Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  biomass co-combustion
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This study presents the results of concentrations of rare earth elements and yttrium (REY), uranium (U), and thorium (Th) in ashes from combustion/co-combustion of biomass (20%, 40%, and 60% share) from the agri-food industry (pomace from apples, walnut shells, and sunflower husks) and hard coal. The study primarily focuses on ashes from the co-combustion of biomass and hard coal, in terms of their potential use for the recovery of rare earth elements (REE), and the identification of the sources of these elements in the ashes. Research methods such as ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry), XRD (X-ray diffraction), and SEM-EDS (scanning electron microscopy with quantitative X-ray microanalysis) were used. The total average content of REY in ash from biomass combustion is 3.55-120.5 mg/kg, and in ash from co-combustion, it is from 187.3 to 73.5 mg/kg. The concentration of critical REE in biomass combustion ash is in the range 1.0-38.7 mg/kg, and in co-combustion ash it is 23.3-60.7 mg/kg. In hard-coal ash, the average concentration of REY and critical REY was determined at the level of 175 and 45.3 mg/kg, respectively. In all samples of the tested ashes, a higher concentration of Th (0.2-14.8 mg/kg) was found in comparison to U (0.1-6 mg/kg). In ashes from biomass and hard-coal combustion/co-combustion, the range of the prospective coefficient (Coutl) is 0.66-0.82 and 0.8-0.85, respectively, which may suggest a potential source for REE recovery. On the basis of SEM-EDS studies, yttrium was found in particles of ashes from biomass combustion, which is mainly bound to carbonates. The carriers of REY, U, and Th in ashes from biomass and hard-coal co-combustion are phosphates (monazite and xenotime), and probably the vitreous aluminosilicate substance.
PL
W pracy przedstawiono wyniki stężeń pierwiastków ziem rzadkich i itru (REY), uranu (U), oraz toru (Th) w popiołach ze spalania/współspalania biomasy (udział 20, 40 i 60%) z przemysłu rolno-spożywczego (wytłoki z jabłek, łupiny orzecha włoskiego i łuski słonecznik), i węgla kamiennego. W pracy zwrócono uwagę przede wszystkim na popioły ze współspalania biomasy i węgla kamiennego, pod kątem ich potencjalnego wykorzystania do odzysku pierwiastków ziem rzadkich (REE), oraz identyfikacji źródeł tych pierwiastków w popiołach. Zastosowano metody badawcze takie jak ICP-MS (spektrometria mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej), XRD (dyfrakcja rentgenowska) i SEM-EDS (skaningowa mikroskopia elektronowa z ilościową mikroanalizą rentgenowską). Całkowita średnia zawartość REY w popiołach ze spalania biomasy wynosi 3,55-120,5 mg/kg, a w popiołach ze współspalania od 73,5 do 187,3 mg/kg. Średnie stężenie krytycznych REE w popiołach ze spalania biomasy mieści się w zakresie 1,0-38,7 mg/kg, a w popiołach ze współspalania 23,3-60,7 mg/kg. W popiele z węgla kamiennego średnie stężenie REY i krytycznych REY oznaczono odpowiednio na poziomie 175 i 45.3 mg/kg. W próbkach badanych popiołów oznaczono wyższe stężenie Th (0,2-14,8 mg/kg), w porównaniu do U (0,1-6 mg/kg). W popiołach ze spalania/współspalania biomasy i węgla kamiennego zakres wartości współczynnika perspektywicznego (Coutl) wynosi odpowiednio 0,66-0,82 i 0,8-0,85, co może sugerować potecjalne źródło do odzysku REE. Analiza cząstek popiołów ze spalania biomasy wykazała itr, który związany jest głównie z węglanami. Nośnikami REY, U i Th w popiołach ze współspalania biomasy i węgla kamiennego są fosforany: monacyt i ksenotym, oraz prawdopodobnie szklista substancja glinokrzemianowa.
EN
As a result of energy production processes, the power industry is the largest source of CO2 emissions in Poland. Emissions from the energy sector accounted for 52.37% (162 689.57 kt) of the total emissions in 2015, which was estimated at 310.64 million tons of CO2. In recent years, the tightening of regulations on the use of renewable energy sources has resulted in an increased amount of biomass used in the professional energy industry. This is due to the fact that the CO2 emissions from biomass combustion are not included in the total emissions from the combustion of fuels, resulting in the zero-emission factor for biomass. At the same time, according to the hierarchy of waste management methods, recycling is the preferred option for the management of by-products generated during energy production. The fly ashes resulting from the biomass combustion in pulverized boilers (which, due to their chemical composition, can be classified as silicate ash) were subjected to analysis. These ashes can be classified as waste 10 01 17 – fly ash from co-firing other than mentioned in 10 01 16 according to the Regulation of the Minister of the Environment of December 9, 2014 on waste catalogues. The maximum theoretical carbon dioxide binding capacity for the analyzed fly ashes resulting from the co-combustion of biomass is 8.03%. The phase composition analysis of the fly ashes subjected to carbonation process has shown, in addition to the components identified in pure fly ash samples (SiO2, mullite), the presence of calcium carbonate − calcite − the primary product of the carbonation process, as indicated by the results of both X-ray and thermogravimetric analysis. The degree of carbonation has been determined based on the analysis of the results of the phase composition of fly ash resulting from the co-firing of biomass and bituminous coal. The calculated degree of carbonation amounted to 1.51%. The carbonation process is also confirmed by the lowered pH of the water extracts, decreasing from 11.96 for pure ashes to 8.7 for CO2 treated fly ashes. In addition, the carbonation process has reduced the leaching of pollutants, most notably chlorides, sulphates, and potassium.
PL
W wyniku procesów produkcji energii, energetyka zawodowa w Polsce jest największym źródłem emisji CO2 w Polsce. Emisja z energetyki stanowiła w 2015 roku 52,37% (162 689,57 kt) całkowitej emisji, która była szacowna na 310.64 milionów ton CO2. W ostatnich latach, wraz z zaostrzeniem przepisów dotyczących wykorzystania odnawialnych źródeł energii, zwiększyła się ilość stosowanej w energetyce zawodowej biomasy, ponieważ emisja CO2 ze spalania biomasy nie jest wliczana do sumy emisji ze spalania paliw, co jest równoważne stosowaniu zerowego wskaźnika emisji. Zarazem w procesach produkcji energii powstają uboczne produkty, które powinny być zgodnie z hierarchią metod postępowania z odpadami przede wszystkim poddane odzyskowi. Badaniom poddano popioły ze spalania biomasy w kotłach pyłowych, które ze względu na skład chemiczny można zaliczyć do popiołów krzemianowych. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie katalogu odpadów, popioły te można zaklasyfikować jako odpad 10 01 17 – popioły lotne ze współspalania inne niż wymienione w 10 01 16. Maksymalna teoretyczna pojemność związania ditlenku węgla dla analizowanych popiołów ze współspalania biomasy wynosi 8,03%. Badania składów fazowych popiołów poddanych karbonatyzacji wykazały, oprócz składników zidentyfikowanych w czystych popiołach (SiO2, mullit), również obecność węglanu wapnia – kalcytu – podstawowego produktu procesu karbonatyzacji, na co wskazują wyniki badań wykonanych zarówno metodą rentgenograficzną jak i termograwimetryczną. Na podstawie analizy wyników badań składów fazowych popiołów lotnych ze współspalania biomasy z węglem kamiennym określono stopień karbonatyzacji. Obliczony stopień karbonatyzacji wyniósł 1,51%. Zachodzenie procesu karbonatyzacji potwierdza również obniżenie wartości pH wyciągów wodnych badanych popiołów, która uległa redukcji z 11,96 dla czystych oraz do wartości 8,7 dla popiołów poddanych działaniu CO2. Proces karbonatyzacji wpłynął również na obniżenie wymywalności zanieczyszczeń, przede wszystkim chlorków, siarczanów i potasu.
3
Content available remote Biomass co-combustion characterization based on analysis of image sequence
EN
This paper presents investigations of flame using imaging techniques obtained for different states of combustion process. Laboratory tests were carried out with different settings of secondary air flow and thermal power for different fuel mixtures that contained 10%, and 30% of biomass. Flame shape parameters as centre of gravity and area was determined for grayscale regions that were determined for each frame with Otsu’s thresholding method. The mentioned parameters were accessed taking into account their potential use in combustion process diagnostics.
PL
Artykuł przedstawia badania płomienia z wykorzystaniem technik wizyjnych dla różnych stanów procesu spalania. Testy laboratoryjne zostały przeprowadzone przy różnych ustawieniach przepływu powietrza drugiego i mocy dla mieszanin paliwa zawierającego 10% i 30% biomasy. Parametry obszaru płomienia jak środek ciężkości i pole powierzchni poddane ocenie pod względem ich potencjalnego wykorzystanie w diagnostyce procesu spalania.
PL
W artykule prezentowane jest polemiczne stanowisko w stosunku do zamiarów ograniczenia wsparcia programów współspalania biomasy w elektrowniach i elektrociepłowniach. Na przykładzie wytwórców skupionych w Grupie TAURON Wytwarzanie wykazano, że współspalanie biomasy jest – obok rozwijanych w TAURON Wytwarzanie technologii spalania 100% biomasy - najefektywniejszym sposobem na zrealizowanie wymogów zwiększenia udziału energii z OZE. Wskazano, że jest to sposób, który w przeciwieństwie do innych alternatywnych, nie pogarsza pracy systemu elektroenergetycznego. Propozycje ograniczenia wsparcia dla współspalania biomasy uznać należy za wielce szkodliwe dla krajowej energetyki, polskich producentów biomasy, współpracujących z nimi jej przetwórców i transportowców oraz polskiego podatnika i klienta kupującego energię elektryczną, który za to wszystko - niepotrzebnie tak dużo - zapłaci. Rynek biomasy w Polsce czekać może również chwilowe załamanie, do czasu uruchomienia nowych jednostek przeznaczonych do spalania 100% biomasy. Odnosząc się do zakładanej w propozycji Ustawy o OZE systemowej rezygnacji ze współspalania, jako sposobu pozyskiwania energii z OZE, zwrócono uwagę na to, że Autorzy tych propozycji nie dostrzegają bezsprzecznych zalet, jakie posiada ta technologia. Należy dostrzegać nie tylko to, że jest to stosunkowo tanie rozwiązanie pod względem inwestycyjnym, gdzie do istniejącej instalacji kotłowej dobudowuje się instalacje składowania, podawania i rozliczania biomasy, ale również należy dostrzec takie walory, jak wysoki wskaźnik wykorzystania mocy, dyspozycyjność, możliwość regulacji mocy, a także wysoką sprawność, szczególnie przy współspalaniu w dużych nowoczesnych jednostkach, które to cechy stawiają ten rodzaj OZE zdecydowanie przed innymi. Zwrócono uwagę, że wprawdzie istnieje niezaprzeczalna konieczność zróżnicowania poziomu wsparcia dla różnych technologii wytwarzania energii z odnawialnych źródeł, ale przedstawiono postulat, aby nie określać wartości współczynników pozwalających na takie zróżnicowanie wyłącznie na podstawie wysokości nakładów inwestycyjnych, ale brać również pod uwagę bieżące koszty eksploatacyjne, związane z produkcją energii w poszczególnych rodzajach OZE.
EN
Presented is a polemical opinion concerning reduction of the support of biomass co-combustion programs in power and CHP plants. There is proved, on the example of producers gathered in Grupa TAURON Wytwarzanie, that biomass co-combustion is - apart from the developed in TAURON Wytwarzanie 100% biomass combustion technology - the most effective way to fulfil requirements related to increasing the share of energy coming from renewable energy sources (RES). Indicated is that this method, in contradiction to other alternative ones, does not deteriorate the work of an electrical power system. Propositions to reduce the support of biomass co-combustion should be regarded as destructive for our domestic power industry, Polish biomass producers as well as the Polish tax-payer and the client which will unnecessarily pay so much for the electric energy. We may also expect a temporary breakdown in the biomass market until new units, dedicated to combust 100% of biomass, are put into service. With regard to the assumed bill of RES concerning the system resignation from co-combustion, an attention is called to the fact that authors of these proposals cannot perceive the unquestionable advantages which result from this technology. It should be noticed that it is not only a cheap investment solution where to the already exisiting boiler installation there are added storing, feeding and biomass settlement installations but it also has indisputable values like a high power generating capacity coefficient, availability, possibility of power control as well as high efficiency, especially when co-combustion takes place in big units, which place this kind of RES definitely in front of other methods. Attention is called to the fact that, it is true, there is an indisputable necessity to diversify the support level for various technologies of RES energy generation but it is postulated not to determine the value of coefficients allowing such diversification only on the basis of the capital expenditure level but also to take into consideration the current operational costs relating to energy production from different RES types.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań diagnostycznych prowadzonych w hybrydowej instalacji współspalania biomasy składającej się z pieca obrotowego, stacjonarnego paleniska fluidalnego oraz kotła pyłowego. Podczas badań dokonano pomiarów składu gazu i jego temperatury w przekroju poprzecznym paleniska fluidalnego za pomocą sondy aspiracyjnej oraz pobrano próbki osadów i monitorowano ich narastanie przy użyciu sondy osadczej w warunkach współspalania biomasy leśnej i pochodzenia rolniczego. Przedstawiono warunki prowadzenia badań, wyniki z obu sond oraz wpływ biomasy na warunki pracy instalacji. Pomiary temperatury i składu gazu w płaszczyźnie paleniska fluidalnego leżącej w osi pieca obrotowego wykazały, że piec pracuje głównie jako suszarka biomasy, a właściwe spalanie suchej biomasy i karbonizatu zachodzi w palenisku fluidalnym. Spalanie to powoduje występowanie wysokich temperatur w palenisku fluidalnym stwarzając warunki do aglomeracji osadów i defluidyzacji. Pomiary sondą depozytową pozwalają na wierne określenie tempa osadzania. Zasada pomiaru polega na odwzorowaniu pracy badanego wymiennika – temperatura metalu sondy odpowiada temperaturze metalu wymiennika oraz jest omywana przez spaliny o takim samym składzie i temperaturze jak badana powierzchnia ogrzewalna. Skład chemiczny paliwa oraz powstającego w trakcie spalania popiołu ma wyraźny wpływ na właściwości osadzania na powierzchniach ogrzewalnych kotła. Przeprowadzone analizy tlenkowe popiołów uzyskanych z bezpośredniego spopielenia biomas wykazały wzrost pierwiastków alkalicznych (szczególnie K i Na), a także Cl w popiele z mieszanki biomasy leśnej i AGRO w stosunku do popiołu z czystej biomasy leśnej. Tendencja jest odwrotna w wynikach uzyskanych z analiz próbek popiołu zebranych za pomocą sondy osadczej. Powyższe może świadczyć o tendencji do przylepiania się piasku złoża do osadu odkładającego się na sondzie (zwiększona zawartość SiO2). Zjawisko to z jednej strony potwierdza niską temperaturę spiekania popiołów (wychwyt materiału złoża), z drugiej nakazuje ostrożność w analizie składu chemicznego próbek zebranych sondą umieszczoną bezpośrednio w strumieniu materiału złoża fluidalnego.
EN
Presented are results of diagnostic investigations carried on in a hybrid biomass co-combustion installation consisting of a rotary furnace, stationary fluidized bed and a dust boiler. During the investigations the measurement of the gas composition and its temperature at the cross-ssection of the fluidized bed were made with the help of aspiration probe, deposit samples were taken and the process of deposit building-up was monitored with the help of a deposit probe in conditions of forest and agricultural biomass co-combustion. Presented are conditions in which the investigation took place, the results from both probes and the influence of biomass on the installation working conditions. The measurements of temperature and gas composition in the fluidized bed plane lying in the rotary furnace axis showed that the furnace works mainly as the biomass dryer while the actual combustion of dry mass and carbonizate takes place in the fluidized bed. This combustion entails occurring of high temperatures in fluidized bed creating conditions for deposit agglomeration and defluidization. Measurements made by deposit probe allow the precise determination of deposition speed. The measurement principle consists in projection of the investigated exchanger work - the probe metal temperature is equal to the exchanger metal one and the probe is washed by flue gases of the same temperature and composition as the investigated heated surface. The fuel chemical composition and the ash forming in the process of combustion has significant influence on the properties of the deposition process on the boiler heated surfaces. The carried out oxide analyses of ash obtained from the direct biomass incineration showed an increase in the amount of alkali elements (especially K and Na) and also Cl in the forest and agricultural biomass mixture ash as compared to the ash coming from the pure forest biomass. The tendency is inversed if it comes to results obtained from analyses of ash samples collected by deposit probe. It may give evidence of tendency to sticking of the sand to deposit accumulating on the probe (increased content of SiO2). This phenomenon confirms, from one side, the low temperature of ash sintering (the bed material capture) and from the other demands caution in the analysis of chemical constitution of samples collected by the probe placed directly in the fluidized bed material stream.
PL
Współspalanie węgla i biomasy spowodowało pogorszenie warunków pracy powierzchni ogrzewalnych. Skutkuje ono przede wszystkim obniżeniem trwałości oraz wzrostem awaryjności różnych elementów w układzie technologicznym kotła, a przede wszystkim wężownic przegrzewaczy pary oraz rur ekranowych parowników. W artykule przedstawiono kilka przykładów uszkodzeń powierzchni ogrzewalnych kotłów, w których jest realizowane współspalanie o różnym udziale biomasy. Dla wszystkich przykładów prócz opisu najważniejszych wyników badań i analiz przedstawiono prawdopodobne przyczyny uszkodzeń.
EN
Co-combustion of coal and biomass caused deterioration of heating surfaces working conditions. It results first of all in durability reduction and in increase of failure frequency of various boiler elements – most of all of steam superheater tube coils and waterwall tubes. Presented are some examples of boilers heating surfaces damages during co-combustion of biomass in varying amounts. For all examples, apart from description of the most important tests and analyses, given are also the probable causes of damages.
PL
Potrzeba spełniania wymogów ochrony środowiska oraz korzyści finansowe płynące z tytułu spalania „ekologicznego” paliwa w jednostkach energetycznych spowodowały, że proces współspalania węgla i biomasy w kotłach jest rutynowym podejściem w eksploatacji bloków energetycznych. Zmiana rodzaju paliwa w stosunku do pierwotnie założonego powoduje, że część elementów kotła, a szczególnie powierzchnie ogrzewalne, jest eksploatowana w zdecydowanie innych, zwykle gorszych warunkach, niż projektowe. Pogorszenie to skutkuje przede wszystkim obniżeniem trwałości elementów oraz wzrostem awaryjności, często również w obszarach, w których pierwotnie uszkodzenia były zjawiskiem marginalnym. Stan ten implikuje potrzebę dostosowania zakresu i częstotliwości badań diagnostycznych wybranych elementów kotłów w odniesieniu do rzeczywistych warunków ich pracy.
EN
The need to meet environmental requirements and financial benefits achieved from burning of ecological fuels in energy generation units, resulted in a fact that the process of coal and biomass co-combustion in boilers became a routine attitude to operation of power units. A change in type of a fuel, in comparison with the primarily assumed one, causes that some boiler elements, e.g. heated surfaces, are operated under definitely different, usually worse, conditions from the designed ones. Deterioration of these conditions results, first of all, in reduction of operational life and increase in failure frequency, often in areas where damages were originally a marginal phenomenon. This situation entails the need to adapt the range and frequency of diagnostic inspections of selected boiler elements with reference to their real working conditions.
PL
Na trwałość i przydatność eksploatacyjną rur powierzchni ogrzewalnych w konwencjonalnych kotłach pyłowych wpływa zarówno jakość czynnika obiegu wodno-parowego, jak i warunki spalania w kotle. W artykule omówiono możliwe przyczyny szybkiego zużywania się i uszkodzeń rur powierzchni ogrzewalnych w kotłach, z uwzględnieniem przypadku współspalania biomasy w kotle. Przedstawiono propozycję prowadzenia wielotorowej diagnostyki rur oraz monitoringu skutków występujących zjawisk korozyjno-erozyjnych, to jest postępującej degradacji rur. Wielotorowa diagnostyka i monitoring pozwolą na optymalne planowanie wymiany zużytych rur, przedłużenie czasu eksploatacji i zwiększenie dyspozycyjności kotła.
EN
The quality of medium circulating in a water/steam circuit and combustion conditions in the boiler have an essential impact on durability and operational usefulness of conventional coal-dust boilers heating surfaces. Discussed are the possible causes of rapid wear-out and damages of heating surfaces pipes, including the cases of biomass co-combustion in a boiler. Presented is a proposal to carry out multiple pipe diagnostics and to monitor effects of the corrosion-erosion occurrences i.e. of the progressing pipe degradation. Multiple diagnostics and monitoring will allow the optimum planning of worn out pipes replacement, prolonging operational life and increasing the boiler availability.
PL
Opisano pracę układów regulacji mocy czynnej w warunkach współspalania biomasy. Przedstawiono koncepcję modernizacji układów automatyki na blokach 200 MW w Elektrowni „Kozienice” S.A.
EN
Described is the work of an active power automatic control system in conditions of biomass co-combustion. Presented is an idea of ACS modernization on 200 MW blocks in Elektrownia „Kozienice” S.A.
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.
PL
Omówiono efekty techniczne i ekonomiczne związane z wdrożeniem współspalania biomasy w elektrociepłowni przemysłowej na tle uwarunkowań prawnych regulujących rynek energii odnawialnej i związanych z koniecznością realizacji obowiązku produkcji energii odnawialnej bądź wnoszenia opłaty zastępczej przez elektrociepłownie pracujące na potrzeby odbiorców przemysłowych. Przeanalizowano możliwości techniczne realizacji procesu współspalania biomasy w istniejącej elektrociepłowni opalanej gazem koksowniczym i węglem kamiennym, pracującej na potrzeby kopalni i koksowni. Przeprowadzono analizę ekonomiczno– finansową przedsięwzięcia i zbadano wrażliwość efektu ekonomicznego na parametry zewnętrzne, w tym na sprawność kotła energetycznego spalającego biomasę. Wykazano, że inwestycja polegająca na rozbudowie elektrociepłowni przemysłowej w kierunku współspalania biomasy jest technicznie możliwa i ekonomicznie opłacalna.
EN
The paper presents the technical and economical effects of biomass co-combustion implementation in an industrial CHP plant against the legal conditions background regulating the renewable energy market and the necessity connected with the realisation of renewable of energy production obligation or contribution of a substitution fee by CHPs operation for the industrial customers needs .The technical options were considered of biomass direct co-combustion in an existing CHP fired by coking gas and hard coal operating for the needs of a mine and a coking plant. The economic-technical analysis of the venture was carried out and the sensitivity was tested of the economic effect on external parameters, including the effciency of a power generation boiler combusting biomass. It has been pointed out that the investment consisting in development of an industrial power plant towards co-combustion of biomass is technically feasible and economically beneficial.
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.