Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Emission Models for Selected Harmful Substances Emitted During Low-Temperature Combustion of Wood Pellets

Ciupek Bartosz, Urbaniak Rafał, Nocoń Adam

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 2

267--273

EN

The aim of the research was to develop mathematical models describing the emission of selected pollutants correlated with the residual oxygen content in the flue gas. The correlation was made for low-temperature combustion of wood pellets in biomass boilers and furnaces. The developed models can be used in modern control systems of boilers, furnaces or for precise calculation of emission factors for the discussed group of heating devices. The description was made for devices with a stationary wood pellet combustion process with a heat output range from 12 kW to 30 kW. The obtained models, not currently used in this group of devices, will allow controlling the operation of heating boilers in a sustainable and ecological way, taking into account the environmental burden.

2

Badania eksperymentalne i symulacje numeryczne w celu wyrównania rozpływu spalin i popiołu lotnego w kanałach spalin kotła BB-1345 w Elektrowni Pątnów II

Lewtak Robert, Glot Beata, Świątkowski Bartosz, Kudła Paweł

Instal

|

2023

|

nr 2

13--19

PL

Celem pracy było zdiagnozowanie przyczyn nierównomierności rozpływu spalin i popiołu lotnego w kanałach spalin elektrofiltra kotła BB-1345 w Elektrowni Pątnów II oraz przedstawienie sposobu rozwiązania ww. problemu. Pracę rozpoczęto od serii pomiarów prowadzonych w kanałach spalin nad i pod obrotowym podgrzewaczem powietrza (OPP) od strony przedniej i tylnej kotła. Celem pomiarów było wyznaczenie rozkładu temperatury, prędkości i ciśnienia względnego spalin oraz koncentracji popiołu lotnego w wybranych punktach. Następnie sporządzono modele geometryczne kanałów spalin wraz z OPP dla stanu aktualnego oraz proponowanych koncepcji zmian. Geometria została wykonana na podstawie dokumentacji technicznej udostępnionej przez operatora elektrowni i uwzględniała kanały i OPP od strony przepływających spalin bez izolacji. Obliczenia numeryczne wykonano za pomocą programu Ansys FLUENT i przeprowadzono dla stanu aktualnego oraz zaproponowanych koncepcji zmian. Obliczenia stanu aktualnego wykonano dla dwóch wariantów, tj. wariant bez uwzględnienia dossania powietrza do spalin oraz wariant z uwzględnieniem dossania powietrza do spalin. Uwzględnienie dossań powietrza spowodowało uzyskanie zbieżnej z pomiarami nierównomierności rozdziału pyłu na stronę lewą i prawą. Przepływ powietrza dossanego powodował przepychanie pyłu w kierunku przegrody tylnej OPP zbierającej pył do prawego kanału spalin. Efekt przepychania pyłu był szczególnie widoczny dla dossania nad wirnikiem OPP, ze względu na wystąpienie efektu „ślizgania się” powietrza po górnej stronie wirnika OPP. Natomiast powietrze wypływające z dossania pod OPP było kierowane w mniejszym stopniu w głąb kanału spalin i nie mając fizycznej przeszkody w postaci wirnika w większości przepływało do dołu. Uwzględnienie dossania powietrza do spalin okazało się kluczowe w celu poprawnego zamodelowania rzeczywistych warunków rozdziału spalin i pyłu do prawego i lewego kanału pod OPP. Na podstawie symulacji stanu istniejącego określono przyczynę zaburzeń przepływu oraz określono rekomendowaną do zabudowy w kanałach spalin koncepcję zmian powodującą równomierny rozkład spalin. Podczas analiz zmodyfikowanego układu opracowano cztery koncepcje zmian elementów kierujących spaliny w przestrzeni pod OPP w celu wyrównania rozpływu spalin. W rezultacie wybrano koncepcję, która polegała na zabudowie pionowej przegrody dzielącej kanał spalin pod OPP na stronę prawą i lewą. Biorąc pod uwagę, że obliczenia numeryczne pokazały gromadzenie się pyłu przy tylnej ścianie, wybrana koncepcja została dodatkowo zmodyfikowana o elementy nastawne, regulujące strumień pyłu i gazu. W końcowym etapie pracy wykonano wstępny projekt konstrukcyjny wybranego wariantu modernizacji.

EN

The purpose of the work was to diagnose the causes of uneven flow of flue gas and fly ash in the flue gas ducts of the BB-1345 boiler electrostatic precipitator in the Pątnów II Power Plant and to present a method of solving the above-mentioned problem. Work began with a series of measurements carried out in the flue gas ducts above and below the rotary air heater (RAH) from the front and rear sides of the boiler. The aim of the measurements was to determine the distribution of temperature, velocity and relative pressure of the exhaust gas as well as the concentration of fly dust at selected points. Then, geometrical models of the flue gas channels were prepared together with the RAH for the current state and the proposed concepts of changes. The geometry was made on the basis of the technical documentation provided by the power plant operator and took into account the ducts and RAH on the side of flowing flue gases without insulation. Numerical calculations were made using the Ansys FLUENT software and were carried out for the current state and the proposed concepts of changes. The calculations of the current state were made for two variants, i.e. the variant without taking into account air intake to the exhaust gases and the variant taking into account the intake of air into the exhaust gases. Taking into account the air suction resulted in obtaining a dust distribution on the left and right side convergent with the measurements. The suction air flow was pushing the dust towards the rear RAH cradle collecting the dust to the right exhaust duct. The dust-pushing effect was especially visible for the suction over the RAH rotor, due to the air “sliding” effect on the upper side of the RAH rotor. On the other hand, the air flowing from the suction under the RAH was directed to a lesser extent into the exhaust gas channel and, having no physical obstacle in the form of a rotor, mostly flowed downwards. Taking into account the air suction to the exhaust gases turned out to be of key importance in order to correctly model the actual conditions of the exhaust and dust separation into the right and left channels under the RAH. On the basis of the simulation of the existing state, the cause of the flow disturbances was determined and the concept of changes recommended for installation on the exhaust gas ducts was determined, resulting in a uniform distribution of exhaust gases. During the analyzes of the modified system, four concepts of changes in the elements directing the exhaust gases in the space under the RAH in order to equalize the flow of exhaust gases were developed. As a result, a concept was selected that consisted in the installation of a vertical partition dividing the exhaust duct under the RAH into the right and left sides. Taking into account that the numerical calculations showed the accumulation of dust at the rear wall, the selected concept was further modified with adjustable elements regulating the dust and gas stream. In the final stage of work, a preliminary structural design of the selected modernization variant was prepared.

3

Austenite-grain-growth kinetics and mechanism in type 347H alloy steel for boiler tubes

Huda Zainul, Zaharinie Tuan, Aniszulaikha Ireen, Almitani Khalid

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 3(77)

79--97

EN

The research material (type 347H alloy steel) has been characterized using optical microscopy and an EDS/SEM system. Annealing experiments have been conducted at temperatures range of 600–1050°C for 30 min–20 h by using an atmosphere-controlled furnace. Normal grain growth with intermediate grain size has been related to the favouring of creep resistance to recommend the material suitable for boiler tubes at operating temperatures up to 750oC for long duration. The kinetics of grain growth in the 347H has been shown to behave similar to a pure metal in the initial stage of annealing in the range of 0–30 min, beyond which the grain-growth process was found to be suppressed due to second-phase (NbC) particle-pinning and solute drag effects. The grain-growth exponent n is computed to be in the range of 0.117–0.313; the deviation from ideal kinetic behavior (n=0.5) has been scientifically justified. The activation energy for grain growth Qg, for the investigated alloy, has been graphically computed and validated.

4

Analysis of the properties of selected boiler catalyst carriers

Gaze Błażej, Knutel Bernard, Jajaczyk Mateusz, Bukowski Przemysław, Romański Leszek

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 3

95-100

EN

This article presents a comparative analysis of the properties of two boiler catalyst carriers made of two types of natural aluminosilicates. Both materials have been share by external companies, and daily are used for commercial purposes. In preparing the material for research, it was crushed, and then a grain size of 0.315-0.63 mm has been selected and dried in a laboratory dryer at 110℃ for 12 hours. Then, the water absorption of materials has been determined. The research also presents their porous structure by using the mercury porosimetry method. The manuscript also contains the results of measuring the content of individual elements (K, Na, Mg, Ca, P, Fe, Al, Zn, Cu, Ni, Cr, Ti, Si) in catalyst carriers made by the method of atomic emission spectrometry with induction plasma excitation conjugated (ICP-AES).

PL

W niniejszym artykule przedstawiono analizę porównawczą właściwości wybranych nośników katalizatorów kotłowych wykonanych z dwóch rodzajów naturalnych glinokrzemianów. Oba materiały zostały udostępnione przez firmy zewnętrzne i na co dzień wykorzystywane są w celach komercyjnych. W procesie przygotowania materiału do badań dokonano jego rozdrobnienia, a następnie wyselekcjonowano ziarno o rozmiarze 0,315-0,63 mm, które to poddano suszeniu w suszarce laboratoryjnej w temperaturze 110℃ przez 12h. Kolejno wyznaczono chłonność wodną obu materiałów. W badaniach określono także ich strukturę porowatą przy pomocy metody porozymetrii rtęciowej. W manuskrypcie przedstawiono takżę rezultaty pomiaru zawartości poszczególnych pierwiastków (K, Na, Mg, Ca, P, Fe, Al., Zn, Cu, Ni, Cr, Ti, Si) w nośnikach katalizatorów wykonanego metodą emisyjnej spektrometrii atomowej ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICPAES).

5

Kocioł niskotemperaturowy opalany biomasą rolniczą

Golec Tomasz, Nehring Grzegorz

Instal

|

2021

|

nr 3

11--20

PL

Artykuł jest próbą podsumowania prac badawczych jakie zostały przeprowadzone przez Instytut Energetyki (IEn) w ramach projektu BioCHP, którego celem było opracowanie oraz przygotowanie do wdrożenia instalacji kogeneracyjnej produkującej energię elektryczną oraz ciepło z odpadowej biomasy poddanej mikronizacji i utylizowanej w ciśnieniowej komorze spalania zasilającej bezpośrednio turbinę gazową. IEn jako partner tego projektu miał za zadnie opracowanie technologii kotła, który może być zasilany zarówno dużym strumieniem gazów spalinowych o niskiej temperaturze z turbiny, jak i małym strumieniem spalin o wysokiej temperaturze powstałych w wyniku spalania biomasy w komorze paleniskowej tegoż kotła. W konsekwencji zaprojektowano i wybudowano kocioł hybrydowy z przedpaleniskiem wyposażonym w niskotemperaturową komorę spalania eliminującą ryzyko szlakowania kotła przy spalaniu biomas o niskiej temperaturze topienia popiołu. W artykule opisano metody jakie towarzyszyły procesowi projektowania kotła począwszy od budowy modelu palnika na biomasę, a skończywszy na projekcie technicznym palnika biomasowego, niskoemisyjnej komory paleniskowej i całego kotła o mocy cieplnej 10 MW. Dużo uwagi poświęcono sposobom organizacji procesu spalania w komorze przedpaleniska oraz metodom uzyskania stabilnego zapłonu mieszanki pyłowo-powietrznej. W pracy przetestowano zarówno startowy palnik olejowy jak i zapalarki plazmowe. Ostatecznymn efektem prac jest działająca instalacja demonstracyjna zlokalizowana na terenie ciepłowni w Karczewie, gdzie przeprowadzono badania kotła, które potwierdziły, że zapewnia on stabilną produkcję ciepła z rozdrobnionej biomasy i spełnia obowiązujące obecnie standardy emisyjne.

EN

The article is a summary attempt of the research work carried out by the Institute or Power Engineering (IEn) as part of the BioCHP project. The purpose of the project was to develop and prepare for the implementation or a CHP installation producing electricity and heat from waste micronized biomass burned in a pressure combustion chamber and supplying the gas turbine directly. IEn, as a partner of this project, was tasked with developing a boiler technology hat can be powered both by large stream of low-temperature exhaust gases from the turbine and by a small stream of high-temperature exhaust gases resulting from the combustion of biomass in the furnace chamber of that boiler. As a result, a hybrid boiler was designed and built with a pre-combustor equipped with a low temperature combustion chamber eliminating the risk of boiler slagging when burning biomass with a low ash melting point. The article describes the methods that accompanied the boiler design process from the construction of the biomass burner model to the technical design of the biomass burner, low-temperature furnace chamber and me entire boiler with a heat output of 10 MW. Much attention has been paid to how the combustion process is organized in the pre-combustor chamber and the methods of obtaining a stable ignition of the dust-air mixture. Both the starting oil burner and plasma igniters were tested at work. The final result of the work is a working demonstration plant located on the premises of he heating plant in Karczew, where the boiler tests were carried out, which confirmed that it ensures stable heat production from micronized biomass and meets the current emission standards.

6

Zalety i wady kotłów na pellet

Sikorski Wojciech

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2021

|

nr 10

32--34

PL

Przemysłowy rozwój technologiczny widzimy każdego dnia. Dotyczy on wszystkich niemal dziedzin, także urządzeń służących do generowania ciepła. Stale zawężane normy środowiskowe, wymagane od dostawców rozwiązań z tej branży, a także silna konkurencja napędzają wypuszczanie na rynek nowoczesnych jednostek, które nie tylko świetnie funkcjonują, ale też są przyjaźniejsze dla środowiska niż tradycyjne i są w stanie cieszyć oko swoim wyglądem. Trudno wyobrazić sobie sytuację, aby w nowo wybudowanym obiekcie mieszkalnym instalowany był stary kocioł o niskich parametrach wydajnościowych.

7

Carbon monoxide and nitric oxide concentrations in flue gas during combustion of agricultural biomass in the residental boiler

Pałaszyńska Katarzyna, Juszczak Marek, Ostrowski Ryszard

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2021

|

vol. 64, nr 207

125--144

EN

Concentrations of carbon monoxide and nitric oxide (in mg/m3 and presented for 10% O2) in the flue gas from firing hay and palm kernel shell pellets, as well as a mixture of coffee husk pellets and wood pellets at the weight ratios of 70:30 and 30:70 in a rotary furnace with a 20 kW nominal heat output amounted to: 695.102; 3492.271; 2921.165; 18344.244; 5297.315, respectively, for the boiler operating with minimum heat output, and 568.192; 2400.341; 4065.275; 20696.380 and 2272.123, respectively, for the boiler operating at a heat output close to maximum. The value of carbon monoxide concentration was proportional to the amount of slag generated during the combustion process and the value of nitric oxide concentration was proportional to the nitrogen content in the fuel. Variation of parameters in time: temperature in the combustion chamber, carbon monoxide and nitric oxide concentrations, oxygen concentration and air excess ratio while firing wood and agricultural biomass pellets were indicated. Correlation between nitric oxide and carbon monoxide concentrations as well as carbon monoxide and nitric oxide concentration versus oxygen concentration and temperature in the combustion chamber were presented. Agricultural biomass pellets should be mixed with wood pellets to improve combustion process and reduce carbon monoxide and nitric oxide concentrations. Pollutant concentration measurements were performed in real-life conditions resembling the ones experienced by boiler end-users.

8

Analysis of mode-adjustment tests of boiler tпп-312a Uglegirsk TPP with correction of mode maps

Yurasova Oksana, Semerak Mykhaylo, Lys Stepan

Rynek Energii

|

2020

|

Nr 5

78--86

EN

The main purpose of the work was to conduct testing and adjustment tests of the boiler ТПП-312A st. № 3 of the Uglegirsk TPP (Ukraine) in the operational range of loads and adjusting the mode maps of the boiler and vacuum cleaners during its transfer to solid fuel combustion, which differs from the design general and specific. The results of mode-adjustment tests with determination of: dependence of influence of steam productivity on mode, and economic indicators of boiler operation are given; dependence of the optimal coefficient of excess air on steam production; the magnitudes of air intake into individual elements and the gas path as a whole; determining the mode of operation of the dust system. Mode-adjusting experiments were carried out at three unit capacity in the range 196 - 297 MW. The gross boiler efficiency in the load range of the block 65-100% of nominal varies accordingly from 87,58% to 88,70%. The optimal coefficients of excess air in the mode section at a load of 65 and 100% are 1.22 and 1.15 respectively. Compiled mode map of the boiler and vacuum cleaner. The suggestions for increasing the efficiency and reliability of the boiler are given.

9

Badanie procesu spalania węgla kamiennego w kotłach grzewczych wyposażonych w parową komorę dopalania

Ciupek Bartosz

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 8

1163--1168

PL

Zbadano wpływ pary wodnej dostarczanej do procesu spalania węgla kamiennego w kotle grzewczym wyposażonym w klasyczną komorę spalania oraz znajdującą się nad nią komorę dopalającą ze swobodnym przenikaniem do niej gazów spalinowych i płomienia na proces spalania. W trakcie badań mierzono zmiany emisji substancji szkodliwych oraz parametry termodynamiczne procesu spalania. Strumień masy doprowadzonej do komory spalania pary wodnej wynosił maksymalnie 3,6 kg/h, co wynikało z nominalnych parametrów technicznych parownicy użytej w badaniach (objętość oraz moc wytwórcza pary wodnej). Dzięki otrzymanym wynikom pokazano, że para wodna doprowadzona do komory spalania kotła grzewczego małej mocy znacząco wpłynęła na zmianę składu chemicznego spalin. Doprowadzenie pary wodnej do komory spalania spowodowało obniżenie stężeń masowych emitowanych pyłów (PM) i tlenków azotu (NOx) oraz wielokrotny wzrost stężenia masowego emitowanego tlenku węgla(II). W przypadku doprowadzenia do komory dopalającej pary wodnej otrzymano, podobnie jak w przypadku komory spalania, znaczący spadek emisji PM i nieznaczny NOx przy zachowaniu zbliżonej emisji CO względem normalnej pracy urządzenia. Kocioł grzewczy o mocy nominalnej 18 kW był tak wyregulowany, aby pracować w sposób ciągły z mocą ok. 5,5 kW, co stanowiło ok. 30% względem mocy znamionowej. Przedział ten odzwierciedla rzeczywisty przedział mocy, z jaką kotły grzewcze na paliwa stałe pracują w warunkach rzeczywistej eksploatacji. Mierzono także temperaturę panującą w komorze spalania i dopalania, temperaturę spalin i zawartość tlenu w spalinach. Na podstawie otrzymanych wyników wyliczono współczynnik nadmiaru powietrza (λ).

EN

Solid fuel boiler with the nominal heating power 18 kW was fired with black coal only or with addn. of max. 3.6 kg/h steam to combustion or afterburning chambers. The steam addn. to the combustion chamber resulted in a decrease of particulate matter content with a small decrease in NOx concn. and a large increase in CO content in the exhaust gas, while steam addn. to the afterburning chamber resulted in a decrease of particulate matter content with a slight decrease in emission of CO and NOx.

10

Analiza emisji zanieczyszczeń z wybranych źródeł ciepła dla budynku jednorodzinnego

Generowicz Natalia

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 9

1309--1311

PL

Przeprowadzono ocenę emisji zanieczyszczeń z kotłów opalanych węglem, biomasą, gazem ziemnym, lekkimi olejami opałowymi oraz z pomp ciepła. Wyliczono całkowite zużycie paliwa do wytwarzania energii oraz wielkość emisji zanieczyszczeń towarzyszącej procesowi spalania. Najniższą emisję obserwowano w przypadku kotła na gaz ziemny.

EN

Pollutant emission anal. was carried out for coal-fired, biomass-fired, natural gas or light fuel oil-fired boilers and a heat pump. The total fuel consumption for generation primary and final energy and the emission of pollutants accompanying its combustion were calculated. The lowest emission was obsd. for supplying energy by using a natural gas boiler.

11

Eco-innovative method of cleaning heat exchangers from boiler scale

Olczak Piotr, Kowalski Zygmunt, Kulczycka Joanna, Makara Agnieszka

Management and Production Engineering Review

|

2020

|

Vol. 11, No. 1

23–-30

EN

The operation of thermal devices and installations, in particular heat exchangers, is associated with the formation of various deposits of sediments, forming the boiler scale. The amount of precipitate depends on the quality of the flowing liquids treatment, as well as the intensity of the use of devices. There are both mechanical and chemical treatment methods to remove these deposits. The chemical methods of boiler scale treatment include the cleaning method consisting in dissolving boiler scale inside heat devices. Worked out descaling concentrate contains phosphoric acid (V) and the components that inhibit corrosion, anti-foam substances, as well as anti-microbial substances as formalin, ammonium chloride, copper sulphate and zinc sulfate. Dissolution of the boiler scale results in the formation of wastewater which can be totally utilized as raw materials in phosphoric fertilizer production. As a result, both the preparation produced and its use are entirely free from waste.

12

Testing the volume of HF, HCl, CH4 gaseous air pollutants’ emission for WR water grate boilers type - state of the polish heating industry

Różycka-Wrońska Ewelina, Wojdyga Krzysztof

Instal

|

2020

|

nr 12

9--14

EN

Poland is one of the heaviest users of district heating systems in Europe, and those district heating systems are mainly coal-fired. This study describes the correlation between emission of gaseous air pollutants and the combustion parameters of WR coal-fired water grate boilers (WR-25, WR-10, WR-8M). Air pollution emissions loads were measured during boiler work in conditions other than standard (start-up, extinction, load fluctuations). A negative impact of compounds such as HCl, HF, CO and NH3 in emission standards for various heat sources has been noted.

PL

Polska należy do największych użytkowników systemów ciepłowniczych w Europie, które wciąż w większości opalane są węglem kamiennym. W artykule opisano korelację pomiędzy emisją gazowych zanieczyszczeń powietrza i parametrami spalania węglowych wodnych kotłów rusztowych typu WR (WR-25, WR-10, WR-8M). Wielkości gazowych emisji zanieczyszczeń powietrza były mierzone podczas pracy kotłów w warunkach odbiegających od normalnych (rozruch, wygaszanie, zmiana obciążenia). Zaobserwowano negatywny wpływ związków, takich jak: HCl, HF, CO oraz NH3.

13

Uszkodzenia wybranych elementów ciśnieniowych pracujących w warunkach pełzania

Staszałek Kamil, Brunne Krzysztof, Sobczyszyn Adrian

Energetyka

|

2020

|

nr 12

682--685

PL

Ocena stanu technicznego elementów pracujących w warunkach pełzania powinna wykorzystywać wyniki badań defektoskopowych, metalograficznych i pomiarów deformacji w zakresie zaplanowanym na podstawie retrospekcji oraz analizy warunków pracy w okresie od ostatnich badań i oceny. Wykorzystanie metod mechaniki pękania oraz zdalnej diagnostyki pozwala zarówno określić możliwość i warunki pracy uszkodzonego elementu jak również nadzorować jego bezpieczeństwo, aktualny stan techniczny w trybie on-line. W artykule przedstawiono aktualne, z lat 2019 i 2020, doświadczenia Pro Novum w zakresie identyfikacji uszkodzeń elementów grubościennych pracujących w warunkach pełzania, ich diagnostyki oraz oceny możliwości dalszej eksploatacji.

EN

The assessment of components working in creep conditions should use the results of defectoscopy, metallographic tests and deformation measurements in scope planned on the basis of retrospection and analysis of working conditions in the period from the last tests and assessment. The use of fracture mechanics and remote diagnostics methods allows to determine the possibility and working conditions of the damaged element as well as to monitor its safety and current technical condition in on-line mode. The article presents the current, 2019 and 2020, experience of Pro Novum in the field of identification of damage to thick-walled elements working in creep conditions, their diagnostics and the assessment of the possibility of further operation.

14

Odzysk ciepła odpadowego z gazów spalinowych ze źródeł ciepła w halach

Dudkiewicz Edyta

Nowoczesne Hale

|

2019

|

Nr 3

54--58

PL

Ciepło odpadowe może być pozyskiwane ze spalin powstałych w procesie spalania paliw. Dzięki różnym technologiom wymienników ciepła i mediom transportującym ciepło odzyskane ciepło odpadowe może być wykorzystane do ogrzewania powietrza hali lub przygotowania ciepłej wody użytkowej. Przedstawiono przykłady schematów odzysku ciepła ze spalin z kotłów i z promienników gazowych.

EN

Waste heat can be recovered from flue gases emitted as a result of the combustion of fuels. Thanks to different technologies of heat exchangers and media transporting heat, recovered waste heat can be used to heat the inner air or to prepare domestic hot water. The article presents the examples of heat recovery from flue gases from boilers and from gas radiant heaters.

15

Instalacja oczyszczania spalin kotła WR25 nr 4 w Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej w Suwałkach – pierwsze doświadczenia

Modzelewski Mieczysław

Instal

|

2019

|

nr 10

8--10

16

Carbon monoxide and nitric oxide concentrations in the flue gas during the combustion of agricultural biomass briquettes in a 25 kW log gasification boiler

Pałaszyńska Katarzyna, Juszczak Marek, Grobelny Tomasz, Andrzejczak Filip

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2019

|

vol. 62, nr 204

99--114

EN

A study was made of the two-stage combustion of agricultural biomass briquettes (rye straw, miscanthus, hay, corn stover) in a 25 kW wood log gasification boiler. The following correlations for selected fuel loads and biomass types were shown: fluctuation of temperature over time both in the gasification chamber and in the combustion zone, variation over time of carbon monoxide and nitric oxide concentrations, correlation between nitric oxide and carbon monoxide concentrations in the flue gas, and variation of carbon monoxide and nitric oxide concentrations versus oxygen concentration and temperature in the combustion zone. Two-stage combustion of agricultural biomass proved to be efficient, as slag was not generated. Relatively high carbon monoxide concentrations in the flue gas resulted from the lack of automated regulation of air supply to the gasification chamber and the combustion zone.

17

Modelling and application of Stirling engine with renewable sources in electricity production

Ďurčanský P., Nosek R.

Structure and Environment

|

2018

|

Vol. 10, no. 4

386--389

EN

The rapid development of humanity and the backward technologies lead to an increasing need for energy. In the last few decades, studies have been published that rising energy consumption has a negative impact on the environment, resulting in an increasing trend in the use of renewable energy sources. Nowadays, there are a number of systems that use the energy of water, wind, sun, and earth heat, different solutions for increasing energy production are investigated in the world. One of the ways is utilization of renewable energy sources in cogeneration devices - combined production of electricity and heat in one device, with a high overall efficiency. The article deals with principle of hot-air engine, its basic calculation and use in combined production of heat and electricity from biomass.

PL

Szybki rozwój ludzkości i technologii prowadzi do wzrostu zapotrzebowania na energię. Na przestrzeni ostatnich kilku dekad opublikowano prace wskazujące, że wzrost konsumpcji energii ma negatywny wpływ na środowisko, co prowadzi do wzrostu zainteresowania odnawialnymi źródłami energii. Obecnie wiele układów wykorzystuje energię wody, wiatru, słońca i ziemi, a różne rozwiązania zwiększające produkcję energii są przedmiotem badań na świecie. Jednym ze sposobów wykorzystania odnawialnych źródeł energii są układy kogeneracyjne – skojarzona produkcja ciepła i energii elektrycznej w jednym urządzeniu o zwiększonej sprawności całkowitej. Artykuł przedstawia zasadę działania silnika na ciepłe powietrze, podstawowe zasady obliczeń i wykorzystanie w skojarzonej produkcji energii cieplnej i elektrycznej z biomasy.

18

Improving of boiler efficiency by controlling the harmful substances concentration in the combustion products

Szkarowski A., Janta-Lipińska S.

Structure and Environment

|

2018

|

Vol. 10, no. 4

367--375

EN

Chemical carbon level control is considered to be one of the simplest, cheapest and the most effective methods of optimizing fuel combustion. Standardized balance boiler’s tests show that maximum efficiency can be mentioned with highly noticeable chemical underburn responding to concentration of carbon monoxide 0.02-0.03% vol. (200-300 ppm). In addition, nitrogen oxide, which originates in maximum temperature (with lack of underburn), is 35 times more toxic than carbon monoxide. It can be supposed that defining the permissible level of chemical underburn is a typical optimizing issue due to minimize the destination function. To simplify and unify the issue, ecological and economical fuel combustion criteria were proposed as well as general energy-ecology criterion, which is simultaneously the searched destination function. Results of such research on boilers have shown that optimum combustion operation takes place within carbon monoxide concentration of 234-379 mg/m3, oxygen 4.11-4.24% vol. and air pressure 80-81 daPa.

PL

Sterowanie poziomem niedopału chemicznego uważa się za jedną z najprostszych, najtańszych i wysokoefektywnych metod optymalizacji spalania paliwa. Standardowe bilansowe próby kotła pokazują, że maksymalną jego sprawność notuje się przy wielce zauważalnym niedopale chemicznym odpowiadającym stężeniu CO na poziomie 0,02-0,03% obj. (200-300 ppm). Ponadto tlenki azotu, które powstają w maksymalnej temperaturze, czyli przy braku niedopału, są substancjami około 35 razy bardziej toksycznymi niż tlenek węgla. Z tego wynika, że wyznaczenie dopuszczalnego poziomu niedopału chemicznego stanowi typowe zagadnienie optymalizacyjne, mające na celu zminimalizowanie pewnej funkcji docelowej. Dla ujednolicenia tego problemu zostało zaproponowane ekologiczne i ekonomiczne kryterium spalania paliwa, jak również uogólnione kryterium energetyczno-ekologiczne będące poszukiwaną funkcją docelową. Jak pokazały wyniki takich badań na kotłach, optymalny tryb spalania znajduje się w zakresie stężenia tlenku węgla w granicach 234-379 mg/m3, tlenu 4,11–4,24% obj. i ciśnienia powietrza 80–81 daPa.

19

Zastosowanie elektrofiltrów w kotłach c.o. z automatycznym podawaniem paliwa stałego

Matuszek K., Hrycko P., Master J., Łukasik K., Wawro M., Tatar Z.

Rynek Instalacyjny

|

2018

|

Nr 4

52--57

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań energetyczno-emisyjnych kotów c.o. o mocy znamionowej od 15 do 40 kW podczas pracy z mocą nominalną i minimalną bez i z zastosowaniem urządzeń typu elektrofiltr. Do badań wybrano podstawowe trzy typy kotłów c.o. z automatycznym podawaniem paliwa. W przypadku każdego z kotłów c.o. (kocioł retortowy i podsuwowy zasilane węglem kamiennym oraz peletowy zasilany peletem drzewnym) zamontowano to samo urządzenie typu elektrofiltr i sprawdzono redukcję zanieczyszczeń pyłowych, zanieczyszczeń organicznych oraz sumy 16 WWA wg EPA w tym B(a)P. Dodatkowo badany elektrofiltr porównano pod kątem osiąganych redukcji zanieczyszczeń pyłowych z podobnym urządzeniem dostępnym na rynku produkowanym przez znaną firmę działającą na rynku UE oraz urządzeniem produkowanym na własne potrzeby przez firmę produkującą kotły c.o.

EN

This paper presents the results of energy and emission tests of boilers with a rated output of 15 to 40 kW during operating at nominal and minimum power with and without using electrostatic precipitators. The three types of boilers with automatic fuel feeding system were selected for the tests. For each of the boilers (retort boiler and grate boiler, hard coal and wood pellet fueled) installed the same type of electrostatic precipitator and checked the reduction of dust pollution, organic pollutants and sum of 16 PAHs according to EPA, including B(a)P. In addition, the tested electrostatic precipitator was compared in terms of achieved dust pollution reduction with a similar device available on the market, produced by a known company operating on the EU marked and with a device manufactured for own needs by boiler company.

20

Analiza emisji zanieczyszczeń w wyniku wytwarzania energii cieplnej

Noch T., Mikołajczewska W., Wesołowska A., Friedberg A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1181--1198

PL

W opracowaniu przedmiotem badań jest wytwarzanie energii cieplnej. W wyniku tego zjawiska następuje emisja zanieczyszczeń do atmosfery. Wielkość emisji uzależniona jest od rodzaju i ilości spalanego paliwa. W pracy przedstawiono parametry techniczno-technologiczne urządzeń energetyki cieplnej wykorzystywane w procesie badawczym. W obiekcie eksploatowane są dwa kotły Paromat-Simplex z palnikami Weishaupt L5T D oraz jeden kocioł Paromat ER ND z palnikiem Weishaupt L1Z-B. W pracy dokonano obliczeń wielkości i parametrów emisji. Przeprowadzono badania i obliczenia stężeń emitowanych zanieczyszczeń dla kotłowni olejowej wodno-parowej, eksploatowanej przez obiekt zlokalizowany w Gdańsku Stogach. Badania dotyczą również wykorzystania źródeł energii odnawialnej. W wyniku przeprowadzonych badań porównawczych z zastosowaniem kotła Pilewang Gizex – PM stwierdzono, że oddziaływanie spalania słomy na stan czystości powietrza atmosferycznego jest mniej negatywne niż spalania węgla. Bilans emisji dwutlenku węgla podczas spalania biomasy jest zerowy, gdyż wytworzona jego ilość jest równoważna ilości CO2 pobranej przez roślinę podczas jej wzrostu. Analizą objęto również współpracę kotłowni z zespołem pomp ciepła. System hybrydowy uwzględnia różną moc zainstalowaną w pompach ciepła w granicach Qpc = 13,5-67,5 kW. Moc szczytowa kotłów jest równa Qhybr. = 262,5 kW. Zastosowanie pomp ciepła zmniejszy emisję dwutlenku węgla, odpowiednio dla QPC = 67,5 kW o ∆BCO2 = 33 Mg/a oraz dla QPC = 13,5 kW o ∆BCO2 = 6,6 Mg/a. Z uwagi na to, że badany obiekt zlokalizowany jest na terenie Nadmorskiego Parku Krajobrazowego, wskazane jest możliwie największe ograniczenie emisji zanieczyszczeń z kotłowni (dwutlenku węgla, tlenków siarki, tlenków azotu). Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii przez lokalną energetykę cieplną jest korzystne dla ochrony środowiska.

EN

The research is related to thermal energy production and related air pollutions. As a result of this process, emission of pollution to the atmosphere occurs. The effect of pollution depends on the sort and amount of combusted fuel. Technical and technological parameters of thermal energy installations, which have been used in the research process, have been presented. In the building there are two Paromat-Simplex boilers with Weishaupt L5T D burners. In addition to this, a boiler Paromat ER ND with Weishaupt L1Z-B burner is installed. The boilers characteristics are discussed. The influence of thermal energy sources on the environment has been taken into account. Calculations of the volume and parameters of emission have been conducted. The research also concerns the use of renewable energy. As a result of the comparative research with the application of Pilewang Gizex – PM boiler it was found that the influence of straw combustion on the quality of air is less negative than coal combustion. Carbon dioxide emission of biomass combustion is neglected because its amount equals the amount of CO2 absorbed by a plant during its growth. The analysis includes also the hybrid system of a boiler with a set of heat pumps in the power range Qpc = 13,5-67,5 kW. Maximum power of boilers is Qhybr. = 262,5 kW. The application of heat pumps reduces carbon dioxide emission: for QPC = 67,5 kW reduction is ∆BCO2 = 33 Mg/a and for QPC = 13,5 kW it correspond to ∆BCO2 = 6,6 Mg/a. Due to the fact that the object being the subject of the research is located in the Coastal Landscape Park (pol. Nadmorski Park Krajobrazowy) it is advisable to significantly reduce emission of pollution from boilers (carbon dioxide, sulfur oxides, nitrogen oxides). The application of renewable sources of energy by local thermal power engineering is favorable for the protection of the environment.