Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie sieci neuronowych do oceny krytycznej wilgoci w procesie suszenia

Pelińska-Olko E., Ostrycharczyk M., Czerep M., Pawlak-Kruczek H.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 6

82--91

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania sieci neuronowych do wspomagania badań, wykonywanych w procesie suszenia węgli i optymalizacji organizacji suszenia. Sieci zostały wykorzystane w skali laboratoryjnej do weryfikacji badań wilgoci krytycznej węgla brunatnego, suszonego w wirowym złożu fluidalnym. Wilgoć krytyczna jest tutaj rozumiana jako parametr w stanie ustalonym, którego wartość pozostaje od pewnego momentu na niezmienionym poziomie, pomimo dalszego procesu suszenia. Parametr ten odgrywa kluczową rolę w podniesieniu sprawności konwersji energii na energię elektryczną, czego konsekwencją jest zmniejszenie ilości emisji CO2 i innych gazów cieplarnianych oraz zmniejszenie innych negatywnych oddziaływań na środowisko, wynikających z wykorzystywania tego typu węgli do produkcji energii, w postaci np. temperatury i strumienia spalin za kotłem, korozji przewodów spalin. W pracy wykorzystano wyniki badań otrzymanych w ramach projektu pt. „Wstępne suszenie węgla brunatnego dla celów energetycznych” realizowanego na Politechnice Wrocławskiej w konsorcjum z Politechniką Opolską, Instytutem „Poltegor” i Elektrownią Turów, polegającym na eksperymentalnym zbadaniu wybranej koncepcji nowej technologii suszenia węgla brunatnego, przy zastosowaniu niskotemperaturowych źródeł ciepła. Porównano tu przebieg procesu suszenia dwóch skrajnych pod względem ilości popiołu węgli brunatnych: ze złóż w Grecji (40% popiołu) i Australii (5% popiołu). Dzięki swoim możliwościom predykcji parametrów w dalekiej przyszłości, sieci pozwoliły na określeniu wilgoci końcowej badanych węgli, na podstawie jej krótszych przebiegów czasowych w stanach nieustalonych, uzyskanych na drodze doświadczalnej. Zastosowanie ich w tym przypadku staje się zatem ekonomicznie uzasadnione ze względu na możliwość skrócenia czasu trwania eksperymentu. Sieci okazały się także przydatne do szybkiej weryfikacji, czy wyznaczona eksperymentalnie wartość wilgoci krytycznej jest rzeczywiście wartością tego parametru w stanie ustalonym.

EN

In this paper, the authors present the possibilities of using neural networks to support research, performed on the topic of lignite drying and optimization of the lignite drying process. The networks were used on a laboratory scale to verify the final moisture content of lignite determined during drying tests in a vortex fluidized bed. The final moisture content is here understood as a steady-state parameter, the value which, once obtained, remains unchanged, despite the further drying process. This parameter plays a key role in increasing the efficiency of energy conversion from the chemical energy of the lignite to electricity, which results in a reduction of CO2 and other greenhouse gas emissions and reduction of other negative environmental impacts during the use of this type of coal for energy production, such as temperature and volumetric flow rate of the flue gas at the outlet of the boiler as well as corrosion of the exhaust ducts, etc. At work, results of research, obtained as part of the project entitled "Initial drying of lignite for energy purposes" were used as an input data for the neural network. The research was carried out at the Wrocław University of Technology in a consortium with the Opole University of Technology, Poltegor Institute and Turów Power Station, using a novel brown coal drying technology capable of utilizing low temperature heat sources. The course of the drying process of two extreme types of lignite, in terms of the ash content: from deposits in Greece (40% of ash) and Australia (5% of ash). Thanks to their predictive capabilities the networks allowed unambiguous determination of the critical moisture content. The networks have also proved useful in quickly verifying whether the experimentally determined value of a final moisture content is actually the value of this parameter in the steady state.

2

Expansion modeling of fluidized bed – case study of brown coal dryer

Ryszczyk K.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 70

87-88

EN

Model of the fluidization chamber used to the numerical simulation of the expansion of the fluidized bed was presented. Results of numerical simulations at different times showing expansion of the bed in the chamber were presented. The model was used to select and evaluate of drying process parameters case study of brown coal. The results of experimental tests with usage of experimental laboratory installations was presented. The qualitative compatibility of experimental results with simulated ones allows to use the model in the design process of similar devices.

3

Niskotemperaturowe suszenie węgla brunatnego dla energetyki zawodowej. Badania własne

Plutecki Z., Michalski M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2012

|

R. 53, nr 3-4

50-56

PL

Autorzy przeprowadzili serię eksperymentów używając innowacyjny system suszenia węgla brunatnego metodą fluidalną w niskich temperaturach czynnika suszącego (powietrza): 25-70°C. Badania prowadzono na węglu brunatnym ze złoża w Bełchatowie i Turoszowie, zakres badań dotyczył wielkości ziaren: 0-0,4; 0,4-2; 2 -4; 4-6,3 i ponad 6,3 mm. W artykule przedstawiono termo-kinetyczne właściwości badanych węgli, między innymi określono wpływ wielkości ziarna i struktury węgla oraz stopień wilgoci na intensywność procesu suszenia w funkcji temperatury czynnika grzewczego i czas trwania procesu. Ponadto, poprzez monitorowanie parametrów suszenia wyznaczono krzywe poboru energii do odparowania jednego kilograma wody z mokrego węgla brunatnego w ustalonych warunkach, a tym samym ustawiając optymalny obszar dla parametrów procesu suszenia ze względu na kinetykę procesu jak i nakład energetyczny.

EN

The authors conducted series of experiments using an experimental brown coal drying system with fluid bed method in the low medium (air) temperature: 25-70°C. The study was conducted on brown coal from a deposit of Bełchatów and Turoszów, range of tests concerned the grain size: 0-0,4; 0,4-2; 2 -4; 4-6,3 and more than 6.3 mm. In the paper are presented the thermo - kinetic properties of studied coals, inter alia: is determined the effect of grain size and structure of coal and its degree of moisture on the intensity of the drying process as a function of changing temperature of the heating medium and the duration of the process. In addition by monitoring the drying process parameters, curves of the energy input for evaporation of 1 kg water from wet brown coal were determined, thus setting the optimum area for the parameters of the drying process (due to kinetics of the process and energy consume).

4

Zapotrzebowanie na energię do układu suszenia węgla brunatnego

Pawlak-Kruczek H., Lichota J., Jędrusyna A., Tomczuk K., Ostrycharczyk M.

Rynek Energii

|

2011

|

nr 1

127-132

PL

W artykule przedstawiono trzy rozwiązania konstrukcyjne i procesowe suszarek. Podano zużycie energii potrzebnej do suszenia w zależności od zastosowanego procesu suszenia (1000, 3200 kJ/kg H2O). W pracy opisano zaprojektowaną i zbudowaną przez autorów instalację do suszenia węgla, wykorzystującą złoże fluidalne (zadanie realizowane w ramach projektu "Wstępne suszenie węgla brunatnego dla celów energetycznych" POIG.01.03.01-00-040/08-00). Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dokumentujących zużycie energii elektrycznej w odniesieniu do masy wysuszonego węgla. Uzyskane wyniki porównano z danymi innych metod suszenia węgla brunatnego.

EN

This paper shows several ideas concerning different dryers constructions and processes. It is shown that depending on utilized process energy demand for a dryer is in range (1000, 3200) kJ/kg H2O. Authors showed elements of research performed on an own brown coal dryer, too. The dryer has circulating fluidized bed supplied by hot air obtained from waste heat sources in a power plant. Energy demand for the proposed dryer is in range 1700 kJ/kg H2O. This dryer's construction has potential for further energy consumption decrease.

5

Efficiency of brown coal dryer depending on drying method

Pawlak-Kruczek H.

Rynek Energii

|

2011

|

Nr 5

150-158

EN

This paper shows the results of research performed on own constructions of a brown coal dryer. Three different constructions of dryers were considered and investigated. Energy demand for commercial dryers depends on utilized process and is in a range (330, 4000) kJ/kg H2O. The authors showed energy demand for own constructions; coal analysis: water content before and after drying, c h n s - analysis, TGA analysis. Simulations of a drying process inside a dryer are shown, too.

PL

. Głównym rezultatem pracy jest porównanie zapotrzebowania na energię potrzebną do odparowania 1 kg wody z węgla przez trzy typy suszarek: dwie fluidalne o różnych kierunkach przepływu mieszaniny dwufazowej oraz obrotową. Suszarki są konstrukcjami oryginalnymi. Przyjęto, że cząstki węgla w suszarkach będą ogrzewane ciepłem odpadowym dostępnym na terenie elektrowni. Zużycie energii zależy od średnicy suszonej frakcji węgla (rys. 18). Przy frakcjach mniejszych lub równych 0.4 mm zużycie energii w suszarce fluidalnej 1 wynosiło 134 kJ/kg H2O. Innymi parametrami wpływającymi na zużycie energii są: masa suszonego węgla, spadek ciśnienia na złożu fluidalnym, prędkość powietrza, wilgotność początkowa i końcowa, temperatura, czas, suszenia. Minimalizacja zużycia energii wiąże się ze wzrostem masy węgla, skróceniem czasu suszenia, zmniejszeniem wilgotności końcowej, wzrostem temperatury źródła ciepła odpadowego, zmniejszeniem średnicy cząstki węgla, wzrostem prędkości powietrza i zmniejszeniem spadku ciśnienia na złożu. Wymienione zmienne są częściowo od siebie zależne np. wzrost masy węgla powoduje większy spadek ciśnienia na złożu fluidalnym i spada prędkość powietrza suszącego. Stąd będą prowadzone dalsze eksperymenty mające na celu ustalenie tych zależności. W artykule zaprezentowano również oryginalną metodę pomiarową ciągłego ubytku wilgoci z suszarki. Metoda opiera się na pomiarze wilgotności względnej powietrza wlotowego i wylotowego. Wilgotność względna jest przeliczana na masową zawartość wilgoci w powietrzu wyrażoną w kg H2O/kg suchego powietrza. Różnica pomiędzy wilgotnością bezwzględną na wlocie i wylocie jest ubytkiem wilgoci z węgla. Pomiar ten umożliwia wskazanie optymalnej wilgotności końcowej węgla ze względu na zużycie energii.

6

Instalacja do suszenia węgla brunatnego metodą fluidalną

Plutecki Z., Zator S., Lasar M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 12

1608-1610

PL

Proces suszenia fluidalnego jest wciąż obszarem intensywnych badań naukowych w zakresie niestacjonarnych przepływów dwufazowych typu gaz - ciało stałe z jednoczesna wymianą ciepła i masy. Głównym celem tych badań jest określenie niezbędnych właściwości geometrycznych komory fluidalnej oraz parametrów przepływowych, zapewniających dużą intensywność procesu suszenia przy jednoczesnym minimalnym zużyciu energii. Zespół autorów opracował i wykonał doświadczalną instalację do fluidalnego suszenia węgla w warunkach laboratoryjnych, wyposażoną w układy pomiaru przepływu, temperatury, ciśnienia i wilgotności powietrza w kilku charakterystycznych miejscach instalacji. Mierzone są wielkości pozwalające określić jednostkowe zużycie energii na kilogram suszonej masy węgla. System pomiarowy pozwala monitorować procesu suszenia w czasie rzeczywistym. Instalacja pomiarowa jest zintegrowana z układem sterowania procesem.

EN

The fluidized bed drying process is a gas-solid multiphase flow, where the dispersed phase concentration is the object of scientific investigations. The aim of the research is to identify: a) geometrical parameters of the fluidized bed chamber, b) necessary properties of the flow providing large intensity of the drying process, while the minimum energy consumption is achieved. Research in this area requires a special experimental installation. The paper presents technological and metrological properties of a built in lab-scale drying stand. A dryer has pyramid shape. The air is transported through a fan and electric heater to a lower part of the bed. Brown coal from a container is delivered to the dryer through a gate. There are air openings in the dryer upper part. Segregation of air and coal is performed in an external filter. The dryer is equipped with sensors for measurements of flow, temperature, pressure and relative humidity. A precise laboratory weight of class II/III was used for measurements. The main part of the measurement acquisition sensors are transducers of signals, and converters providing data to a PC. The control system enables monitoring the process of drying a chamber by measuring coal particles, allowing determining the temperature, pressure and humidity at selected points. In addition, the measured values are necessary for balancing energy consumption in the process.