Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strategies influencing energy efficiency of lighting solutions

Pracki P., Wiśniewski A., Czyżewski D., Krupiński R., Skarżyński K., Wesołowski M., Czaplicki A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 4

711--719

EN

Lighting technologies developed significantly in the last decade. New LED light sources, dedicated luminaires and improved lighting control techniques gave rise to new possibilities in improving energy efficiency of lighting solutions. The article is an overview of interior, road and exterior architectural object lighting design strategies. It also presents design considerations that directly impact lighting conditions and energy eff iciency. Practical examples of the application of basic design strategies, accompanied by the obtained energy results, are also depicted. Issues discussed in the article may be useful in researching and designing interior and road lighting, as well as f loodlighting. They can also be useful in planning and implementing strategies aimed at improving lighting conditions and energy efficiency of lighting solutions.

2

Changes in electromyographic signals and skin temperature during standardised effort in volleyball players

Kuniszyk-Jóźkowiak W., Jaszczuk J., Czaplicki A.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2018

|

Vol. 20, no. 3

115--122

EN

The state of athletes’ muscles is not constant, but it differs depending on the stage of sports training, which is associated with different degrees of muscle fatigue. There is thus a need to find a non-invasive and simple method to assess muscle fatigue. The aim of the study was to determine the relationship between muscle fatigue due to physical effort and changes in skin temperature, measured using a thermographic camera. Methods: The study involved 12 volleyball players. The participants were to maintain 70% of peak torque in the joint for as long as possible. We measured peak torque and the time of maintaining 70% of its value (tlim) as well as continuously recording skin temperature and electromyographic (EMG) signals in the region of the belly of the rectus femoris. The measurements were taken twice: before and after a series of squats. Results: The study found that tlim decreased when isometric contraction was performed after physical effort. Pre- and post-exercise skin temperature did not differ significantly, however, the increase rates of temperature and the root mean square (RMS) of the EMG signals grew significantly. In most of the players, skin temperature also correlated with the RMS, median frequency (MDF), and mean frequency (MF) of the EMG signals. Conclusions: Measuring the time of maintaining submaximal torque during isometric contraction and the slope coefficient for the increase in temperature recorded using a thermographic camera can be a simple, cost-effective, and non-invasive method of assessing fatigue and efficiency decreases in the muscles in volleyball players.

3

Wybrane czynniki wpływające na proces nagrzewania indukcyjnego w układach płaskich

Czaplicki A., Wesołowski M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2017

|

z. 127

173--180

PL

Nagrzewnice indukcyjne z wzbudnikami płaskimi wykorzystywane są w wielu zastosowaniach, zarówno domowych, jak i przemysłowych. Jednym z podstawowych czynników decydujących o popularności tych rozwiązań jest wysoka sprawność procesu nagrzewania. Tym niemniej osiąganie niskich energochłonności wymaga precyzyjnych obliczeń na etapie projektowania przetworników tej klasy. W artykule omówiono podstawowe czynniki wpływające na dokładność numerycznych obliczeń płaskich nagrzewnic indukcyjnych. Analizie poddano zjawiska występujące w tego typu układach oraz podstawowe źródła błędów pojawiających się w modelach analitycznych i numerycznych.

EN

Induction heaters with flat inductors are very popular in many domestic and industrial applications. One of the most important benefit of such solutions is possibility to achieve a high efficiencies of heating processes. However, low energy consumption requires a precise calculations during the designing process of such energy converters. In the paper some important factors that have a strong influence on numerical calculations precise of analyzed heaters was presented. Basic physical phenomenon was described and error sources were discussed.

4

Nowe urządzenie do montażu izolacji cieplnej kanałów wentylacyjnych

Niedbała R., Wesołowski M., Czaplicki A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 4

50--53

PL

Montaż izolacji cieplnej kanałów wentylacyjnych odbywa się najczęściej przy wykorzystaniu specjalnych trzpieni wyposażonych w klipsy. Trzpienie te są mocowane do powierzchni kanału poprzez zgrzewanie na skutek wyładowania elektrycznego i bezpośredniego przepływu prądu przez styk trzpień – powierzchnia kanału. Technika ta, mimo niewątpliwych zalet, charakteryzuje się wieloma cechami negatywnymi, jak wysoka energochłonność oraz znaczna liczba defektów wywołanych przepaleniem ściany kanału. W niniejszym artykule zaprezentowano nowe rozwiązanie w tej dziedzinie, polegające na wykorzystaniu klejenia trzpieni do powierzchni kanału. Na podstawie omówionych wielowariantowych analiz numerycznych, wyznaczono zakres prądów oraz częstotliwości, gwarantujących uzyskanie racjonalnych pól temperatury w obszarze roboczym. Wyniki te wykorzystano do opracowania modelu urządzenia grzejnego. Omówiono rezultaty pomiarów modelu oraz możliwości wykorzystania proponowanych rozwiązań w warunkach przemysłowych.

EN

The paper describes numerical analysis of influence of assembly faults in MV cable termination on the electric field distribution. These faults, like uncorrectly stripped cable insulation, irregular shrinking or omitted stress control mastic, could drastically decrease cable equipment lifetime

5

Minimization of energy consumption in underfloor heating systems

Niedbała R., Wesołowski M., Al.-Dulaimi H., Czaplicki A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 1

49--52

PL

Niniejszy artykuł związany jest z problematyką energochłonności w aplikacjach związanych z elektrycznym ogrzewaniem podłogowym Rozważono wpływ istotnie odmiennych stałych czasowych elementów konstrukcyjnych ogrzewanego obiektu, na pracę podłogowego układu grzejnego. Podano różnice w sposobie ogrzewania przy użyciu regulatorów temperatury oraz regulatorów energetycznych, szczególnie w odniesieniu do zmiennych warunków klimatycznych i możliwości korzystania z tańszej taryfy energetycznej. Wykorzystanie proponowanych rozwiązań umożliwi racjonalizację konstrukcji układów grzejnych oraz algorytmów sterowania, gwarantujących zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych.

EN

The article deals with energy consumption and efficiency problems in electrical underfloor heating applications. Influence of structural elements of electrically heated building, defined by different time constants, on operating characteristics of heating system were discussed. Significant differences between temperature and energetic controllers were shown, especially in respect of variable climatic conditions and possibility to use of G12 tariff. Utility of calculation results, presented in the article can be a significant factor that enable to rational construction of multi-circuit underfloor heating systems and control algorithms.

6

Efektywność pośredniego i bezpośredniego nagrzewania materiałów cienkowarstwowych

Wesołowski M., Czaplicki A., Skrzypczak P.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2017

|

No. 92

307--319

PL

Nagrzewanie materiałów cienkowarstwowych (np. folii), z uwagi na znaczną wielkość powierzchni styku z otoczeniem, charakteryzuje się zazwyczaj stosunkowo niskimi sprawnościami. Pomimo tego faktu, techniki wykorzystujące tego rodzaju grzejnictwo znajdują coraz szersze zastosowanie. W niniejszej pracy analizie poddano możliwość wykorzystania grzejnictwa indukcyjnego oraz promiennikowego w procesie nagrzewania aluminiowej taśmy, charakterystycznej dla opakowań kartonowych. Podano model matematyczny układów grzejnych oraz zaprezentowano wyniki obliczeń wykonanych przy wykorzystaniu autorskiego algorytmu. Ostatecznym rezultatem wykonanych analiz było wyznaczenie sprawności procesu nagrzewania indukcyjnego oraz porównanie go do klasycznych metod pośrednich.

EN

Heating processes of thin layers (for example foils), according to large external surfaces, is usually characterized by low efficiencies. Despite of this statement, utility of such techniques increases nowadays in many technologies. In the article we analyze the possibility of induction and infrared heating utility of thin aluminum foil, used in TETRA PAK cardboard packages. Mathematical models of induction and infrared heaters were presented and simulation results, basing on authors algorithms were discussed. Basing on results, the electrothermal efficiencies of analyzed processes were determined.

7

Ewolucja unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (EU ETS)

Czaplicki A.

Polityka Energetyczna

|

2017

|

T. 20, z. 2

5--24

PL

W artykule przedstawiono zarys funkcjonowania oraz ewolucję unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (EU ETS – European Union Emissions Trading System). Od 2005 r. jest on podstawowym instrumentem polityki energetyczno-klimatycznej Unii Europejskiej. Zaprezentowano wniosek ustawodawczy Komisji Europejskiej z 15 lipca 2015 r. w sprawie zmiany dyrektywy o systemie handlu uprawnieniami do emisji oraz proces jego legislacji. Zgodnie z wnioskiem wytyczne Rady Europejskiej co do roli EU ETS w osiąganiu założeń dotyczących ograniczania emisji gazów cieplarnianych do 2030 r. miałyby stać się wiążące. Proponowane zmiany miałyby także sprzyjać innowacjom i wykorzystaniu technologii niskoemisyjnych, dzięki czemu powstałyby nowe możliwości w zakresie zatrudnienia i wzrostu gospodarczego. Jednocześnie utrzymane miałyby zostać niezbędne środki chroniące konkurencyjność przemysłu w Europie. Omówiono istotne poprawki wprowadzone do wniosku przez komisje Parlamentu Europejskiego: Komisję Przemysłu, Badań Naukowych i Energii (ITRE – Committee on Industry, Research and Energy) oraz Komisję Ochrony Środowiska Naturalnego, Zdrowia Publicznego i Bezpieczeństwa Żywności (ENVI – Committee on the Environment, Public Health and Food Safety) oraz polskie priorytety negocjacyjne. Polska stoi na stanowisku, że należy powrócić do ustaleń podjętych przez Radę Europejską 23 i 24 października 2014 r. Zapisy konkluzji dają wyraźne pole do działania pań- stwom – beneficjentom i to bezwzględnie musi zostać zachowane. Nie można w jakikolwiek sposób podważać ich kompetencji w zakresie wyboru wykorzystywanej struktury paliwowej, stawiając niektóre technologie w gorszej pozycji poprzez manipulacje kryteriami wyboru. Poddano analizie potencjalny wpływ zmian w dyrektywie o EU ETS na sytuację gospodarczą i społeczną Polski po 2020 roku. Sytuację państwa polskiego ukazano na tle całej Wspólnoty. Podkreślono, że coraz częściej polityka klimatyczno-energetyczna Unii Europejskiej postrzegana jest w kategoriach szans, a nie zagrożeń.

EN

The article outlines the operation and evolution of the EU trading system for greenhouse gases (EU ETS – European Union Emissions Trading System). Since 2005, this system is basic instrument of the energy and climate policy in the EU. A legislative proposal of the European Commission dated 15 July 2015 on the revision of the emission trading system and process of its legislation has been presented. According to the proposal, the arrangements about the role of the EU ETS in reaching targets of reduction of greenhouse gases till 2030, will be binding. Proposed changes should promote innovative and low emission technologies, which would result in new employment opportunities and economic growth. Simultaneously, the necessary measures to protect competitiveness of the European industry, will be guaranteed. Significant amendments introduced by the European Parliament Committies: ITRE (Committee on Industry, Research and Energy), ENVI (Committee on the Environment, Public Health and Food Safety) and polish negotiation priorities has been discussed. Poland stands in position, that the arrangements undertaken by European Council on 23th and 24th of September 2014, should be returned. The records of the conclusions allow beneficiary countries to decide by themselves and this opportunity must be preserved. It is not allowed to undermine their competences in selecting the structure of fuels for energy production by putting chosen technologies in a worse position by manipulating the criteria. Potential influence of the amendments in the EU ETS system, on polish economy and on social situation of polish citizens beyond 2020, has been analysed. The situation of Poland has been compared to the entire European Union. The author emphasize that European climate and energy policy is considered to be an opportunity rather than a threat.

8

Metoda oraz urządzenie do wyznaczania zastępczych parametrów zaiwsin cząstek stałych nagrzewanych indukcyjnie

Wesołowski M., Czaplicki A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 10

48--51

PL

Jednym ze stosunkowo nowych zastosowań nagrzewania indukcyjnego jest wykorzystanie go do nagrzewania zróżnicowanych zawiesin ciał stałych w płynach (złóż fluidalnych) wykorzystywanych w technice i medycynie. Z punktu widzenia regulacji procesów nagrzewania, bardzo istotna jest znajomość zastępczych parametrów tych wsadów, umożliwiająca dobór źródeł zasilania. W artykule zaprezentowano metodę obliczeniową oraz urządzenie umożliwiające pomiar impedancji złóż fluidalnych w zakresie częstotliwości 50 Hz ÷ 15 kHz. Wykorzystano autorski układ nagrzewnicy indukcyjnej, wyposażonej w urządzenia do pomiaru prądu, napięcia oraz przesunięcia fazowego. Wyniki pomiarów porównano z autorską procedurą umożliwiającą wyznaczanie parametrów złoża przy wykorzystaniu obliczeń numerycznych. Wyniki porównania wykorzystano do oceny dokładności oraz zwiększenia użyteczności proponowanej metody.

EN

One of relatively new utility of induction heating is ability to use it to heat of fluidizing beds used in technique and medicine. In process control point of view, very important factor is knowledge of circular parameters of fluidizing bed (resistance and reactance). Such parameters are used to determine appropriate power source. In the article, the method and device for determination resistances and reactances of fluidizing beds in the range of frequency 500 Hz – 15 kHz were presented. Authors induction heater equipped with current, voltage and phase shift sensors were described. Basing on measurements results, resistance and reactance values were determined in frequency domain. The results were compared to authors procedure which enable to calculate these values basing on numerical calculations.

9

Using the discrete wavelet transform in assessing the effectiveness of rehabilitation in patients after ACL reconstruction

Czaplicki A., Kuniszyk-Jóźkowiak W., Jaszczuk J., Jarocka M., Walawski J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 3

139--146

EN

Purpose: The purpose of the current study was to assess the effectiveness of rehabilitation in patients after anterior cruciate ligament reconstruction (ACLR) using a wavelet analysis of the torque-time curve patterns of the extensors of the affected knee. The analysis aimed at the quantitative evaluation of irregularities in these torque-time patterns. Methods: The study involved a group of 22 men who had had ACL reconstruction. The torque-time characteristics were recorded 3, 6 and 12 months after the surgery by an isokinetic dynamometer. They were then examined using the orthogonal Daubechies 4 (Db 4) and biorthogonal Bior 3.1 wavelets. Results: A statistical analysis of the results revealed significant differences in values of the high-frequency energy stored in the details of the signal from the dynamometer between the first and last measurements, both for the Db 4 ( p ≤ 0.023) and Bior 3.1 ( p ≤ 0.01) wavelets. These differences were found in 73% of patients whose curve patterns were analysed using the Db 4 wavelet and in 82% of patients in the case of the Bior 3.1 wavelet. Conclusions: The wavelet transform proved to be an effective research tool in the qualitative evaluation of irregularities occurring in the curve patterns of the torque generated by the extensors of the ACL reconstructed knee. The findings of the study suggest that time-frequency analyses of these characteristics can be of practical importance, as they help assess the state of the patient’s knee joint and his progress in rehabilitation after ACLR.

10

Modelowanie i badania procesu dystrybucji energii elektromagnetycznej w złożu fluidalnym nagrzewanym indukcyjnie

Wesołowski M., Czaplicki A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 11

54--58

PL

Nagrzewanie indukcyjne jest rozwojową metodą elektrotermiczną, stosowaną współcześnie w wielu technologiach zaawansowanych. Istotne zalety tego rodzaju grzejnictwa, wynikające z miejscowej przemiany energii elektrycznej w ciepło oraz łatwości kształtowania pól temperatury przesądzają często o jej wykorzystywaniu w dziedzinach, w których dominowały do tej pory inne techniki, w tym paliwowe. Jedną z nowych technik wykorzystujących nagrzewanie indukcyjne jest bezpośrednia generacja ciepła w złożach fluidalnych. Potencjalne zastosowania tej metody dotyczą zarówno aplikacji medycznych, jak i przemysłowych. Tym niemniej modele fizyczne i matematyczne aplikacji tej klasy nie są pełne. Znaczna liczba parametrów wpływających na bilanse energetyczne złóż fluidalnych (wielkość, zagęszczenie i materiał złoża, częstotliwość pola elektromagnetycznego) utrudniają projektowanie układów grzejnych o racjonalnych parametrach. Dodatkowo zjawiska związane z poruszaniem drobin oraz skomplikowany rozkład pola wewnątrz złoża, czynią ten odbiornik odmiennym w stosunku do ciał stałych. W niniejszym artykule zaprezentowano właściwości złoża fluidalnego opartego o mieszaninę oleju transformatorowego oraz sproszkowanego ferrytu. Podstawowym celem było określenie zastępczych parametrów złoża (rezystancji i reaktancji), w oparciu o serię autorskich badań. Zaprezentowano konstrukcję układu pomiarowego, wyniki badań oraz ocenę stosowalności proponowanego modelu w zakresie ich wykorzystania do projektowania indukcyjnych układów grzejnych. Określono również kierunki dalszych prac zmierzających do opracowania autorskich konstrukcji urządzeń grzejnych wykorzystujących przewodzące złoża fluidalne.

EN

Induction heating is modern and growing electrothermal technique. Basic advantages of induction heating systems results from large efficiency, local and direct energy conversion. Such merits cause that induction heating is implemented in many modern and advance technologies. One of most important is heating of fluidized bed. This technique can be implemented in many medical applications (like cancer therapy) or industrial applications. Basic difficulty is a precise simulation of electromagnetic field distribution in fluidized bed region. The distribution of electromagnetic field energy affects the local and global temperature values in heated area. In the article basic numerical models of fluidized bed surrounded by inductor were presented. Some calculations were done and results were compared to typical electromagnetic energy distribution in sold cylinder typical in many induction heating applications. Physical model on fluidized bed was performed and tested to show basic differences in resistances and reactances of fluidized bed charge (in comparison to solid charge).

11

Częściowe brykietowanie wsadu jako metoda obniżania kosztu mieszanki węglowej dla zasypowego systemu obsadzania komór

Janusz M., Czaplicki A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

918-922

PL

Opisano badania bezlepiszczowego brykietowania wsadu węglowego w celu poprawy jego gęstości nasypowej, a także jakości wytwarzanego koksu w systemie zasypowym. Badano wpływ procesu brykietowania na gęstość nasypową wsadu, na wytrzymałość poreakcyjną i reakcyjność koksu wobec CO₂. Omówiono również efekty ekonomiczne procesu bezlepiszczowego brykietowania wsadu węglowego w koksownictwie.

EN

Coal fines were binderless briquetted, blended with coal grains and coked under lab. conditions to det. the effect of bulk d. of coal charge on coke reactivity and strength after reaction. The partial briquetting of the coal charge was recommended for Polish cokeries both from technol. and economic points of view.

12

Skutki polityki klimatyczno-energetycznej Unii Europejskiej dla Polski

Czaplicki A.

Karbo

|

2015

|

Nr 1

16--20

PL

W artykule przedstawiono zarys polityki klimatyczno-energetycznej Unii Europejskiej od roku 2000 oraz podstawowe narzędzia jej realizacji. Omówiono zasadnicze tezy Pakietu Klimatyczno-Energetycznego oraz konkluzje Rady Europejskiej z posiedzenia z dnia 23 października 2014 r. Poddano analizie wpływ pakietu i konkluzji na sytuację gospodarczą i społeczną Polski w najbliższych latach oraz w perspektywie roku 2050. Sytuację państwa polskiego ukazano na tle całej Wspólnoty. Podkreślono, że polityka klimatyczna Unii Europejskiej, choć w założeniach słuszna, niesie zagrożenia dla trwałego rozwoju gospodarczego zarówno dla Polski jak i dla większości państw członkowskich UE.

EN

The article presents an outline of the climate and energy policy of European Union since 2000 and the basic tools of its implementation. The basic thesis of Climate and Energy Package and the conclusions of the European Council meeting which took place on October 23th 2014 are discussed. The impact of the Package and conclusions on the economic and social situation of Poland in the coming years and in 2050 horizon is analyzed. The situation of the Poland is shown against background of the whole European Community. It was underlined, that the EU climate policy, though correct in its assumptions, carries risks for sustainable economic development of both Poland and the majority of EU Member States.

13

Analogue RC model for temperature controller testing

Wesołowski M., Czaplicki A., Hauser J., Skrzypczak P.

Computer Applications in Electrical Engineering

|

2015

|

Vol. 13

132--142

EN

Laboratory tests of temperature control systems are often time consuming processes. This condition results from large time constants of real electrothermal devices. One of possibility of reduction the time value required for tests lays from utility of analogue models. Such models are characterized by possibility to unrestricted formation of time scales of voltage and current wave shapes. According to this advantage, temperature process in real device can be significantly accelerated. In the article the universal Beuken model, coupled with control and recording system implemented in PLC controller was presented. The model can be used in selection of optimal parameters of temperature controller process. The ability of transient characteristics recording and comparing provides ease selection of proper regulator and location of temperature sensor, adapted to specific solution.

14

Wpływ wybranych technik przygotowania wsadu węglowego na jakość koksu

Sobolewski A., Rejdak M., Czaplicki A., Janusz M., Mianowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2103-2110

PL

Przedstawiono wpływ wybranych technik preparacji koksowniczego wsadu węglowego na jakość koksu oraz ocenę możliwości zastępowania drogich deficytowych węgli ortokoksowych tańszymi węglami gazowo-koksowymi przy zachowaniu stałej jakości koksu. Przedmiotem badań były mieszanki wsadowe skomponowane z polskich węgli koksowych wykorzystywanych w praktyce przemysłowej do produkcji koksu metalurgicznego. Stwierdzono, że wszystkie zastosowane techniki wpływają pozytywnie na jakość koksu. Największą poprawę wskaźników jakościowych koksu uzyskano dla metody ubijania mechanicznego oraz podsuszania wsadu węglowego. Wykazano, że zastosowanie wybranych technik preparacji wsadu umożliwia zwiększenie udziału tańszych węgli w mieszance wsadowej przy zachowaniu stałej jakości koksu.

EN

A review, with 48 refs., of methods for prepn. of coal charge for coking was given. Bituminous coals from 6 Polish coal mines (including coals with low coking properties) and a coke dust were used for prepn. of coal charges with varying d. changed by optimization of grain size distribution, drying, oiling, partial briquetting and mech. stamping. The charges were then coked at 950°C and the coke was studied for d., coke reactivity factor and coke strength after reaction with C02. The highest increase in the coke quality was achieved after mech. stamping the coal charge and preliminary drying of the coals.

15

Analiza efektów powiązania technologii suchego chłodzenia koksu z podsuszaniem wsadu węglowego

Burmistrz P., Czaplicki A., Czerski G., Kogut K., Janicki W., Kwaśniewski K., Żarczyński P.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

T. 17, z. 3

355--368

PL

Do największych wyzwań wspólczesnego koksownictwa należą wysokie wymagania stawiane jakości koksu oraz wzrastające w zakresie ochrony środowiska. Najlepsze rezultaty można osiągnąć, stosując działania kompleksowe np. skojarzenie technologii podsuszania wsadu z operacją suchego chłodzenia koksu. W pracy przedstawiono analizę efektów skojarzenia podsuszania wsadu węglowego z suchym chłodzeniem koksu. Rozpatrywano wariant bazowy produkcji koksu z wykorzystaniem suchego chłodzenia koksu oraz trzy warianty technologiczne skojarzenia podsuszania wsadu węglowego z suchym chłodzeniem koksu (podsuszanie przeponowe parą wodną w suszarce bębnowej, podsuszanie fluidalne spalinami ze spalania gazu koksowniczego, podsuszanie spalinami ze spalania gazu koksowniczego w wielostrumieniowej suszarce wirowej). Do oceny efektywności ekonomicznej analizowanych wariantów wykorzystano metodę zdyskontowanych przepływów pieniężnych. Dla analizowanych wariantów wyznaczono wskaźniki IRR, NPV oraz NPVR, dokonano również analizy wrażliwoości. Wszystkie badane warianty podsuszania wsadu węglowego w koksowni prowadzą do pozytywnych efektów ekonomicznych. Wariant skojarzenia suchego chłodzeniem koksu z podsuszaniem wsadu węglowego spalinami ze spalania gazu koksowniczego w wielostrumieniowej suszarce wirowej uznać należy za rozwiązanie najbardziej obiecujące i obciążone najmniejszym ryzykiem.Wnioski takie są uprawnione przy założeniu, że efektem podsuszania, obok zmiany wskaźników bilansu energetycznego koksowni, jest wzrost jej zdolności produkcyjnych.

EN

Coke quality and increasing environmental protection requirements are the biggest challenges in the modern coke making industry. The best results are obtained by comprehensive actions. This work studied an example of such actions, focusing on combining the processes of coal predrying and coke dry quenching. Apart from the basic scenario, which included coke production involving dry quenching only, 3 combined scenarios were also examined. These included indirect drum predrying with steam, fluidized bed predrying with flue gases from coke oven gas combustion, and predrying in the direct IChPW dryer using coke oven flue gas. IRR, NPV, and NPVR parameters were used for the assessment of economic efficiency. Additionally, a sensitivity analysis was conducted. All analyzed scenarios resulted in positive economic effects. The combination of coke dry quenching with coal predrying in the direct IChPWdryer using coke oven flue gas proved to be the most promising, and was burdened with the lowest risk. These conclusions are valid assuming that, apart from changing the energy balance of a coking plant, coal predrying also increases the production capacity of the coking plant.

16

Zastosowanie CO2 jako czynnika zgazowującego w procesie zgazowania węgla w cyrkulującym złożu fluidalnym

Tomaszewicz G., Czaplicki A., Sobolewski A.

Karbo

|

2014

|

Nr 4

214--219

PL

W Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla opracowywana jest w skali pilotowej technologia zgazowania węgla wykorzystująca CO2 jako czynnik zgazowujący. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki eksperymentalne z badań węgla kamiennego Wieczorek oraz węgla brunatnego Bełchatów. Badania te wykazują, że zastosowanie CO2 w reaktorze zgazowania już w zakresie temperatur 800-900°C przynosi pozytywny efekt. Gaz procesowy opuszczający reaktor zgazowania zawiera w swoim składzie dwukrotnie więcej tlenku węgla, gdy stosuje się dodatek CO2, niż w przypadku zgazowania powietrznego. Badania eksperymentalne potwierdziły wyniki modelowania termodynamicznego zgazowania węgla z zastosowaniem CO2 jako czynnika zgazowującego. Potwierdzono również wpływ stopnia uwęglenia paliwa na podatność na zgazowanie z zastosowaniem CO2. Węgiel Bełchatów, z uwagi na większą reakcyjność, generuje więcej tlenku węgla w gazie procesowym oraz więcej gazu procesowego w przeliczeniu na jednostkowy kilogram dozowanego niż bardziej zmetamorfizowany węgiel kamienny Wieczorek.

EN

Coal gasification technology being developed in the Institute for Chemical Processing of Coal includes addition of CO2 as a gasifying agent and is currently studied in a pilot scale. In the present paper, the experimental results have been presented regarding utilization of hard coal Wieczorek and brown coal Bełchatów. The results show that addition of CO2 to the gas reactant mixture gives positive effect already in temperature ranging from 800 to 900°C. The process gas exiting the reactor contains two times more of carbon monoxide when CO2 is added than in case of air-blown gasification. The experimental research results are consistent with the results of thermodynamical modeling. Moreover, the effect of coal rank on susceptibility for CO2 - enriched gasification has been confirmed as well. The Bełchatów lignite, due to its higher reactivity, gives higher yield of process gas which is also more concentrated with CO when comparing to the process gas obtained during gasification of Wieczorek hard coal.

17

Porównanie metod przygotowania mieszanek węglowych dla zasypowego systemu koksowania

Czaplicki A., Janusz M.

Karbo

|

2014

|

Nr 1

41--46

PL

Wykonano porównawczą analizę ekonomiczną różnych technologii przygotowania wsadu węglowego do koksowania (olejowanie - emulsja wodno-smołowa, surfaktanty; podsuszanie - suszarka uderzeniowa, piec obrotowy; brykietowanie - termolizat, smoła/trociny, rozdrabnianie) na podstawie danych uzyskanych z badań w skali wielkolaboratoryjnej oraz pilotowej. Część badań wykonano w IChPW w ramach projektu kluczowego nr POIG.01.01.02-24-017/08 "Inteligentna koksownia spełniająca wymagania najlepszej dostępnej techniki" dofinansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, pozostałe dane zostały udostępnione przez partnerów Instytutu: DMT, TATA, Voestalpine, CPM, INCAR. Do wykonania analizy wykorzystano oprogramowanie COMFAR III Expert. Przy przyjętych założeniach wszystkie zaproponowane technologie są opłacalne ekonomicznie, a opłacalność ta w dużej mierze zależy od wysokości kosztów inwestycyjnych.

EN

Comparative economic analysis of various coal charge preparation technologies (oiling – water - tar emulsion, surfactants, pre-drying - impact dryer, rotary kiln; briquetting - termolizat, tar / sawdust, granulation) was performed, basing on data obtained during laboratory and pilot scale tests. Part of tests were done by IChPW within a key project POIG.01.01.02-24-017/08 ”Smart coke plant meeting the requirements of the Best Available Techniques” co financed by European Regional Development Fund. And the rest of data were shared by partners of IChPW : DMT, TATA, Voestalpine, CPM and INCAR. COMFAR III Expert software was used to perform the analyzes. For selected assumptions all proposed technologies are economically profitable, but this profitability depends, to a large extent, on investment cost.

18

Ocena efektywności ekonomicznej zastosowania podsuszania wsadu przed procesem koksowania

Czaplicki A., Żarczyński P.

Karbo

|

2014

|

Nr 3

152--160

PL

W artykule przedstawiono szczególne przesłanki uzasadniające wdrożenie technologii podsuszania wsadu w warunkach polskich koksowni eksploatujących baterie zasypowego systemu napełniania komór. W obecnej sytuacji na rynku występuje niedobór węgli ortokoksowych i nadwyżka węgli gazowo-koksowych. Od lat utrzymuje się korzystna różnica cen tych węgli, która powoduje, że zwiększenie udziału węgli gazowo-koksowych w mieszance jest czynnikiem kreowania znacznej wartości dodanej i korzyści dla koksowni. Rozważono dwa warianty inwestycji podsuszania wsadu dla modelowej baterii koksowniczej w podziale na 4 scenariusze. Pierwszy wariant zakłada przyrost zdolności produkcyjnej baterii o 6 % po zastosowaniu operacji podsuszania wsadu (efekt wzrostu gęstości nasypowej). Jest on charakterystyczny dla istniejących baterii koksowniczych, dla których nie jest możliwe skrócenie czasu trwania operacji maszyn piecowych. Wariant ten charakteryzuje się bardzo korzystnymi efektami finansowymi. Nie powinien być realizowany wyłącznie w przypadku skrajnie niekorzystnego scenariusza, zakładającego brak możliwości zwiększenia udziału węgli gazowo-koksowych w mieszance. Wariant II zakłada wzrost zdolności produkcyjnych baterii koksowniczej o 12 % po zastosowaniu operacji podsuszania wsadu (efekt wzrostu gęstości nasypowej oraz skrócenia czasu koksownia). Wariant ten charakteryzuje się wyjątkowo wysokim bezpieczeństwem dla inwestora, ponieważ nawet w przypadku skrajnie niekorzystnego scenariusza, zakładającego brak możliwości zwiększenia udziału węgli gazowo-koksowych w mieszance, posiada pozytywne NPV. Jest to właśnie efektem znacznego wzrostu zdolności produkcyjnej baterii koksowniczej. Sama dodatkowa produkcja zapewnia rentowność projektu. Przeprowadzona analiza wrażliwości wskazuje, że projekt posiada pozytywną NPV w szerokim zakresie zmienności 5 badanych zmiennych.

EN

This paper presents specific reasons justifying the implementation of coal blend pre-drying operation in condition of Polish coking plants operating top charging coke oven batteries. In the current market there is a shortage of hard coal and an oversupply of semi-soft coals. For years remains favorable price differential between the two kinds of coals. This situation causes that the increase in the share of semi-soft coal in the coking coals blend is a factor in creating significant added value and benefits for coking plants. Two options of the investment in scope of the coal blend pre-drying for model coke oven battery were considered. The first option assumes increase of the production capacity ca 6% as a result of pre-drying operation implementation (result of bulk density increase). This option is specific to the existing coke oven batteries for which it is not possible to shorten the duration of the operating time of the equipment serving the oven operations. This variant is characterized by very favorable financial effects. There is only one case when the investment should not be implemented. this case is an extremely pessimistic scenario which assumes lack of the possibility to increase of the semi-soft coal share in the blend. The second option assumes increase of the production capacity ca 12 % as a result of pre-drying operation implementation (result of bulk density increase and coking time shortening). This variant is characterized by an extremely high level of security for the investor because it has a positive NPV even in the extremely adverse scenario with no possibility of increasing the share of semi-soft coal in the blend. That is a result of significant coke oven battery production capacity increase. The additional production capacity alone is sufficient to ensure the profitability of the project. Sensitivity analysis indicates that the project has a positive NPV in a wide range of variation of 5 variables studied.

19

Zgazowanie węgla w reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym przy zastosowaniu CO2 jako czynnika zgazowującego

Sobolewski A., Czaplicki A., Tomaszewicz G., Słowik K., Janusz M.

Karbo

|

2013

|

Nr 1

16--27

PL

Zgazowanie paliw stałych jest procesem, w trakcie którego następuje przekształcenie paliwa stałego w palny gaz nazywany surowym gazem syntezowym, który wykorzystywany jest w różnych gałęziach przemysłu. W artykule opisano testy zgazowania węgli przeprowadzone w instalacji laboratoryjnej w warunkach ciśnienia atmosferycznego oraz podwyższonego. Badania wykazały, że zwiększenie nadciśnienia w reaktorze zgazowania z 0 do 3 barów pozwala osiągnąć znaczący wzrost ilości otrzymywanego gazu procesowego z jednostki objętości reaktora. Nie zaobserwowano istotnego wpływu parametrów procesu zgazowania (stosunek powietrze/węgiel, stosunek CO2/węgiel, ciśnienie, temperatura) na zawartość metanu w gazach procesowych.

EN

Gasification is a process of transformation of solid fuels into combustible gas, called synthesis gas, which is used in various industrial branches. In this article we have described atmospheric and elevated pressure gasification tests of coals performed in laboratory scale system. Results showed, that increasing of overpressure from 0 to 3 bar allows to achieve a significant increase in the amount of process gas received from a unit of capacity of the reactor. No significant effect of gasification process parameters (air/coal ratio, CO2/coal ratio, pressure, temperature) on methane content in the process gas was observed.

20

Emisja CO2 – postęp cywilizacyjny czy czynnik hamujący rozwój inwestycyjny

Sobolewski A., Czaplicki A.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 5

387--398

PL

Przeanalizowano różne poglądy na wpływ antropogenicznego ditlenku węgla na zmiany klimatyczne zachodzące na Ziemi. Przedstawiono politykę klimatyczną Unii Europejskiej, ze szczególnym uwzględnieniem Pakietu Klimatyczno-Energetycznego, oraz jej wpływ na rozwój gospodarki Wspólnoty. Podkreślono, że polityka klimatyczna UE, choć w założeniach i w dalekiej perspektywie czasowej słuszna, niesie zagrożenia dla trwałego rozwoju gospodarczego państw członkowskich UE. Omówiono gotowość techniczno-technologiczną procesu usuwania di tlenku węgla z mieszanin gazowych oraz jego składowania.

EN

The authors have analysed various concepts of the anthropogenic impact of carbon dioxide on the climate changes observed on the planet Earth. The paper provides a discussion on the European Union’s climate policy, and special emphasis has been put on the climate and energy package as well as its influence on the EU’s economic growth. It has been stressed that the EU’s climate policy poses specific threats to the ongoing economic development of the EU member states, although it may well be perceived as essentially legitimate in a long-term time horizon. The authors have also focused on the fact that, in technical and technological terms, the process of carbon dioxide removal from gas mixtures as well as its storage is ready to apply.