Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wpływu jakości węgla na efektywność pracy kotła fluidalnego

Wirth Agata, Brodny Jarosław

Rynek Energii

|

2020

|

Nr 1

42--50

PL

Czynnikiem mającym bardzo istotny wpływ na parametry pracy kotła fluidalnego jest jakość dostarczanego do niego węgla. W pracy dokonano analizy pracy bloku energetycznego opartego na nadkrytycznym kotle fluidalnym spalającym różne gatunki węgli energetycznych. Celem analizy była identyfikacja przyczyn zaniżeń mocy bloku, awarii układu podawania paliwa oraz ich zależność od rodzaju spalanych miałów energetycznych. Dokonano także porównania parametrów eksploatacyjnychbadanego kotła z wybranych dwóch miesięcy (letni i zimowy), z planami produkcyjnymi. Wstępna analiza wykazuje uzależnienie ilości wyprodukowanej energii elektrycznej od rodzaju i jakości spalanych paliw, a tym samym stopnia realizacji planu produkcji oraz kosztów wytwarzania. Docelowe ustalenie właściwego składu i jakości mieszanek paliwowych powinno umożliwić wydłużenie czasu pracy bloku. Powinno wpłynąć także na wzrost ilości produkowanej energii elektrycznej, obniżenie awaryjności układu podawania paliwa, a tym samym poprawę dyspozycyjności oraz obniżenie kosztów eksploatacji. Prezentowane wyniki stanowią pierwszą fazę prac, których celem jest określenie wpływu rodzaju węgla (jego parametrów) na wielkość i koszty produkcji energii elektrycznej. Dodatkowym celem analizy jest także identyfikacja ogniw o najmniejszej dyspozycyjności w układzie podawania paliwa wraz z określeniem przyczyntego stanu.

EN

The factor having a very significant impact on the performance parameters of a fluidized bed boiler is the quality of coal supplied to it. The paper analyzes the work of an power unit based on a supercritical fluidized bed boiler burning various types of energy coals. The purpose of the analysis was to identify the reasons for the reduction of the unit, failure of the fuel giving system and their dependence on the type of culm coal burned. A comparison of the operating parameters of the tested boiler from the selected two months (summer and winter) with production plans was also made. Preliminary analysis shows the dependence of the amount of electricity produced on the type and quality of fuels burned, and thus the degree of implementation of the production plan and production costs. Target determination of the correct composition and quality of fuel mixtures should allow extension of the unit's operating time. It should also increase the amount of electricity produced, reduce the failure of the fuel giving system, thereby improving availability and reducing operating costs. The presented results constitute the first phase of work aimed at determining the impact of the type of coal (its parameters) on the volume and costs of electricity production. An additional purpose of the analysis is also to identify the nodes with the lowest availability in the fuel giving system together with the reasons for this condition.

2

Technologia BFB w kotłach fluidalnych

Reczulski M.

Przegląd Papierniczy

|

2018

|

R. 74, nr 4

235--237

EN

The fluidized bed technology is particularly effective when burning reactive fuels with low heating values and high moisture and ash contents. The development of the fluidized bed technology over the years has allowed to achieve higher efficiency levels while reducing emissions and increasing fuel flexibility. This paper sets out the bubbling fluidized bed (BFB) technology as a good alternative to grate boilers. BFB technology is good solution in regard to the installation and maintenance costs, being in some cases a better solution than that offered by other technologies.

3

Wpływ zmian obciążenia kotła fluidalnego na zawartość rtęci w popiele lotnym

Wichliński M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 95

129--136

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości rtęci w popiołach lotnych pozyskanych z jednej z polskich elektrowni. Elektrownia była wyposażona w kocioł fluidalny o mocy 70 MW. Podczas badań kocioł pracował ze stałym obciążeniem przy 50, 75 i 100-procentowej mocy nominalnej, każdy test trwał 48 godzin, pomiędzy testami były 24-godzinne przerwy aby zapewnić pełną wymianę złoża warstwy fluidalnej. Kocioł spalał węgiel kamienny i muł węglowy w ilości około 10%. Do badań pobrano próbki paliw i popiołów, przeprowadzono analizę zawartości rtęci w paliwie wprowadzanym do kotła, jak również w popiele lotnym opuszczającym kocioł. W badaniach zbadano również zawartość niespalonego węgla w popiele lotnym, oznaczoną jako LOI. Wyniki badań pokazały, że największą zawartość rtęci miał popiół lotny pobrany z kotła przy obciążeniu 50% (475 ng/g), wraz ze wzrostem obciążenia do 75%, zawartość rtęci zmalała do poziomu 320 ng/g. Przy obciążeniu nominalnym zawartość rtęci wynosiła około 385 ng/g. Ilość niespalonego węgla w popiele lotnym rosła wraz ze wzrostem obciążenia kotła od 7% przy obciążeniu 50%, a do 9% przy obciążeniu 100%.

EN

This paper presents the results of the mercury content in fly ash obtained from one of the Polish power plants. The power plant was equipped with a fluidized bed boiler with a capacity of 70 MW. During the test the boiler working at a constant load at 50, 75 and 100% of nominal power, each test lasted 48 hours there were 24 hour intervals between tests to ensure the full exchange of the fluidized bed. The boiler burned hard coal and coal slurries in at the level of about 10%. Test samples of fuel and ash were analyzed by the mercury content of the fuel introduced into the boiler as well as the fly ash leaving the boiler. The study also examined the content of unburned carbon in the fly ash, designated as LOI. Results show that the highest mercury content of the fly ash was obtained from the boiler load of 50% (475 ng/g), as the load increases to 75%, the mercury content decreased to the level of 320 ng/g. At nominal load, the mercury content was approximately 385 ng/g. The amount of unburned carbon in the fly ash increased with the boiler load of 7% at a load of 50% to 9% at 100% load.

4

Mathematical models for simulation of layer hydrodynamics of a ship fluidized bed boiler

Tryczak J. R., Zeńczak W.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2016

|

nr 47 (119)

54--58

EN

Fluidized bed boilers have been widely used for many years in energetics but their application in shipbuilding has been incidental. The hydrodynamics of a fluidized bed is a complicated issue. If the swaying of a ship on a sea wave is taken into account, this issue will be further complicated. The choice of an appropriate mathematical model is important from the viewpoint of building computer models for the simulation of a fluidized bed during disruptions that result from the ship swaying on sea waves. Fluidization is a two-phase flow process, which is described by many models such as the homogeneous-slip model or heterogeneous-slide model. The most popular models that show two-phase gas-solid or fluid-solid flow are the Euler-Euler and Euler-Lagrange models. The paper presents models that describe a ship’s fluidized bed.

5

Ograniczanie emisji rtęci ze spalania węgla w kotłach fluidalnych za pomocą modyfikowanych sorbentów sodowych

Łuczkowska D., Walawska B.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1196-1199

PL

Badano proces ograniczenia emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach fluidalnych przy zastosowaniu surowego bikarbonatu sodu, sody oczyszczonej oraz aktywowanych mechanicznie i chemicznie sorbentów sodowych. Wybrane sorbenty wprowadzano w odpowiednich proporcjach Na/S = 0,75 i 3 do przewodu spalinowego, gdzie panowała temp. ok. 300°C. Wyniki badań potwierdziły skuteczność stosowania modyfikowanych sorbentów sodowych w procesie usuwania rtęci ze spalin.

EN

Raw and pure NaHCO₃ were modified mech. by milling or chem. by adding Na₂CO₃·1.5H₂O₂ (10% by mass), CaO₂ (10% by mass) or urea (0.5% by mass) and introduced into the exhaust gas channel. The fired coal contained S 1.28% and Hg 120.1 ng/g. The mercury contents in the fuel and sorbent, and mercury mass emitted to the atm. for the processes conducted with and without use of the sorbent were detd. The assays were performed for Na/S mass ratios 0.75 or 3. The best efficiency of the Hg removal from flue gases was achieved for the mech. modified raw NaHCO₃ and pure NaHCO₃ (61% and 70%, resp.) both for the Na/S mass ratio 3.

6

CO2 capture and storage (CCS) by means of coal combustion products of fluidised-bed boilers

Buryan P., Donat P., Buryan S.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 1

93--96

EN

Through a one-year monitoring of the coal combustion products (CCP) coming from the Tisová Power Plant, using lime for the desulphurisation of the combustion gases from fluidised-bed boilers burning lignite from Sokolovská uhelná, a.s., it was conclusively proved that these coal combustion products significantly absorb carbon dioxide from the atmosphere during free deposition. Nevertheless, this irreversible sorption of carbon dioxide is not included in monitoring plans for reporting CO2 emissions of any power plant, or in the plans for CO2 stratification.

PL

Po roku obserwacji produktów spalania węgla pochodzącego z elektrowni Tisová, używając wapna do odsiarczania gazów spalania lignitu, w kotle ze złożem fluidalnym, który pochodził z Sokolovskáuhelná, a.s., ostatecznie udowodniono, że te produkty spalania węgla znacząco wchłaniają dwutlenek węgla z atmosfery w trakcie swobodnego osadzania. Niemniej jednak, ta nieodwracalna sorpcja dwutlenku węgla nie została zawarta w planach obserwacyjnych zawiadamiania o poziomie emisji CO2 w żadnej z elektrowni, lub w planach stratyfikacji CO2.

7

Badania hydrodynamiki doświadczalnego reaktora fluidalnego na ziarno energetyczne. Część I

Cieśliński J., Kraszewski P.

Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

|

2012

|

nr 9

376-381

PL

Zasadniczym celem pracy było zaprojektowanie i zbudowanie doświadczalnego reaktora fluidalnego z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym z wewnętrznym układem nawrotu, a następnie przeprowadzenie badań stanowiskowych mających na celu wizualizację i rejestrację struktur takiego złoża w zależności od sposobu i strumienia doprowadzania powietrza, ilości i rodzaju zasypywanego materiału (ziarna pszenicy, owsa i rzepaku), a także wysokości reaktora i rodzaju kierownicy. W pierwszej części artykułu przedstawiono podział złóż i kotłów fluidalnych oraz stanowisko badawcze, składające się z trzech zasadniczych części: reaktora fluidalnego, niskociśnieniowej instalacji powietrza oraz instalacji sprężonego powietrza

EN

The aim of the work was project, construction and tests of experimental fluidized-bed reactor with internal reversion system. Structures of fluidized bed were observed under conditions of different air flow rates, quantity and types of grain and dimensions of the de vice. In the first part of the paper fluidized beds and fluidized-bed furnaces are divided by types. The test stand is described with its three main elements: fluidized-bed reactor, low pressure air system and compressed air system

8

Modelowanie komputerowe przegrzewacza pary w kotle fluidalnym

Ludowski P.

Archiwum Energetyki

|

2011

|

T. 41, nr 2

75-88

PL

W pracy przedstawiono symulację komputerową przegrzewacza grodziowego drugiego stopnia usytuowanego w górnej części kotła fluidalnego OFz-425. Przegrzewacz zbudowany jest z rur omega o złożonym kształcie przekroju poprzecznego. Za pomocą trójwymiarowej symulacji numerycznej wyznaczony został rozkład temperatury w ściance rury oraz w przepływającej parze przy założeniu, że temperatura złoża fluidalnego w komorze paleniskowej jest znana. Wyniki obliczeń mogą być wykorzystane do prawidłowego doboru długości rur przegrzewacza oraz doboru gatunku stali na poszczególne biegi przegrzewacza. Pokazano również przykład rozwiązania odwrotnego zagadnienia wymiany ciepła występującego w regulacji temperatury pary przegrzanej przegrzewacza. Problem odwrotny polega na wyznaczeniu temperatury na wlocie rury przegrzewacza przy zadanej temperaturze na wylocie.

EN

A computational fluid dynamics (CFD) simulation was carried out for the platen superheater placed in the combustion chamber of the OFe-425 CFB boiler. Superheater consists of omegatype tubes with complex shape of cross-section. Using the 3D numerical simulation determined was temperature distribution in the tube wall and flowing past steam at the assumption that temperature of fluidised bed in chamber is known. results of calculations can be used for appropriate selection of the superheater tube length as well as selection of the steel type for specific tube passes. Presented also is an example of inverse solution of heat transfer problem which is present in temperature control of superheated steam. The inverse problem is related to temperature distribution an inlet to the superheater at a given outlet temperature. Velocity, pressure, and temperature of the steam as well as the temperature of the tube wall with the complex cross section were computed using the ANSYS_CFX software. The direct and inverse problems were solved. In the inverse problem, the steam temperature at tube inlet waas determined based on the temperature at the outlet of the tube. The inverse problem was solved iteratively.

9

Możliwość usuwania siarczków z popiołów dennych pochodzących z kotłów fluidalnych

Pluta I., Kanafek J., Plewa F., Pluta S.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 3-4

107-109

PL

Stwierdzono, że popioły denne ze spalania fluidalnego są zanieczyszczone szkodliwym dla środowiska wodnego jonem siarczkowym. Problem ten może zostać rozwiązany poprzez wytrącenie siarczków za pomocą związków wapnia (kamienia wapiennego, wapna palonego, gaszonego, hydratyzowanego i pokarbidowego). Analiza tego procesu wykazała, że skuteczne i szybkie efekty uzyskuje się stosując wapno palone.

EN

It has been stated that bottom ashes from fluidal combustion are contaminated by sulphide ion harmful water environment. This problem can be solved by precipitation of sulfides by means of calcium compounds (limestone, burnt lime, slaked lime, hydrated lime, carbide residue). This process analysis proved, that effective and quick results are achieved using burnt lime.

10

Właściwości popiołów z kotłów fluidalnych w energetyce w aspekcie warunków gospodarczego wykorzystania tych odpadów

Jarema-Suchorowska S., Kuczak B.

Energetyka

|

2010

|

nr 1

39-43

PL

Przedstawiono właściwości popiołów lotnych i dennych wytwarzanych w kotłach fluidalnych pracujących w krajowej energetyce zawodowej w latach dziewięćdziesiątych i obecnie. Porównano je z własnościami popiołów z kotłów konwencjonalnych. Oszacowano ilość wytwarzanych obecnie popiołów fluidalnych. Omówiono sposoby wykorzystania popiołów, stosowane w kraju i na świecie.

EN

Presented are properties of fly and bottom ashes produced in fluidizedbed boilers working in the Polish power industry in the 1990s and at present. Comparison is made with properties of ashes from conventional boilers. Estimated is quantity of the produced now fluidized-bed ashes. Discussed are methods of ash utilization applied in our country and in the world.

11

Układ energetyczny z kotłem fluidalnym jako alternatywa dla współczesnych rozwiązań siłowni gazowców

Adamkiewicz A., Zeńczak W.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 4

32-38

PL

W referacie omówiono genezę i rozwój układów napędowych statków do przewozu skroplonych gazów. Jednym z ważniejszych problemów eksploatacyjnych wpływających na koszty transportu gazu naturalnego w postaci skroplonej jest jego częściowe odparowywanie. Możliwe jest wykorzystanie odparowującego gazu do napędu statku lub też jego ponowne skraplanie co minimalizuje straty. Z tego względu główny akcent położono na układy napędowe statków do prze-wozu skroplonego gazu naturalnego. Pokazano wyniki analizy porównawczej sprawności energetycznych wybranych układów napędowych. Przedstawiono układ energetyczny z kotłem fluidalnym na węgiel, który może być brany pod uwagę w warunkach ograniczonego dostępu do paliwa produkowanego z ropy naftowej jako jedno z rozwiązań alternatywnych.

EN

This paper outlines the genesis and developments of propulsion systems of ships for carrying liquidized gases. One of the most exploitation problems with effect on transportation costs of natural gas in liquid form is its partially vaporization. It is possible to use the boiled gas for ship propulsion or its reliquidation what minimize the loses. With respect on this, main accent are put on ship propulsion system for carrying liquid natural gas. Results of comparative analysis of power efficiency of chosen ship propulsion systems have been shown. The power system with coal fluidized bed boiler as an alternative solution, which can be taken in to accounts in limited approach to fuel produced from crude oil are shown.

12

Badania akumulacji rtęci w popiołach lotnych z kotłów fluidalnych

Kobyłecki R., Wichliński M., Bis Z.

Polityka Energetyczna

|

2009

|

T. 12, z. 2/2

285-293

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości rtęci w próbkach popiołu lotnego z kotłów fluidalnych opalanych węglem kamiennym i brunatnym. W oparciu o uzyskane wyniki stwierdzono, że im drobniejsza jest frakcja ziaren popiołu lotnego, tym więcej zawiera ona części palnych oraz rtęci. Wyniki badań wskazują na istnienie korelacji między zawartością części palnych, a zawartością rtęci. Przeprowadzone badania wymywania zaadsorbowanej w popiołach lotnych Hg0 wykazały, że ponad 70% rtęci atomowej jest trwale zaadsorbowane na ziarnach popiołu.

EN

The paper contains results of experimental investigations associated with determination of mercury concentration in fly ash samples from Polish fluidized bed boilers fired with hard and brown coals. The results indicate that the finer the fly ash particles the more unburned carbon and mercury they contain. A correlation between the concentrations of unburned carbon and mercury has been demonstrated. The investigations re. the mercury leaching from the fly ash samples indicate that over 70% of atomic mercury that has been adsorbed by the fly ash particles is not leached but remains within the particles.

13

Wpływ dodatków popiołów z kotłów fluidalnych na właciwości ochronne betonu

Domagała K., Zybura A.

Roczniki Inżynierii Budowlanej

|

2008

|

z. 8

11--14

EN

In comparing the results achieved in concentrated water extracts from concretes modified with ash additives and from the reference concrete, and also taking into account the additional criteria, which engaging delimiting values of electrochemical parameters can infer, the use of ashes from hard coal combustion in fluidized beds as a cement replacement material did not worsen the protective proprieties of concrete. Concrete containing 15% and 30% of analysed ashes from power plant Katowice and Turów in relation to the mass of cement protects steel bars against corrosion correctly.

14

Badania możliwości poprawy konstrukcji nurnika cyklonu w kotle z cyrkulacyjną warstwą fluidalną

Sekret R., Andrzejczyk M., Bis Z., Nowak W., Jabłoński J., Walkowiak R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2007

|

T. 2, z. 25

497-506

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań warunków pracy separatorów cyklonowych kotła z CWF o mocy 670 MW. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że deformacja nurnika polegająca na zaginaniu się do wewnątrz bocznych ścian spowodowana jest nierównomiernym rozkładem ciśnienia na jego obwodzie. Podatność nurnika na odkształcenia wynika z jego wiotkiej konstrukcji. Deformacji nurników można zapobiec poprzez zmianę konstrukcji mającą na celu wzrost jej sztywności, a także poprzez likwidację niekorzystnego rozkładu ciśnienia. Każdy z zaproponowanych wariantów, powodował zmianę dwóch najważniejszych parametrów pracy cyklonu tj. skuteczności separacji i spadku ciśnienia przy przepływie mieszaniny gazu i materiału warstwy przez cyklon. Najlepsze warunki pracy uzyskano w przypadku przesunięcia mimośrodowego nurnika, a najgorsze w wariancie, gdzie rozważono jego usunięcie.

EN

The article presents the results of iiwestigation of the operation conditions of the cyclone separators of a 670 MW CFB boiler. It has been found from the iiwestigation carried out that the vortex finder deformation by its lateral walls bending inwards is caused by an uneven distribution of pressure on the vortex finder perimeter. The susceptibility of the vortex finder to deformation results from its slender construction. The deformation of vortex finder could be avoided through the modification of their construction by increasing its rigidity, as well as through the change of the unfayourable distribution of pressure. Each of the proposed vari-ants caused a change in the two most important parameters of cyclone operation, i.e. the separation efficiency and the pressure drop in the flow through the cyclone. The best results were obtained in the case of the eccentric shifting of the vortex finder, and the worst in the variant with its removal considered.

15

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.

16

Wpływ obecności ziaren grubych na warunki unoszenia drobnych ziaren w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

Bis Z., Andrzejczyk M., Olas M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2003

|

z. 202

15--24

PL

W pracy zostanie przedstawiona teoretyczno- eksperymentalna analiza warunków unoszenia drobnych ziaren z warstwy fluidalnej, będącej polidyspersyjną mieszaniną drobnych i grubych ziaren o zmiennych udziałach masowych. wykazano, że zwiększenie udziału masowego grubych ziaren w mieszaninie, ogranicza unos ziaren drobnych, co ma istotne znaczenie w organizacji warunków przepływowych w komorach paleniskowych kotłów fluidalnych.

EN

the paper includes theoretical and experimental analysis of the carrover of fine particles from a fluidized bed consisting of polydispersive mixture of fine and coarse particles. It was shown that the carryover of fines is decreased if the mass ratio of coarse particles is increased. This phenomenon significantly affects flow conditions in the combustion chambers of fluidized bed boilers.

17

Współspalanie biomasy z węglem w kotłach fluidalnych

Popowicz J.

Karbo

|

2003

|

Nr 3

136-141

PL

Dokonano przeglądu literaturowego badań współspalania biomasy z węglem w kotłach fluidalnych. Opisano właściwości biomasy i węgla oraz technologie spalania fluidalnego. Zaprezentowano wyniki badań współspalania różnych rodzajów biomasy z węglem oraz wyniki badań nad tworzeniem się osadów w kotłach.

EN

This paper reviews literature on co-firing of coal with biomass fuels in fluidized bed boilers. Properties of biomass and technologies of fluidized combustion are briefly reviewed. Experimental results for a large variety of coal biomass blends and investigation results of deposit formation in boilers are presented.

18

Investigation of general and dynamic properties of pressurized fluidized bed

Miller A., Szwarc W., Kuta J., Lewandowski J., Badyda K.

Archiwum Energetyki

|

2000

|

T. 29, nr 1/2

75-88

EN

The results of study on power installations with pressurized bed boilers, taken at the Power Engineering Division of the Institute of Heat Engineering at the Warsaw University of Technology have been presented. The results of investigations of an unique 3 MWth PFBC test installation in the range of start-up processes and the conditions of stable operation as well as the efficiency of combustion and desulphurization processes have been discussed in detail.

PL

Przedstawiono wyniki prac nad blokami energetycznymi z ciśnieniowymi kotłami fluidalnymi wykonanych w Zakładzie Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Instytutu Techniki Cieplnej, Politechniki Warszawskiej. Szczegółowo omówiono wyniki badań unikatowego doświadczalnego ciśnieniowego kotła fluidalnego o mocy 3 MWth w zakresie rozruchów i warunków stabilnej pracy oraz sprawności spalania i odsiarczania.