Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the combustion process of coal slurry pellets in a circulating fluidized bed

Richter D., Kijo-Kleczkowska A., Kosowska-Golachowska M., Wolski K.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 4

91--96

EN

The paper presents the results of experimental studies constituting a comparative analysis of the combustion of coal slurry, brown coal, hard coal and biomass in the form of pellets. The study was conducted using a test stand with a circulating fluidized bed (CFB) with a capacity of 12 kW. The analysis included, among other parameters, the total combustion time, the maximum temperature on the surface of the fuel, the ignition time, the time of volatiles combustion and the time of the burning of char. The general conclusion based on experimental studies is that coal slurry pellets, due to its characteristics and behaviour during the combustion process in a circulating fluidized bed, can be a valuable energy source.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących analizy porównawczej spalania peletów z mułu węglowego, węgla brunatnego, węgla kamiennego oraz biomasy. Badania prowadzono na stanowisku badawczym z cyrkulacyjną warstwą fluidalną Analiza dotyczyła całkowitego czasu spalania, maksymalnej temperatury na powierzchni paliwa, czasu zapłonu i spalania części lotnych oraz czasu spalania karbonizatu. Stwierdzono, iż pelety z mułów węglowych mogą być wartościowym źródłem energii dla kotłów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną.

2

Rozwój technologii otrzymywania paliwa węglowo-wodnego oraz korzyści jego stosowania

Staroń A., Banach M., Kowalski Z.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

802-805

PL

Węgiel jest podstawowym surowcem do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła, jednakże jego szerokie zastosowanie wiąże się z negatywnym wpływem na środowisko naturalne. Wysoka emisja CO₂ do atmosfery jest jednym z najistotniejszych problemów krajów wysokorozwiniętych, gdyż powoduje zatrzymywanie w atmosferze promieniowania podczerwonego i przyczynia się do globalnego ocieplenia. Zastosowanie jako paliwa zawiesiny węglowo-wodnej umożliwia zmniejszenie ilości emitowanych do atmosfery tlenków azotu, ditlenku siarki i węgla.

EN

A review, with 38 refs., of legal regulations, technologies for prodn. of coal-water suspensions, and redn. of dust, SO₂, NOx and CO emissions.

3

Analiza możliwości wykorzystania biomasy w kotłach fluidalnych do produkcji elektryczności w BOT Elektrownia Turów S.A.

Rajczyk R., Sekret R., Muskała W., Krzywański J., Nowak W., Walkowiak R.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2007

|

nr 132

237-246

PL

W artykule przedstawione zostały analizy wpływu współspalania biomasy na procesy zachodzące w kotłach eksploatowanych w BOT Elektrownia Turów S.A. Jak wykazały symulacje numeryczne współspalanie biomasy w ilościach obliczonych na podstawie opracowanych wytycznych nie powinny spowodować istotnych zmian w sprawności energetycznej kotła. Biorąc pod uwagę przeprowadzone badania, można stwierdzić, że za bezpieczny udział masowy biomasy w mieszance paliwowej, należy przyjąć 6 %, dla większości typów biomasy.

EN

An analysis of the influence of the biomass co-combustion on the performance of the boiler in the BOT Turów Power Plant has been presented. The numerical simulations have proved that co–combustion of biomass of the amount calculated according to the determined requirements should not affect significant changes in boiler efficiency. Due to investigation results, one can state that the mass fraction of biomass, e.g. in the fuel equal to 6%, could be assumed to be safe for the majority of biomass types.

4

Operating conditions of the upper part of a circulating fluidized-bed boiler combustion chamber in a large technical scale

Sekret R., Nowak W.

Archiwum Energetyki

|

2006

|

T. 35, nr 2

103-124

EN

An analysis of the behavior of bed material particles in the upper part of the combustion chamber of a circulating fluidized-bed (CFB) boiler in a large technical scale was undertaken in the study. The tests were carried out a 670 MW boiler. Based on the tests carried out on the 670 MW boiler, the presence of a strong mass flux of bed material particles descending in the vicinity of the combustion chamber walls along with an intensive lifting of the particles towards the cyclone inlet in the remaining CFB part was found. Thus, the "core-wall boundary layer" was found to exist in the dilute region of the circulating fluidized bed of a large-power boiler. The analysis of the results also demonstrated a reduction in the fraction of the wall boundary layer area in the horizontal section of the combustion chamber with increasing technical scale of CFB boilers. This effect was a result of a lowering of internal particle circulation in the dilute region with increasing combustion chamber overall dimensions, i.e. with a reduction of the combustion chamber's Hk/'Da ratio. An increase in the velocity of particles falling down in the vicinity of the combustion chamber with increasing hydrodynamic wall boundary layer thickness was also observed.

PL

W pracy dokonano analizy zachowania się ziaren materiału warstwy w górnej części komory paleniskowej kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CWF) w dużej skali technicznej. Na podstawie przeprowadzonych badań na kotle 670 MW stwierdzono obecność silnego strumienia masy ziaren materiału warstwy opadającego w sąsiedztwie ścian komory paleniskowej oraz ich intensywny unos w kierunku wlotu do cyklonów w pozostałej części CWF. Potwierdzono tym samym istnienie struktury "rdzeń - strefa przyścienna" w obszarze rozrzedzonym cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej kotła dużej mocy. Analiza wyników wykazała dodatkowo obniżenie udziału powierzchni strefy przyściennej w przekroju poziomym komory paleniskowej wraz ze wzrostem skali technicznej kotłów z CWF. Efekt ten był wynikiem obniżenia wewnętrznej cyrkulacji ziaren w obszarze rozrzedzonym wraz z ze wzrostem gabarytów komory paleniskowej, tj. obniżeniem jej stosunku Hk/De. Zaobserwowano również wzrost prędkości ziaren opadających w sąsiedztwie ścian komory paleniskowej wraz z zwiększeniem grubości hydrodynamicznej strefy przyściennej.

5

Warunki cieplno-przepływowe i emisje zanieczyszczeń w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną dużej mocy

Sekret R.

Zeszyty Naukowe. Energetyka / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 142

5-118

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i rozważania analityczne na temat warunków cieplno-przepływowych i emisji zanieczyszczeń gazowych kotłów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CWF) dużej mocy. Badania eksperymentalne zrealizowano na dwóch kotłach o mocy 670 MW i jednym kotle o mocy 700 MW. W przeprowadzonej analizie uwzględniono również wyniki badań prezentowanych w literaturze przedmiotu, a dotyczące kotłów z CWF o mocach od 12 MW do 1.1 GW. W celu realizacji badań płetwach ścian membranowych komory paleniskowej jednego z kotłów o mocy 670 MW wykonano 52 porty pomiarowe. Pierwszą część pracy poświęcono charakterystyce technik pomiarowych wykorzystanych w badaniach eksperymentalnych. W celu określenia warunków pracy CWF do wnętrza komory paleniskowej badanego kotła wprowadzono następujące sondy: sondę do poboru gazu, sondę do poboru ziaren materiału warstwy, sondy do pomiaru ciśnienia, sondę pojemnościową oraz sondę do pomiaru temperatury. W kolejnej części pracy dotyczącej warunków hydrodynamicznych w komorze paleniskowej kotła z CWF dużej mocy poruszono następujące zagadnienia: pulsacje ciśnienia materiału warstwy, rozkład stężenia objętościowego ziaren, rozkład gęstości strumienia masy ziaren cyrkulujących w komorze paleniskowej, rozkład prędkości skupisk ziaren oraz segregację ziaren. Przeprowadzone analizy uzyskanych wyników badań pozwoliły na określenie struktury CWF w komorze paleniskowej kotła w dużej skali technicznej. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ konstrukcji rusztu na warunki pracy dolnej części komory paleniskowej. Zaobserwowano, że w przypadku kotłów z CWF w dużej skali technicznej występują znaczne z jednej strony do wdmuchiwania materiału warstwy do kanałów wylotowych dyszy i ewentualnie przesypu do skrzyni powietrznej, a z drugiej strony do niejednorodnej fluidyzacji obszaru dolnego. Stwierdzono również obecność silnego strumienia masy ziaren materiału warstwy opadającego w sąsiedztwie ścian komory paleniskowej oraz ich intensywny unos w kierunku wlotu do cyklonów w pozostałej części CWF. Potwierdzono tym samym istnienie struktury "rdzeń - strefa przyścienna" w obszarze rozrzedzonym kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną dużej mocy. Analiza wyników wykazała dodatkowo obniżenie udziału pola warstwą fluidalną dużej mocy. Analiza wyników wykazała dodatkowo obniżenie udziału pola powierzchni strefy przyściennej w przekroju poziomym komory paleniskowej wraz ze wzrostem skali technicznej kotłów. Efekt ten był wynikiem obniżenia wewnętrznej cyrkulacji ziaren w obszarze rozrzedzonym wraz ze wzrostem gabarytów komory paleniskowej. Zaobserwowano ponadto wzrost prędkości ziaren opadających w sąsiedztwie ścian komory paleniskowej wraz ze zwiększeniem grubości hydrodynamicznej strefy przyściennej. W dalszej części pracy przeprowadzono analizę rozkładu: O2, CO, SO2, NO i NO2 w objętości cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej oraz przedstawiono wpływ warunków cieplno-przepływowych na emisję zanieczyszczeń powstających w procesie spalania. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, iż głównym obszarem tworzenia się zanieczyszczeń gazowych jest dolna część komory paleniskowej, tj. obszar dolny i gęsty, natomiast procesy ich redukcji przebiegają intensywnie w górnej części komory paleniskowej przeprowadzona poprzez zmianę udziału powietrza pierwotnego i wtórnego oraz zmianę rozdziału paliwa, jak również zwiększenie krotności cyrkulacji ziaren materiału warstwy pomiędzy komorą paleniskową a układem nawrotu, wykazała redukcję emisji: CO o 71%, SO2 o 41% i NO o 19% w odniesieniu do standardowych warunków pracy badanego kotła. Dlatego też wyniki badań potwierdziły tezę o wpływie gabarytów komory paleniskowej na strukturę cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej oraz tezę o minimalizacji emisji zanieczyszczeń z procesu spalania realizowanego w kotle dużej mocy wraz z odpowiednią organizacją warunków cieplno-przepływowych w strukturze cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej.

EN

The article presents the results of experimental tests and analytical studies on the thermal and flow conditions and gaseous pollutant emissions of large power circulating fluidized bed (CFB) boilers. The experimental tests were carried out on two 670 MW boiler and one 700 MW boiler. The performed analysis included also the results of studies reported in literature, concerning CFB boilers of power ranging from 12 MW to 1.1GW. In the combustion chamber of one of the 670 MW boilers, 52 measurement ports were made in the membrane wall fins. The first part of the study was devoted to the characterization of the measurement techniques used in experimental tests. In order to determine the CFB operating conditions, the following probes were introduced into the combustion chamber of the boiler tested: a gas sampling probe, a bed material particle sampling probe, a pressure probe, a capacitive probe and a temperature measuring probe. The subsequent part of the study, which concerns the hydrodynamic conditions in the combustion chamber of a large-scale CFB boiler, addresses the following problems: bed material pressure fluctuations, the distribution of solids volume concentration, the distribution of solids mass flux density, the distribution of particle cluster velocities, and the segregation of particles. The performed analyses of the obtained testing results allowed the determination of the CFB structure in the combustion chamber of the large technical-scale boiler. Particular consideration was given to the effect of grid design to the operation conditions of the bottom combustion chamber part. It was also observed that for large technical-scale CFB boilers considerable vertical and horizontal pressure gradients occurred in the primary air grid region leading, on the one hand, to a blowing of the bed material into the nozzle outlet channels and possibly to its backflow to the windbox and, on the other hand, to a non-uniform fluidization of the lower region. The presence of a strong bed material particle mass flux was also found, which was falling in the vicinity of the combustion chamber walls, and an intensive carrying over of bed material particles towards the cyclone inlet in the other CFB part. Thus, the "core - wall boundary layer" structure was confirmed to exist in the dilute circulating fluidized bed region of the large-power boiler. The analysis of the results showed also a reduction of the share of wall boundary layer surface area in the combustion chamber horizontal section with increasing technical scale of CFB boilers. This effect was a result of the reduction of the share of wall boundary layer surface area in the combustion chamber horizontal section with increasing technical scale of CFB boilers. This effect was a result of the reduction of internal particle circulation within the dilute region with increasing combustion chamber overall dimensions. Moreover, an increase in the velocity of particles falling down in the vicinity of the combustion chamber walls with the increase in hydrodynamic wall boundary layer thickness was observed. The further part of the study includes the analysis of O2, CO, SO2, NO and NO2 distribution within the circulating fluidized bed space and presents the effect of thermal and flow conditions on the emission of pollutants forming in the combustion process. It has been found from the obtained testing results that the main region of gaseous pollutant formation in the combustion process. It has been found from the obtained testing results that the main region of gaseous pollutant formation is the bottom part of the combustion chamber, i.e. the bottom and dense region, while the gaseous pollutant reduction processes proceed in the upper combustion chamber part, that is in the dilute region. The optimization of the thermal and flow conditions in the bottom combustion chamber part, that is in the dilute region. The optimization of the thermal and flow conditions in the bottom combustion chamber part by changing the primary and secondary air share and changing the fuel distribution, as well as increasing the bed material particle circulation between the combustion chamber part by changing the primary and secondary air share and changing the fuel distribution, as well as increasing the bed material particle circulation between the combustion chamber and the recycle system, showed a reduction in the emissions of CO by 71%, SO2 by 41% and NO by 19% compared to the standard operation conditions of the boiler tested. Thus, the testing results have confirmed the claim about the influence of combustion chamber overall dimensions on the circulating fluidized bed structure, as well as the claim about the minimization of pollutant emissions from the combustion process carried out in the circulating fluidized bed structure.

6

Badania doświadczalne fluidalnego spalania węgla brunatnego w atmosferze wzbogaconej tlenem

Czakiert T.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2005

|

T. 26, z. 4

831-845

PL

Badano proces spalania węgla w reaktorze z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CWF) w warunkach zwiększonego stężenia tlenu w zależności od temperatury oraz obciążenia masowego komory paleniskowej. Badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej na stanowisku doświadczalnym z cyrkulacyjną warstwą fluidalną.

EN

The study of the combustion process carried out in an oxygen-enriched atmosphere in a circulating fluidized bed (CFB) combustor is presented. The experiments were focused on the fuel behaviour at various temperatures and fuel loads in the combustion chamber. The tests were performed in a laboratory-scale CFB combustor.

7

Struktura cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej kotła w dużej skali technicznej

Sekret R., Nowak W.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2004

|

T. 25, z. 4

2291-2298

PL

Dokonano analizy rozkładu stężenia ziaren i pulsacji ciśnienia w komorze paleniskowej kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CWF) o mocy 235 MW[e]. Uzyskane wyniki badań potwierdziły istnienie w strukturze CWF czterech obszarów różniących się miedzy sobą stężeniem objętościowym ziaren materiału warstwy, tj.: obszaru dolnego, obszaru gęstego, obszaru rozrzedzonego oraz obszaru wyjściowego. Stwierdzono, że każdy obszar struktury CWF charakteryzuje się odmienną częstotliwością dominującą pulsacji ciśnienia ziaren materiału warstwy.

EN

An analysis of distribution of bed material and pressure fluctuations in the furnace of a 235 MW[e] circulating fluidized bed (CFB) is given. The results confirmed that in the CFB there exist four regions of different solids volume concentration i.e.: bottom region, dense region, dilute region and exit region. Each region is characterized by its own dominant pressure frequency of the bed material.

8

Rozkład stężenia ziaren i pulsacje ciśnienia w komorze paleniskowej kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną dużej mocy

Sekret R.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2003

|

nr 9

10-16

PL

Dokonano analizy rozkładu stężenia ziaren i pulsacji ciśnienia w komorze paleniskowej kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CWF) o mocy 235 MWe. Uzyskane wyniki badań potwierdziły istnienie w strukturze CWF czterech obszarów różniących się między sobą stężeniem objętościowym ziaren materiału warstwy, tj.: obszaru dolnego, obszaru gęstego, obszaru rozrzedzonego oraz obszaru wyjściowego. Stwierdzono, że każdy obszar struktury CWF charakteryzował się odmienną częstotliwością dominującą i odchyleniem standardowym pulsacji ciśnienia. Im wyższy obszar rozpatrywano, tym niższe uzyskiwano częstotliwości dominujące i odchylenia standardowe w strukturze cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej.

EN

An analysis of distribution of bed material and pressure fluctuations in the furnace of a 235 MWe circulating fluidized bed (CFB) is given. The results confirmed that in the CFB there exist four regions of different solids volume concentration i.e.: bottom region, dense region, dilute region and exit region. Each region of the CFB was characterized by its own dominant pressure frequency and pressure standard deviation of the bed particles. It was found that for the upper regions of the CFB in the furnace dominant frequency and standard deviation were smaller.