Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The role and importance of risk assessment in machinery design and control systems on the example of a model research line designed for the production of low-emission composite fuel

Kozłowski Artur, Smyła Jarosław, Bembenek Michał, Wojtas Piotr, Kasprzyczak Leszek

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 1

25--45

EN

The article discusses the construction and functionality of a modular line for the production of low-emission composite fuel, which was developed as part of a project cofinanced by European Funds, the aim of which was to develop an ecological, composite solid fuel intended for low and medium power boilers. The designed and built innovative production line has been tested in terms of safety requirements in accordance with the Machinery Directive 2006/42/EC. Based on the harmonized standards, the risk estimation algorithm was selected. The assessment covered, inter alia, mechanical, electrical and thermal hazards, hazards related to noise and processed material, and those related to control systems that perform safety functions. In order to eliminate non-conformities, technical and organizational measures increasing the safety of service were proposed.

PL

W artykule omówiono budowę i funkcjonalność modułowej linii do wytwarzania niskoemisyjnego paliwa kompozytowego, która została opracowana w ramach projektu dofinansowanego z Funduszy Europejskich, którego celem było opracowanie ekologicznego, kompozytowego paliwa stałego przeznaczonego do kotłów małej i średniej mocy. Zaprojektowana i zbudowana innowacyjna linia produkcyjna została sprawdzona pod kątem wymagań bezpieczeństwa według Dyrektywy Maszynowej 2006/42/WE. Na podstawie norm zharmonizowanych dokonano wyboru algorytmu szacowania ryzyka. Ocenie podlegały m.in. zagrożenia mechaniczne, elektryczne, termiczne, zagrożenia związane z hałasem i przetwarzanym materiałem oraz dotyczące systemów sterowania realizujących funkcje bezpieczeństwa. W celu eliminacji niezgodności zaproponowane zostały techniczne i organizacyjne środki podnoszące bezpieczeństwo obsługi.

2

Badanie możliwości wytwarzania przyjaznego środowisku kwalifikowanego paliwa kompozytowego dla okresu przejściowego w sektorze komunalno-bytowym w Polsce

Bembenek Michał, Dzik Tomasz, Smyła Jarosław, Wojtas Piotr

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 3

191--196

PL

Przedstawiono wyniki wstępnych badań laboratoryjnych dotyczących możliwości wytworzenia w prasie walcowej mikrobrykietu o właściwościach proekologicznych. Wykazano, że z nieużytecznej klasy ziarnowej węgla o frakcji < 5 mm powstającej w produkcji ekogroszku można uzyskać wartościowe paliwo proekologiczne. Brykiety o objętości 1 i 2 cm3 wytwarzane są z węgla rozdrobnionego o granulacji < 2 mm, zmieszanego z dodatkami katalizującymi i/lub sorbentami oraz lepiszczem. Odpowiednio na- wilżona mieszanka poddana jest formowaniu i zagęszczeniu w prasie walcowej. Następnie wytworzone brykiety są suszone do wilgotności końcowej ok. 7% mas. Wstępne wyniki badań wskazały, że tak wytworzone paliwo kompozytowe wykazuje lepsze właściwości eksploatacyjne niż węgiel lub drewno i powinno stanowić bardzo dobry substytut ekogroszku.

EN

Blends of bituminous coal (grain class of < 5 mm reduced to < 2 mm) with additives (catalyst, sorbent and wheat or rye binder) were briquetted in lab. roller press. The produced briquettes were dried to the final moisture of about 7% and analyzed for compressive strength, breakability, water sorption as well as CO, NOx, VOC, PM2.5 and PM10 emissions during the combustion process. Composite fuel showed better operational properties than the traditional eco-pea coal, and its use could reduce CO2 emissions.

3

Otrzymywanie brykietów paliwa kompozytowego z węgla brunatnego i biomasy

Janewicz A., Kosturkiewicz B.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 9

1521-1523

PL

Stwierdzono możliwość podwyższenia gęstości energetycznej i poprawy efektów spalania węgla brunatnego z biomasą jako paliwa kompozytowego. Przedstawiono wyniki badań brykietowania paliwa w matrycy zamkniętej oraz w prasie walcowej. Stosowano węgiel z KWB „Pole Szczerców” oraz słomę owsa zmieszaną z włóknami celulozy. Wyznaczono charakterystyki zagęszczania, określono wskaźniki jakości brykietów oraz ustalono wpływ składu mieszanki i nacisku jednostkowego na te wskaźniki.

EN

Lignite was briquetted with oat straw and cellulose fibers (20-50% by mass) in a cylindrical mold and in a roll press to det. the pressure-d. relationships. The briquettes were studied for compression and impact strengths and for water resistance. Effects of the biomass-to-lignite ratio and applied pressure on the strength of the briquettes were examd. Impact resistance index of the briquettes showed a max. at 30% content of the biomass. Both compressive strength and water resistance decreased with increasing biomass content.

4

Brykietowanie węgla brunatnego z biomasą w celu uzyskania paliwa kompozytowego

Janewicz A., Kosturkiewicz B.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 5

121--128

PL

Dyrektywa 2001/77/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 września 2001 r. w sprawie wspierania produkcji energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych i będący jej konsekwencją załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów w sprawie Polityki energetycznej Polski do 2030 roku z dnia 10 listopada 2009 r. wskazują na konieczność wzrostu udziału paliw odnawialnych w bilansie energetycznym Polski. Ma się to przyczynić do wzmocnienia bezpieczeństwa energetycznego oraz zrównoważonego rozwoju kraju. Stąd, w ostatnim czasie, jednym z podstawowych kierunków polityki energetycznej Polski stał się rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w tym biomasy. Równocześnie konieczność dywersyfikacji struktury wytwarzania energii elektrycznej wskazuje na celowość przygotowania nowych technologii zagospodarowania tradycyjnych źródeł energii, np. węgla brunatnego. Wysoka zawartość wody (wilgotność nawet powyżej 50%) węgla brunatnego oraz jego mała gęstość nasypowa jest przyczyną niewielkiej gęstości energetycznej tego paliwa. Jedną z metod na jej polepszenie jest dodawanie do węgla brunatnego biomasy np. w postaci rozdrobnionej słomy, a następnie zagęszczanie i brykietowanie takiej mieszanki w prasach walcowych o dużych wydajnościach. Zastosowanie tej technologii jest możliwe pod warunkiem odpowiedniego przygotowania scalanych materiałów. W Katedrze Systemów Wytwarzania Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, w ramach programu „CoalGas” – Work Package 5, opracowano koncepcję przygotowania paliwa kompozytowego z węgla brunatnego wydobywanego ze złoża Szczerców oraz rozdrobnionej słomy z owsa. W artykule przedstawiono niektóre wyniki tych badań, w tym rezultaty analizy fizykochemicznej tego paliwa.

EN

Directive 2001/77/EC of the European Parliament and of the Council of 27 September 2001 on the promotion of electricity produced from renewable energy sources and an annex to the Resolution of the Council of Ministers no. 202/2009 on the Polish energy policy until 2030 of 10 November 2009 indicate a need for a strong increase in contribution of renewable fuels in energy balance of Poland. It is supposed to reinforce Polish energy security and to help balanced development of the country. Therefore a development of utilisation of renewable energy, such as biomass, became one of the focal points in Polish energy policy. Simultaneously a necessity for a diversification of production of electricity indicates a purpose of creating new technologies that would help in managing traditional energy sources such as lignite. Due to high moisture and bulk density, lignite as a fuel has low energy density. One of the ways to increase energy density is adding biomass (such as oat straw) to lignite and then briquetting the mixture in roll presses with asymmetric thickening gravity fed system. Using this technology is possible only if the integrated materials were previously correctly prepared. In Department of Production Systems at AGH University of Science and Technology, thanks to the 'CoalGas - Work Package 5' project, a new concept of creating fuel made of lignite, mined in Szczerce, combined with oat straw was mapped out. Results of research (including physico-chemical analaysis of this fuel) are presented in this paper.

5

Badanie suszenia słomy i węgla brunatnego w suszarce multicyklonowej

Dzik T., Czerski G.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 3

145--159

PL

Proces suszenia jest niezbędnym elementem podczas wytwarzania paliw kompozytowych z biomasy i węgla. Omawiana suszarka multicyklonowa jest oryginalnym rozwiązaniem konstrukcyjnym opracowanym i opatentowanym przez AGH, które może być wykorzystane w trakcie przygotowania surowca do procesu scalania. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów suszenia rozdrobnionej słomy i węgla brunatnego w doświadczalnej suszarce multicyklonowej oraz rezultaty obliczeń symulacyjnych jej pracy. Do utworzenia modelu numerycznego CFD (Computational Fluids Dynamics) procesu suszenia w suszarce multicyklonowej wykorzystano oprogramowanie ANSYS Fluent. Dzięki modelowaniu numerycznemu CFD uzyskano informacje na temat pracy i funkcjonowania wymienionej suszarki. Zaprezentowano szereg uzyskanych w trakcie obliczeń rezultatów, tj.: temperatury i zawartości wilgoci dla surowca i gazu suszącego, zmianę zawartości wilgoci surowca na poszczególnych stopniach suszarki, wpływ uziarnienia paliwa na stopień jego odparowania, rozkłady najważniejszych parametrów pracy suszarki dla gazu do suszenia i suszonych ziaren oraz czas przebywania surowca w poszczególnych stopniach suszarki. Ponadto wyznaczono współczynnik wymiany ciepła w suszarce multicyklonowej, który wynosi do 250 W/(m2K). Przeprowadzone próby na stanowisku doświadczalnym suszenia biomasy i węgla brunatnego oraz obliczenia symulacyjne potwierdziły słuszność przyjętej koncepcji suszenia z wykorzystaniem cyklonów w układzie szeregowym. Suszarka wykazała zdolność do obniżenia o 15% wilgoci w słomie przy zastosowaniu niskiej temperatury suszenia, tj. 170°C dla zastępczego rozmiaru ziarna 1,5 mm. W przypadku suszenia rozdrobnionego węgla brunatnego dla rozmiaru zastępczego ziarna 0,5 mm, ilość wilgoci zmniejszyła się o 21%. Badana suszarka multicyklonowa wykazała dużą dynamikę procesu suszenia, która wynosi 3%/s w przypadku suszenia rozdrobnionej słomy i 4%/s dla rozdrobnionego węgla brunatnego.

EN

The drying process is an essential part of the production of composite fuels from biomass and coal. The presented multi-cyclone dryer is an original design solution developed and patented by AGH, which can be used during the preparation of raw material for the unification process. This article presents the results of measurements of the particulate straw and lignite drying in a multi-cyclone dryer, and the results of simulation calculations of the dryer’s performance. The ANSYS Fluent software was used to create a CFD (Computational Fluids Dynamics) numerical model of the drying process in a multi-cyclone dryer. The CFD numerical modelling provided information about the performance and operation of the dryer. Key results obtained during the calculations include the following: the temperature and moisture content of the raw material and drying gas, the change in the moisture content of the raw material for each stage of the dryer, the influence of fuel particle size on the degree of evaporation, the distribution of the most important parameters of the dryer’s performance for drying gas and dried particles, and the residence time of the raw material for each stage of the dryer. Moreover, the heat transfer coefficient in the multi-cyclone dryer was determined, which is up to 250 W/(m2K). The conducted experimental tests of biomass and lignite drying in the dryer, as well as the simulation calculations, confirmed the validity of the approach for drying with the use of cyclones arranged in series. The dryer demonstrated the ability to release 15% of the moisture from the straw with the use of a low drying temperature, i.e. 170°C for the sample particle size of 1.5 mm. In the case of particulate lignite drying for the substitute particle size of 0.5 mm, the amount of evaporated moisture was 21%. The examined multi-cyclone dryer demonstrated high dynamics in the drying process, at 3% per s in the case of particulate straw drying and 4% per s for particulate lignite.

6

Badania ciśnieniowej aglomeracji paliw kompozytowych

Dzik T., Hryniewicz M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 3

165--167

PL

Nowatorskie podejście do zagospodarowania węgli niskiej jakości oraz odpadów z produkcji rolnej i przemysłu papierowego, a także upraw roślin energetycznych. Przedstawiono sposób wytworzenia stałych paliw kompozytowych w oparciu o wytypowane składniki, który zweryﬁkowano w skali laboratoryjnej. Dokonano porównania właściwości mechanicznych oraz użytkowych tych paliw. Przedstawiono także wyniki testów spalania wybranego paliwa kompozytowego w kotle małej mocy oraz współspalania z węglem brunatnym w kotle ﬂuidalnym.

EN

A new approach to the management of low-quality coals and wastes fron agricultural production, paper industry and energetic plant cultivation is pre sented in the paper. A method of the production of solid composite fuels ba sed on chosen components and verified in the laboratory scale is proposed Mechanical and useful properties of these fuels are compared. The results 0: selected composite fuel combustion tests performed in a low-power boilei and co-burning tests with brown coal in a fluidized bed are shown.