Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Emisja tlenków azotu podczas współspalania biomasy stałej i rdf w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

Rajczyk Rafał

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 5

40--47

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań powstawania i emisji tlenków azotu z procesów współspalania biomasy i RDF w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej. Badania przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym posiadającym kolumnę fluidyzacyjną o wysokości 5,7m i średnicy 0,1m. Współspalano dwa rodzaje biomasy stałej z paliwem typu RDF składającym się przede wszystkim z wyselekcjonowanych odpadów komunalnych, tworzyw sztucznych i zrębek przy udziałach masowych RDF 0 – 100% w mieszaninie paliwowej, resztę stanowiła biomasa. Jako biomasę wykorzystano pelet z wierzby i pelet ze słomy. Badania prowadzono w temperaturze 850oC. Analiza paliw wykazała, że RDF zawierał około 3 razy więcej azotu niż badane biomasy. Zaobserwowano wzrost zawartości NO wraz ze wzrostem udziału RDF w mieszaninie paliwowej. Nie zaobserwowano istotnych różnic w zawartościach NO2, N2O oraz NH3. Stopień konwersji azotu paliwowego do badanych związków azotu spadał wraz ze wzrostem zawartości RDF w mieszaninie paliwowej.

EN

The article presents the research on the formation and emission of nitrogen oxides from the combustion of biomass and refuse derived fuel (RDF) in the circulating fluidized bed. Co-combustion tests were carried out on a laboratory stand with a fluidization column of a 5.7 m height and 0.1 m in diameter. Two types of solid biomass were co-fired with RDF at the mass shares of 0 - 100% in the fuel mixture. Investigated RDF fuel consisted mostly selected municipal waste, plastics and wood chips. Willow pellets and straw pellets were used as a biomass. The tests were carried out at the temperature of 850oC. Fuel analysis showed that RDF contained about 3 times more nitrogen than the co-fired biomasses. An increase in the NO content was observed with the increase of RDF share in the fuel mixture. There were no significant differences in the content of NO2, N2O and NH3. Conversion of the fuel nitrogen to all of the investigated nitrogen compounds decreased with increasing RDF content in the fuel mixture.

2

A comparison of fuzzy logic and cluster renewal approaches for heat transfer modeling in a 1296 t/h CFB boiler with low level of flue gas recirculation

Błaszczuk A., Krzywański J.

Archives of Thermodynamics

|

2017

|

Vol. 38, no. 1

91--122

EN

The interrelation between fuzzy logic and cluster renewal approaches for heat transfer modeling in a circulating fluidized bed (CFB) has been established based on a local furnace data. The furnace data have been measured in a 1296 t/h CFB boiler with low level of flue gas recirculation. In the present study, the bed temperature and suspension density were treated as experimental variables along the furnace height. The measured bed temperature and suspension density were varied in the range of 1131–1156 K and 1.93–6.32 kg/m3, respectively. Using the heat transfer coefficient for commercial CFB combustor, two empirical heat transfer correlation were developed in terms of important operating parameters including bed temperature and also suspension density. The fuzzy logic results were found to be in good agreement with the corresponding experimental heat transfer data obtained based on cluster renewal approach. The predicted bed-to-wall heat transfer coefficient covered a range of 109–241 W/(m2K) and 111–240 W/(m2), for fuzzy logic and cluster renewal approach respectively. The divergence in calculated heat flux recovery along the furnace height between fuzzy logic and cluster renewal approach did not exceeded ±2%.

3

Spalanie biomasy agro i leśnej w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

Kosowska-Golachowska M., Wolski K., Gajewski W., Kijo-Kleczkowska A., Musiał T., Środa K.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 3

90--99

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesu spalania peletów z biomasy agro (słoma pszeniczna i wierzba energetyczna) oraz biomasy leśnej (sosna zwyczajna) w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej. Badania przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym o mocy 12 kW w Instytucie Maszyn Cieplnych Politechniki Częstochowskiej. Przeanalizowano czasy i temperatury zapłonu, temperatury powierzchni i środka peletów, czasy całkowitego spalania oraz emisje zanieczyszczeń gazowych (NO, N2O, NO2, SO2, CO, HCl, HF i HCN) podczas spalania paliw biomasowych w odniesieniu do węgla kamiennego.

EN

In this paper the advantages and disadvantages of biomass combustion in fluidized-bed boilers were discussed. Results of experimental research of combustion process of agro biomass pellets (wheat straw and willow) and wood biomass pellets (Scots pine) in a circulating fluidized bed were presented. Biomass combustion tests were conducted in a 12-kW bench-scale CFB combustor. The main objective of this study was to investigate the combustion behaviour of biomass fuels in terms of particle temperature profiles, ignition time, devolatilization time, the total combustion time and emissions of pollutants (NO, N2O, NO2, SO2, CO, HCl, HF and HCN).

4

Effect of flue gas recirculation on heat transfer in a supercritical circulating fluidized bed combustor

Błaszczuk A.

Archives of Thermodynamics

|

2015

|

Vol. 36, no. 3

61--83

EN

This paper focuses on assessment of the effect of flue gas recirculation (FGR) on heat transfer behavior in 1296t/h supercritical coal-fired circulating fluidized bed (CFB) combustor. The performance test in supercritical CFB combustor with capacity 966 MWth was performed with the low level of flue gas recirculation rate 6.9% into furnace chamber, for 80% unit load at the bed pressure of 7.7 kPa and the ratio of secondary air to the primary air SA/PA = 0.33. Heat transfer behavior in a supercritical CFB furnace between the active heat transfer surfaces (membrane wall and superheater) and bed material has been analyzed for Geldart B particle with Sauter mean diameters of 0.219 and 0.246 mm. Bed material used in the heat transfer experiments had particle density of 2700 kg/m3. A mechanistic heat transfer model based on cluster renewal approach was used in this work. A heat transfer analysis of CFB combustion system with detailed consideration of bed-to-wall heat transfer coefficient distributions along furnace height is investigated. Heat transfer data for FGR test were compared with the data obtained for representative conditions without recycled flue gases back to the furnace through star-up burners.

5

Experimental investigation into coal-biomass-water fuels combustion in a circulating fluidized bed

Kijo-Kleczkowska A., Kosowska-Golachowska M., Luckos A., Środa K.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 2

85--92

EN

Coal upgrading processes (screening, washing etc.) generate large quantities of fine and ultra-fine coal particles usually in the form of coal-water slurries. Utilization of these waste-coals is a preferable option to their disposal and offers opportunities for adding value. Direct combustion of coal slurries can eliminate troublesome dewatering and drying processes. Combustion or co-combustion of coal slurries with other fuels (higher quality coal, biomass) in circulating fluidized-bed (CFB) boilers is the best option for their utilization. High combustion efficiencies can be achieved provided that the combustion process is properly designed to take into account the unique properties of the fuel. Because biomass is considered as a carbon-neutral fuel, co-combustion of coal slurries with biomass can lower the CO2 footprint and decrease the cost of electricity. This paper describes the results of experiments carried out in a laboratory-scale CFB combustor with coal-biomass-water fuels. It has been found that the combustion time and ignition temperature decrease with an increase in the biomass content in the fuel and the superficial gas velocity.

PL

Niekorzystny bilans paliwowy naszego kraju powoduje nadmierne obciążenie środowiska, wywołane emisją NOx, SO2, CO2 i pyłów, a także powiększeniem powierzchni koniecznych na składowanie narastających stałych odpadów paleniskowych. Górnictwo, zmuszane dostarczać energetyce coraz lepsze paliwo, musi stosować głębsze wzbogacanie węgla. Powoduje to ciągły wzrost odpadów w postaci mułów poflotacyjnych. Najlepszą metodą utylizacji tych mułów jest ich spalanie w postaci zawiesin oraz współspalanie z innymi paliwami, prowadzone przede wszystkim w kotłach fluidyzacyjnych. Z drugiej strony, rozwój technologii wykorzystania biomasy na cele energetyczne daje szereg przyszłościowych korzyści. Biomasa jest jednym z najbardziej obiecujących źródeł energii odnawialnej w Polsce, a jej współspalanie z węglem znajduje w ostatnich latach coraz szersze zastosowanie, zarówno w Polsce, jak i na świecie. Praca podejmuje wyniki badań eksperymentalnych współspalania węgla z biomasą w postaci zawiesin w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej. Stwierdzono m.in. skrócenie czasu spalania paliwa oraz obniżenie temperatury jego zapłonu za pośrednictwem części lotnych, w miarę wzrostu zawartości biomasy w zawiesinie.

6

The impact of bed particle size in heat transfer to membrane walls of supercritical CFB boiler

Błaszczuk A., Nowak W., Jagodzik S.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 3

207--223

EN

Experimental research has been carried out in a supercritical circulating fluidized bed combustor in order to indicate the effect of the bed particle size on bed-to-wall heat transfer coefficient. The bed inventory used were 0.219, 0.246 and 0.411 mm Sauter mean particles diameter. The operating parameters of a circulating fluidized bed combustor covered a range from 3.13 to 5.11 m/s for superficial gas velocity, 23.7 to 26.2 kg/(m2s) for the circulation rate of solids, 0.33 for the secondary air fraction and 7500 to 8440 Pa pressure drop. Furthermore, the bed temperature, suspension density and the main parameters of cluster renewal approach were treated as experimental variables along the furnace height. The cluster renewal approach was used in order to predict the bed-to-wall heat transfer coefficient. A simple semi-empirical method was proposed to estimate the overall heat transfer coefficient inside the furnace as a function of particle size and suspension density. The computationally obtained results were compared with the experimental data of this work.

7

Zastosowanie dodatków do węgla kamiennego w celu zmniejszenia zawartości S02 i NOx w spalinach z instalacji pilotowej z cyrkulacyjną warstwą fluidalną. Cz. 2, Dodatek wapienia i mieszanek wapienia z surowym wodorowęglanem sodu

Markiewicz D., Szymanek A., Szymanek P., Ochodek T.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 6

924--927

8

Scaling of Lagisza 460MW supercritical CFB boiler hydrodynamics

Mirek P.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 2

162--166

EN

The paper presents the results of model studies on the hydrodynamics of the world’s first supercritical circulating fluidized bed boiler Lagisza 460MWe, which were carried out on a scaling model built in a scale of 1/20 with the full geo-metrical similarity preserved. To reflect the macroscopic pattern of flow in the boiler’s combustion chamber, scaling-down was made based on three dimensionless dynamic similarity criteria of flows. A polydispersion solids mix with its fractional composition determined by scaling down the particle size distribution of the boiler’s inert material was used for the tests. The obtained results show very good agreement with the results of measurements taken on the Lagisza 460MWe supercritical CFB boiler.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań modelowych aerodynamiki nadkrytycznego kotła fluidalnego Łagisza CFB o mocy 460MWe, przeprowadzone na stanowisku modelowym wykonanym w skali 1/20 z zachowaniem podobieństwa geometrycznego. Dla odzwierciedlenia makroskopowej struktury przepływu skalowanie przeprowadzono w oparciu o trzy bezwymiarowe kryteria podobieństwa dynamicznego przepływów. W badaniach wykorzystano polidyspersyjną mieszaninę materiału sypkiego. Uzyskane wyniki charakteryzują się bardzo dobrą zgodnością z wynikami pomiarów przeprowadzonych na nadkrytycznym kotle fluidalnym Łagisza CFB 460MWe.

9

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.

10

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.

11

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.

12

Separacja ziaren materiału sypkiego w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną

Kępa A., Gajewski W.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2004

|

nr 11-12

31-33

PL

Przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat separacji materiału sypkiego w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną. Dotychczasowa eksploatacja tych kotłów w Polsce nie jest wolna od trudności, które zdaniem autorów wynikają ze specyficznej pracy cyklonów przy wysokich stężeniach pyłu. W artykule omówiono wpływ stężenia pyłu na dwa podstawowe parametry cyklonu: skuteczność separacji oraz stratę ciśnienia gazu.

EN

The paper presents state of art regarding separation of loose material in the CFB boilers. Exploitation of CFB boilers in Poland encountered some problems, what in author's opinion, arise from specific work conditions of cyclones at high level of dust concentration. An influence of the dust concentration on a separation efficiency and pressure loss as two basic cyclone's parameters was presented in this paper.

13

Segregacja ziaren w komorze paleniskowej kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną dużej mocy

Sekret R.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2004

|

nr 4

30-36

PL

W pracy dokonano analizy wyników badań poboru materiału warstwy z komory paleniskowej kotła z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CWF) o mocy cieplnej 670 MW. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono obecność silnego strumienia masy ziaren materiału warstwy opadającego w sąsiedztwie ścian komory paleniskowej. Poza obszarem przyściennym obserwowano intensywne unoszenie ziaren w kierunku wlotu do cyklonów. Uzyskane wyniki potwierdziły zatem występowanie struktury rdzeń-warstwa przyścienna w obszarze rozrzedzonym struktury cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej kotła dużej mocy. Udział powierzchni warstwy przyściennej w całkowitym przekroju komory paleniskowej badanego kotła o mocy 670 MW był ponad 5 razy mniejszy w porównaniu do jednostki o mocy 12 MW.

EN

The paper includes studies on analysis of solids suction from a 670 MW CFB boiler. The presence of a concentrated solids flux was detected at the wall of the combustion chamber. In the core region of the combustion chamber, an intensive solids elutriation phenomenon into the cyclones was observed, thus indicating the existence of the core-wall layer flow in a large scale CFB boiler combustion chamber. The area accupied by the wall layer flow of a 670 MW unit was roughly 5 times less compared to the results obtained from a 12 MW CFB boiler.

14

Badanie dysz powietrznych dla kotłów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną

Mirek P., Nowak W., Bis Z., Andrzejczyk M.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2004

|

nr 2

29-34

PL

Przedstawiono wyniki badań dysz powietrznych stosowanych w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną. Główną uwagę poświęcono analizie przyczyn związanych z problemem przesypywania się materiału sypkiego do skrzyni powietrznej. Na podstawie szeregu doświadczeń laboratoryjnych sformułowano wnioski określające warunki występowania przepływu wstecznego do skrzyni powietrznej.

EN

In this paper the results of experimental studies of air nozzles used in circulating fluidised bed boilers are presented. The main emphasis was placed on the analysis of reasons and conditions of the back-flow of loose material into the air chamber.

15

Badania emisji zanieczyszczeń z kotła CWF 235 MWe

Czakiert T., Nowak W., Andrzejczyk M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2002

|

T. 5, nr 1

91-97

PL

Przedstawiono analizę danych dotyczących emisji zanieczyszczeń gazowych SO2 i NOx oraz pyłu lotnego z kotłów CWF (Cyrkulacyjna Warstwa Fluidalna) 235 MWe, uzyskanych w wyniku badań przeprowadzonych w Elektrowni Turów na kotłach CWF 670t/h nr 1 i nr 2. Analizując wyniki pomiarów, określono wpływ obciążenia kotła, temperatury warstwy fluidalnej, stosunku molowego Ca/S oraz współczynnika nadmiaru powietrza na wielkość emisji wymienionych zanieczyszczeń. Potwierdzono zależność wzrostu sprawności odsiarczania gazów spalinowych wraz ze zwiększaniem ilości sorbentu podawanego do komory paleniskowej, przedstawiono także wpływ obciążenia kotła na wartość koncentracji dwutlenku siarki w spalinach. Potwierdzono również tendencję wzrostu wielkości emisji tlenków azotu w miarę podwyższania temperatury panującej wewnątrz komory spalania oraz wzrostu stężenia NOx w gazach wylotowych wraz z wartością współczynnika nadmiaru podawanego powietrza. Analiza koncentracji popiołu lotnego w spalinach przeprowadzona została z kolei pod kątem wpływu obciążenia kotła.

EN

To run in this article data of SO2, NOx and fly ash emissions from the 235 MWe CFB (Circulating Fluidized Bed) boilers have been worked out on the basis of the research in Turow Power Station on the 670 t/h CFB boilers no. 1 and no. 2. On the basis of the analysis of measurement results it has been described, among other things, the effect of boiler load, fluidized bed temperature, Ca/S molar ratio and air excess ratio on the scale of emissions. Application in the power industry and heat engineering fuel combustion by fluidized bed technique offers the possible broad range of fuel recycling, among other things low-calorie fuel, high-ash fuel and high-humidity fuel. It offers to reduce pollutant emissions such as SO2 and NOx, too. Quick development of fluidized combustion technique gives many interesting constructions of fluidized bed boilers. One of them is fuel combustion in the circulating fluidized bed. Owing to uncomplicated furnace gas desulphurization technique, which is realized simultaneously with the combustion process and relatively low investment and utilization cost, fluidized combustion technology in a circulating bed is very attractive. Besides, desulphurization efficiency 80÷95% is possible at 2÷4 Ca/S molar ratio, depending on sulphur content in the fuel. Owing to low temperature of the combustion process and air staging without use additional installation the level 200÷300 mg/Nm3 of NOx emission is obtained. To present in this article study of SO2, NOx and fly ash emissions have been realized in Turow Power Station on the 235 MWe CFB boilers. So far, the boilers have been brown coal-fired. During research, the feed fuel has had 9600÷11300 kJ/kg calorific value and the contents of coal, sulphur, fly ash ranged from 26.5 to 30.5%, 0.28 to 0.64%, 9.7 to 16.5%, respectively. The applied sorbent has been powdered calcium carbonate CaCO3 had. During measurements, the feed sorbent has been 97% CaCO3. Since the boilers are chiefly operated at 100% load, the special emphasis has had placed on study of pollutant emissions during 100% boilers load. The analysis of measurement result shows that the desulphurization efficiency has increased by 5% when the Ca/S mole ratio increased from 2.58 to 3.13, at 100% boiler load. The SO2 concentration in the flue gas has increased when the boiler load increased. The measurement results of NOX emissions show that the NOX concentration in the exhaust gas has increased when the bed temperature increased from 874 to 886°C, at 100% boiler load. The NOX concentration in the flue gas has increased when the air excess ratio increased. However, the measurement results of fly ash emissions show that the fly ash concentration in the exhaust gas has increased insignificantly when the boiler load increased from 50 to 100%.

16

Segregacja ziaren paliwa w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

Sekret W., Nowak W.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2002

|

T. 23, z. 2

229-244

PL

Dokonano analizy segregacji ziaren paliwa w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej. Przedstawiono model matematyczny stopnia segregacji ziaren paliwa; do weryfikacji eksperymentalnej wykorzystano laserowy nóż świetlny. Stwierdzono, że wzrost prędkości gazu i gęstości strumienia masy cyrkulujących ziaren inertu powoduje intensyfikację mieszania ziaren paliwa oraz zmniejszenie stopnia ich segregacji.

EN

There is made the analysis of the phenomenon of the fuel segregation in a circulating fluidized bed (CFB). A mathematical model of the degree of segregation of fuel particles is presented. Experimental data used to verify the model have been obtained with the aid of the laser knife technique. It has been found that higher superficial gas velocities and mass flux of circulating inert particles lead to more intensive mixing and diminishing the segregation of the fuel particles.

17

Fluidalne spalanie węgla.Część IV.Kotły z cyrkulacyjną warstwą fluidalną typu MSFB - wymiana ciepła i kontrola warunków spalania

Nowak W., Muskała W., Sekret R., Szymanek A.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

1998

|

nr 5

7-11

PL

Przedstawiono materiały z doświadczeń uzyskanych podczas badania tzw. zewnętrznych wymienników ciepła w kotłach typu MSFB.Zewnętrzny, fluidalny wymiennik ciepła pozwala efektywnie przejąć część ciepła z komory paleniskowej kotła, a tym samym umożliwia dokładną regulację temperatury komory paleniskowej przez recyrkulację strumieni materiału warstwy, co ma znaczenie przy zmianie obciążeń koła przy jednoczesnym zachowaniu na niskim poziomie emisji NOx.Instytut Inżynierii

EN

This paper presents information derived from the experimental studies carried out with the external heat exchanger in MSFB boilers.The external fluidized heat exchanger alows to absorb the part of heat generated in a combustor.At the same time it enables us to control precise in the temperature in the combustion chamber using recyrculating streams of solidis.This is very important in order to control the boiler load to keep low NOx emision.