCG) using air-steam mixture. The UCG process was studied for two hard coal deposits: A) in operating mine, at pressure of 0.1 MPa and for a range of H2O/O2 mass ratio in the gasification agent of 0–0.4; b) abandoned mine with underground infrastructure flooded with water. In B variant, the simulations were conducted for gasification agent pressure in range of 0.1 to 5.5 MPa and H2O/O2 mass flow ratio in the gasification agent of 0 to 5.3 kg H2O/kg O2. The UCG was modelled by representing gasification area as a system of reactors. The effect of pressure on gasification product composition was taken into account using virial equation of state.
4
Content available remote Instalacja procesowa dla hybrydowej technologii podziemnego zgazowania węgla
PL
Zaprezentowano główne założenia, parametry i ograniczenia funkcjonowania instalacji procesowej podziemnego zgazowania węgla (PZW). Opisywana instalacja składa się z: rurociągów podawania substratów, georeaktora, rurociągu produktów wraz z punktami odbioru kondensatu wodno-smołowego, oraz instalacji oczyszczania gazu. Skład gazu po oczyszczeniu pozwala na długotrwałą eksploatację silnika spalinowego. Omówiono przebieg rurociągów gazu surowego w części podziemnej. Przedstawiono zakres możliwych parametrów procesu i rozkładu tych wielkości w rurociągu. Wskazano główne ograniczenia związane z funkcjonowaniem instalacji, takie jak wymóg zapewnienia podciśnienia w rurociągu gazu PZW przebiegającym pod ziemią, brak pomp kondensatu, dopuszczalna temperatura powierzchni izolacji rurociągu, oraz przebieg trasy rurociągu narzucony przez istniejący układ chodników.
EN
The title plant consists of pipelines for raw materials and products, the water-tar condensate separator and a gas treatment unit. The pipelines are located in the underground section of the plant. The plant was constructed and started-up.
PL
W procesie podziemnego zgazowania węgla (PZW) produkowany jest gaz, który jest zanieczyszczony między innymi cząstkami stałymi, związkami smołowymi czy gazowymi tj. H2S. W celu wykorzystania otrzymanego w PZW gazu do wytworzenia ciepła, energii elektrycznej czy paliwa ciekłego, należy go oczyścić. W artykule przedstawiono przegląd wybranych działań prowadzonych podczas projektowania instalacji oczyszczania gazu. Opisano również możliwości wykorzystania obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) w celu wspomagania procesu projektowania i optymalizacji. Zaprezentowano koncepcję instalacji oczyszczania gazu oraz urządzeń do separacji smół i cząstek stałych.
EN
In the underground coal gasification (UCG) process the gas being produced may be impured, among the others, by solid particles, tars and gaseous impurities such as H2S. In order to convert the gas into heat, electricity or liquid fuel, it is necessary to clean it first. This paper presents a review of selected activities performed during the development of the gas cleaning plant. Moreover, the applicability of the computational fluid dynamic methods (CFD) which may support the design and optimalization process are described. Furthermore the concepts of the gas cleaning plant as well as the separators of tars and solid particles were presented.
7
Content available remote Termiczna konwersja gazu z podziemnego zgazowania węgla
PL
W artykule przedstawiono analizę procesu spalania gazu z podziemnego zgazowania węgla pod ciśnieniem atmosferycznym przy liczbie nadmiaru powietrza w zakresie 1 ÷ 1,2. Przeprowadzono porównanie modelu równowagowego bazującego na metodzie minimalizacji entalpii swobodnej z modelem rozwiązującym układ równań wynikający z bilansu masy dla zmiennej temperatury płomienia. Obliczono również temperaturę spalania gazu z podziemnego zgazowania węgla w atmosferze: tlenu, powietrza oraz powietrza wzbogaconego w tlen w zależności od strumienia powietrza do spalania.
EN
This article presents the analysis of underground coal gasification gas combustion under atmospheric pressure by excess air value of 1 ÷ 1,2. Also, the equilibrium model which is based on the Gibbs free energy minimization method was compared with the model which solves the system of equations resulting from the mass balance for the variable temperature of the flame. The combustion temperature of the gas from underground coal gasification in the atmosphere was calculated. The composition of the gases from gasification by oxygen, air and oxygen enriched air in the combustion air stream function was considered as well.
8
Content available remote Przesył gazu z podziemnego zgazowania węgla
PL
W pracy zaprezentowano najistotniejsze zagadnienia związane z przesyłem gazu z podziemnego zgazowania węgla (PZW). Omówiono jedno z rozwiązań zastosowanych w eksperymencie w skali półtechnicznej. Poszczególne ograniczenia procesu charakteryzują postępowanie w trakcie określania sposobu przesyłu. Wymagania narzucone przez istniejącą podziemną infrastrukturę kopalni wiążą się z koniecznością rozwiązania konkretnych problemów technicznych. Podstawowym parametrem projektowym w trakcie analizy przesyłu gazu PZW jest skład gazu, oraz jego stan termodynamiczny. Analiza techniczna możliwości zastosowania dostępnych technologii przesyłu gazu w przypadku PZW powinna uwzględniać trwałość eksploatacyjną ścieżki gazowej.
EN
This paper present the most important problems connected with the transfer of gas from the underground coal gasification (UCG). One of the possible solution used in this experiment in the pilot scale was described. Proceedings for the transfer method determination are featured by particular limitations of the process. Requirements enforced by the existing underground mine infrastructure call for the need of solving specified technical problems. The elementary design parameter for the UCG gas transfer is the gas composition and its thermodynamic state. The technical analysis of the applicability of the available gas transfer technologies for the UCG should allow for the exploitation stability of the gas track.
PL
Przedstawiono przegląd sposobów produkcji energii elektrycznej i ciepła z gazu z podziemnego zgazowania węgla, które polega na pozyskiwaniu paliwa gazowego bez konieczności wydobycia surowca. W artykule opisano możliwości wykorzystania turbiny gazowej, turbiny parowej oraz zintegrowanego obiegu turbiny gazowej i parowej jak i silnika gazowego. Przedstawiono wady i zalety każdego rozwiązania oraz podano przykłady istniejących instalacji. Omówiono również możliwość zastosowania ogniwa paliwowego do produkcji energii elektrycznej z gazu z podziemnego zgazowania węgla.
EN
This article presents a review of methods for electricity and heat generation from the gas of underground coal gasification process. This process consists in getting the gaseous fuel without the need of coal exploitation. Moreover, this article describes the possibilities of utilization of a gas turbine, steam turbine and a turbine of an integrated gas-steam cycle as well as a gas engine. There were the advantages and disadvantages of each solution as well as examples of the existing installations presented. Furthermore, the applicability of fuel cells used for electricity production from the gas of underground coal gasification process was presented.
EN
This article discusses the concentration sensitivity and presents the calculation results of combustion of different gases from the underground coal gasification (UCG) in the premixed flame in air ratio 1.1. The key reactions were indicated and their role as well as their influence on the combustion of UCG gases were considered.
EN
The paper presents modeling results of gas composition with CO/H2/CH4/CO2/O2/H2O/N2 as well as methane combustion, in the temperature range 1100 ÷ 1600 K and at air to fuel ratio 1.35. The substrata composition simulated the gas from oxygen Underground Coal Gasification (UCG). The jet stirred reactor (JSR) was used to kinetic investigations. The GRI 3.0 reaction mechanisms of methane combustion were tested. The CHEMKIN-CFD was used to the numerical tests. The results confirmed earlier observation that the components of gaseous fuels influence the temperature in the reaction zone. Despite of hydrogen presence in the investigated fuel the temperature decreased in the reaction zone by 70 K. It could be explained by the impact of water vapour and carbon dioxide.
12
Content available remote O dynamice kolektora solarnego z zasobnikiem/pompą ciepła
PL
W pracy przedstawiono model opisujący dynamikę współpracy elementów instalacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej (CWU), z wykorzystaniem połączenia gruntowej pompy ciepła i kolektora słonecznego jako źródła podstawowego, oraz grzałki elektrycznej, jako urządzenia szczytowego. Celem zwiększenia sprawności akumulacji nadwyżek energii zastosowano zasobnik z przemianą fazową ładowany okresowo. Zaprezentowano własny model krzywej rozkładu zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową oparty na analizie poboru CWU wybranych – typowych grup odbiorców. Przedstawione zostały wybrane możliwości algorytmu w postaci wybranych rozkładów rocznych sporządzonych dla parametrów termodynamicznych elementów instalacji.
EN
The paper presents a model describing the dynamic of a relationship between elements of installation of hot water with connection of a ground source heat pump, a solar collector and an electric heater as a main source of heating water. In order to increase the efficiency of accumulation of surplus energy, the accumulator with phase transition, which is loaded periodically by surplus energy from installation, was applied. The own model of distribution curve of demand for hot water, based on the analysis of demand of the selected and typical users was used. As a presentation of algorithm possibilities, the annual characteristics of demand were presented. Chosen timing of thermodynamic parameters of selected components of installation, were appointed.
PL
Celem publikacji jest zaprezentowanie własnej metody rozdziału rocznego zapotrzebowania na ciepło grzewcze w układzie godzinowym. W artykule przedstawiono opis stosowanej metody, główne założenia oraz możliwości jej wykorzystania w systemach grzewczych zintegrowanych z kolektorami słonecznymi. Przedstawiono wyniki obliczeń dla referencyjnego budynku jednorodzinnego o kubaturze ogrzewalnej 436 m3. Rezultaty obliczeń godzinowego zapotrzebowania na ciepło ogrzewcze zestawiono z godzinowym uzyskiem energii słonecznej. Opisana metoda może znaleźć zastosowanie w „szybkich” aplikacjach do współpracy z lokalnymi danymi meteorologicznymi lub instalacją automatyki budynkowej.
EN
The aim of this paper is to present the method of division of annual heating system energy requirement on hourly periods. In this paper the elaborated method as well as the main assumptions and it possibility of using in the heating systems integrated with the solar collectors, was described. Calculation results for the 436 m3 heating volume of detached house were made. Comparison of the hourly heating system energy requirement with hourly solar energy yield was presented. This method can be used to “fast” applications which collaborate with the local meteorological data or the automatic system in the building.
14
EN
The homogeneous stirred reactor designed for kinetic studies of the combustion of hydrocarbons with intensive internal recirculation in high temperature combustion chamber is described. The originality of our reactor lies in its construction which allows to intensively mix fuel and flue gases, measure gas temperature as well as obtain samples which can be used to investigate diffusion flames. The cylindrical construction enables to use the reactor in laboratory cylindrical electrically heated ovens. The CFD analysis of the reactors, the mixing parameters (turbulent Peclet number and mixing level) and the volume average temperature in the reactors were elaborated on the basis of the typical dimensions of classical reactors to kinetics research as well as the own reactor design. The results of the analysis allow to reveal advantages of our construction.
PL
W procesie podziemnego zgazowania węgla (PZW) powstaje gaz, którego skład zależy od technologii zgazowania i parametrów procesu. Przykładowy skład gazu z PZW podano w (Stańczyk i in. 2011; Białecka 2008; Stańczyk 2008). Składał się on głównie z: ditlenku węgla (1-64 procent), wodoru (2, 41,2 procent) i tlenku węgla (1,3-33,2 procent). Pozostałe gazy to: metan (0,1-5,4 procent, etan (0,0-0,13 procent), tlen (-5,7 procent) i azot (0,-78,2 procent) (Stańczyk i in. 2011; Białecka 2008). Z analizy (Stańczyk 2008) wynika, że najbardziej ekonomiczne jest przetwarzanie otrzymanego niskokalorycznego gazu na energię elektryczną przez spalenie go w turbinie gazowej. Mechanizm spalania paliwa o niskiej wartości opałowej nie jest dobrze poznany. W literaturze znajdują się wprawdzie opisy badań mechanizmu spalania gazu syntezowego, ale opierają się one na reakcjach zachodzących podczas spalania wodoru i tlenku węgla (Frassoldati, Fravelli, Ranzi 2007; Starik i in. 2010). Natomiast gaz wytwarzany podczas podziemnego zgazowania węgla zawiera również metan (Stańczyk i in. 2011; Stańczyk 2008). Dlatego należałoby w rozpatrywanym mechanizmie uwzględnić także reakcje utleniania CH4. Mechanizm spalania metanu jest dobrze poznany1 (Miller, Bowman 1989; Kozlov 1959; Konnov 2009; Skjoth-Rasmussen i in. 2004; Westbrook, Dryer 1984). Choć badania procesu spalania metanu z dodatkami, tj. CO2, CO czy H2 lub gazów inertnych (azot czy argon) podejmowano na przestrzeni ostatnich lat [najstarsze źródło pochodzi z 1988 r. (Zhu, Egolfo-poulos, Law 1988)], to mechanizm zachodzącego procesu spalania pozostaje nadal przedmiotem dyskusji (Konnov, Dyakov 2005; Coppens, Konnov 2008; Chernovsky, Atreya, Im 2007; Le Cong, Dagaut 2007; U Cong, Dagaut, Dayma 2008; Le Cong, Dagaut 2008a). Dlatego w celu efektywniejszego wykorzysta-a gazu niskokalorycznego do zasilania turbin gazowych, konieczna jest analiza istniejących mechanizmów spalania metanu, wodoru oraz tlenku węgla, celem której będzie określenie reakcji dominujących w zachodzącym procesie jednoczesnego spalania H2, CH4, i CO oraz ustalenie wpływu CO2 i H2O na zachodzący proces. Dotychczas nie podjęto próby modelowania procesów spalania układów zawierających CH4/H2/CO/CO2/O2/N2/H2O, dlatego ważne jest poznanie mechanizmu zachodzącego procesu jako drogi do bezproblemowego modelowania spalania gazu z PZW w turbinach gazowych. W niniejszym artykule przedstawiono analizę istniejących mechanizmów spalania w układach zawierających CH4/H2/CO/CO2/O2/N2/H2O, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu dodatków (CO2, CO, H2 i H20) na zachodzący proces spalania metanu.
EN
The composition of the gas produced in the process of Underground Coal Gasification (USG) depends on the technology and operating parameters applied. It mainly composes with: carbon dioxidc (12-64 per cent), hydrogen (2,5-41,2 per cent) and carbon monoxide (1,3-33,2 per cent). The others are: methane (0,17-5,4 per cent), ethane (0,01-0,13 per cent), oxygen (0-5,7 per cent) and nitrogen (0,1-78,2 per cent) (Stańczyk et al. 2011; Białecka 2008; Stańczyk 2008). The analysis (Stańczyk 2008) clearly indicates that the combustion in the gas turbinę combustor is the most economical method for the utilization of UCG gas. The combustion mechanism of that Iow calorific value fuel is not well understood. In the literaturę we can found the combustion mechanisms of the synthesis gas, but they are based upon the combustion hydrogen and carbon monoxide (Frassoldati, Fravelli, Ranzi 2007; Starik et al. 2010). While, the UCG gas also contains methane (Stańczyk et al. 2011; Stańczyk 2008). Therefore, the combustion mechanism should also take into account the methane oxidation reactions scheme. The mechanism of methane combustion is well known2 (Miller, Bowman 1989; Kozlov 1959; Konnov 2009; Skjoth-Rasmussen et al. 2004; Westbrook, Dryer 1984). However, the mechanism of methane combustion with additives such as: C02, CO and H2or j inert gas (nitrogen or argon) is a relatively new topic [the oldest source is 1988 (Zhu, Egolfopoulos, Law 1988)] and the combustion mechanism is still discussed (Konnov, Dyakov 2005; Coppens, Konnov 2008; Chernovsky, Atreya, Im 2007; Le Cong, Dagaut 2007; Le Cong, Dagaut, Dayma 2008; Le Cong, Dagaut 2008a). Therefore, to more efficient use of the UCG gas to the turbinę sets, it requires the analysis the existing combustion mechanisms of methane, hydrogen and carbon monoxide. This analysis will identify the dominant chemical reactions which affect the H2, CH4, CO system combustion and determination the role of C02 and H2O as the additives in the combustion process. Because the previously numerical tests did not yield satisfactory results, therefore it is important to know the mechanism of this process, as a way to remove the difficulties involved in the modeling of the UCG gas combustion in the gas turbines. In this paper the analysis of the existing combustion mechanisms in the systems consising of I CH4/H2/CO/CO2/O2/N2/H2O was made and the additives effect in detail were discussed.
EN
In this paper an evaluation of different modulations techniques that combine switching frequency modulation and interleaving is presented. The objective of these modulations is to cancel certain harmonics of EMI and to reduce the amplitude of the remaining harmonics. A four channel parallel buck converter has been used in order to evaluate the modulations proposed. According to experimental results, significant reduction of EMI is possible by combining both techniques instead of using them separately.
PL
W artykule przedstawiono studium metod modulacji łączących modulację częstotliwości impulsowania oraz przeplot. Celem metod jest eliminacja wybranych harmonicznych EMI oraz ograniczenie wartości pozostałych harmonicznych. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu czterech równoległych przekształtników typu Buck. Zgodnie z wynikami eksperymentu, łączenie wymienionych metod pozwala na redukcję EMI w większym stopniu niż przy zastosowaniu każdej z metody osobno.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.