Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental studies on influence of ceramic catalysts on the quality of combustion process of low power boiler

Ciupek Bartosz, Judt Wojciech, Urbaniak Rafał

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 4

78--84

EN

The article presents studies on the quality of the combustion process of low power boiler through the use of ceramic catalysts in the boiler combustion chamber. For the tests was used automatic solid fuel low power boiler type Vulcanus Plus. As part of the research, ceramic catalysts inserts were placed in the boiler to created an combustion chamber. In addition, the ceramic catalyst system has been adjusted that the entire combustion chamber is made with catalysts. As the research was used fuel type black coal. Tests were performed for the boiler in the standard version and with installed catalysts. The obtained results show that the use of catalysts has improved the quality of the combustion process without significantly affecting the boiler's thermal performance. The studies don’t take ex-haust the issue of the influence of ceramic catalysts on the quality of the combustion process in the low power boiler, which encourages further development of the topic.

PL

W artykule przedstawiono badania jakości procesu spalania kotła małej mocy poprzez zastosowanie katalizatorów ceramicznych w komorze spalania kotła. Do testów zastosowano automatyczny kocioł na paliwo stałe o małej mocy typu Vulcanus Plus. W ramach badań w kotle umieszczono wkładki z katalizatorami ceramicznymi tworzącą komorę spalania. Ponadto ceramiczny układ katalizatora został tak wyregulowany, aby cała komora spalania była wykonana z katalizatorów. W badaniach wykorzystano węgiel kamienny. Badania przeprowadzono dla kotła w wersji standardowej i z zainstalowanymi katalizatorami. Uzyskane wyniki pokazują, że zastosowanie katalizatorów poprawiło jakość procesu spalania bez znaczącego wpływu na wydajność cieplną kotła. Podjęte badania nie wyczerpują kwestii wpływu katalizatorów ceramicznych na jakość procesu spalania w kotle małej mocy, co zachęca do dalszego rozwoju tematu.

2

Defining the mathematical dependencies of NOx and CO emission generation after biomass combustion in low-power boiler

Lukáč Ladislav, Kizek Ján, Jablonský Gustáv, Karakash Yevgeniy

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2019

|

Vol. 29, no. 3

153--163

EN

The paper deals with the study of the influence of various factors, which have an impact on emissions such as NOx, CO, which have been verified by measurements. Biomass in the form of wood chips as fuel of different moisture content from 9% to 25% has been tested at various boiler outputs. The presented work also defines the mathematical dependencies of NOx and CO emission generation by using regression analysis from measured data after biomass combustion in low-power boilers. The paper also describes a mathematical model of biomass combustion. The mathematical model was created to verify the measured data and prediction of emission generation in the process of biomass combustion. This model consists of combustion of stoichiometry, calculation of combustion temperatures, obtained regression equations of NOx and CO. At the end of this paper, the obtained results are compared with the calculated models as well as the results of the defined dependencies from the regression analysis.

3

Characteristics of fans used in low-power boilers

Bartoszewicz J., Nygard A., Urbaniak R.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 1

69--74

EN

This paper presents the results of tests conducted in the Chair of Thermal Engineering of Poznan University of Technology dedicated to determining the efficiency of low-power barrel fans, which are used in low-power boilers. Operation parameters of fans produced for industry were checked with respect to the requirements of Directive 2009/125/EC of the European Parliament. The tests were used to determine the efficiency of fans and to compare them against values determined according to the European Directive. The test results are presented on graphs as functions of air volume flow. Those characteristics comprise distributions of total pressure, electric power absorbed by the motor, and fan efficiency. The results indicate that there is a need to develop new guidelines. They should concern those efficiencies of low-power fans which are not covered by Directive 2009/125/EC of the European Parliament.

4

Stanowisko badawcze kotłów stałopalnych małej mocy oraz kolektorów słonecznych

Ojczyk G., Zima W.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 7

281--286

PL

W artykule opisano stanowisko badawcze do badania kotłów stałopalnych małej mocy oraz kolektorów słonecznych. W ostatniej dekadzie wyraźnie wzrosło zainteresowaniem wykorzystaniem biopaliw stałych, jako paliwa na cele grzewcze. Powodem tego zainteresowania są regulacje prawne na poziomie krajowym oraz rekomendacje międzynarodowych instytucji. Oczekiwania użytkowników obecnie eksploatowanych kotłów wskazują na potrzebę poprawy ich efektywności energetycznej i wyższy poziom automatyzacji, co mogą zapewnić kotły opalane peletami. Powyższe przyczyny spowodowały zainteresowanie producentów kotłów węglowych stworzeniem stanowiska do badań kotłów opalanych nowym paliwem. W artykule opisano stanowisko do badania kotłów stałopalnych małej mocy. Opis stanowiska zawiera wyposażenie stanowiska, wraz ze szczegółowym opisem badanych kotłów oraz kolektorów słonecznych. W części graficznej przedstawiono zdjęcia, schemat oraz wizualizację systemu akwizycji danych. Uzupełnieniem schematu stanowiska jest opis obiegów hydraulicznych nośnika ciepła oraz ścieżki odprowadzenia spalin. W części poświęconej pomiarom szczegółowo opisano wielkości mierzone, z podaniem zastosowanych czujników przy poszczególnych punktach pomiarowych. Wszystkie wielkości mierzone są gromadzone przez system automatycznej akwizycji danych z możliwością ich bezpośredniej obserwacji dzięki interfejsowi do wizualizacji. Dzięki wybudowaniu stanowiska istnieje możliwość przeprowadzenia badań wstępnych kotłów małej mocy i zebrania doświadczeń w zakresie pracy kotłów opalanych peletami. Na podstawie analizy zebranych wyników badań, istnieje możliwość wyznaczenia ich charakterystyk cieplnych przy różnym obciążeniu. Wyniki badań będą stanowić przesłanki do optymalizacji ich konstrukcji.

EN

This paper describes the testing stand to test low output solid fuel boilers and solar thermal collectors. Over last decade the use of solid bio-fuels for heating purposes has attracted more and more interest. National legal regulations and recommendations of international institutions have additionally supported this concept of alternative fuel. The owners of currently used boilers fired with bio-fuels expect improvement of boiler efficiency and higher automation level; both expectations can be met by pellet fired boilers. The foregoing reasons caused the interest of coal boiler manufacturers to develop a testing stand for boilers fired with new fuel. This paper describes the testing stand to test low output solid fuel boilers, particularly the testing equipment, and comprises detailed specification of boilers and solar thermal collectors to test. The graphic presentation shows images, flow chart and visualisation of data acquisition system. The flow chart is supplemented by description of hydraulic system of heating medium circulation and flue gas evacuation path. The measured values and sensors used in individual measuring points are described in detail in the section dealing with the measurements. All measured values are recorded by automatic data acquisition system and may be viewed on-line through a visualisation interface. The testing stand enables pre-testing of low output boilers and gathering experience in the scope of operation of pellet-fired boilers. Based on the test results obtained, the thermal characteristics of the boilers at various loads may be determined. The test results will be used to develop future optimizing of boiler designs

5

Metodologia obliczeń numerycznych modelowania procesu wymiany ciepła w kotłach małej mocy opalanych paliwami stałymi

Judt W., Urbaniak R., Bartoszewicz J.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 7

277--280

PL

Kotły małej mocy na paliwa stałe stanowią obecnie grupę najszybciej rozwijających się technologicznie urządzeń energetycznych. Związane jest to z wprowadzeniem najnowszych kryteriów dotyczących minimalnych poziomów sezonowej efektywności energetycznej oraz dopuszczalnej emisji związków toksycznych, z urządzeń tzw. małej energetyki. Autorzy artukułu podjęli próbę zbadania możliwości wykorzystania nowoczesnych metod numerycznych, w celu poprawy efektywności energetycznych urządzeń grzewczych małej mocy. W celu weryfikacji uzyskanych wyników obliczeń numerycznych przeprowadzono badania eksperymentalne, które w sposób bezpośredni odniosły się do symulacji i potwierdziły jej zasadność w tej gałęzi energetyki cieplnej. Model numeryczny wykonany został przy wykorzystaniu środowiska Ansys CFX. Uzyskane wyniki obliczeń numerycznychuzyskały jakościowe odniesienie do realizowanych pomiarów eksperymentalnych i zdaniem autorów zaprezentowana metodologia realizawania obliczeń numerycznych może znaleźć zastosowanie w procesie projektowania nowych kotłów grzewczych małej mocy.

EN

Low power heating boilers for solid fuels are the most developing power equipment. This is related with the newest requirements about a seasonal space heating energy efficiency and acceptable level of a toxic compounds emission from small power equipments. Authors undertook a research about capabilities of using a numerical method in improvement energy efficiency for heating boilers for solid fuels. Authors verified an obtained results of numerical simulations by experimental research, which confirmed an application these method in this branch of power equipment. Numeric model was realized by Ansys CFX environment. Realized numerical simulation obtain a quality reference to experimental research. In authors opinion presented methodology about realizing numerical simulation can support a projecting process of new low power heating boilers.

6

Redukcja ilości ubocznych produktów spalania biomasy w kotle małej mocy poprzez zastosowanie okładziny ceramicznej

Janicki M., Bąk A., Wróbel R.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2014

|

nr 153 (33)

5--15

PL

Artykuł przedstawia wyniki testu, mającego na celu redukcję masy popiołu powstającego w procesie spalania, poprzez zastosowanie okładziny ceramicznej wewnątrz komory spalania. Do badań wytypowano kocioł na biomasę, powszechnie stosowany na rynku krajowym. Jednostka jest zaopatrzona w palnik dostosowany do spalania pelletu drewnianego oraz ziarna owsa. Testy prowadzono na wspomnianych paliwach oraz ich mieszance w układzie ciągłej i cyklicznej pracy kotła.

EN

The article presents the results of the test, aimed at reducing the weight of the ash, produced in the combustion process, through the use of ceramic linings inside the combustion chamber. To research was chosen the boiler for biomass, commonly used on the domestic market. The unit is provided with a burner suitable to burn wooden pellets and grains of oats. Tests carried out on these fuels and their mixture in the continuous and cyclic operation of the boiler.

7

Ocena efektów termomodernizacji budynków jednorodzinnych. 1. Zmniejszenie zużycia ciepła i emisji zanieczyszczeń do powietrza

Oleniacz R, Kasietczuk M., Rzeszutek M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

183--196

PL

Jednym z działań pozwalających na ograniczenie emisji zanieczyszczeń do powietrza z sektora mieszkalnego jest zmniejszenie zapotrzebowania na energię, co najprościej można uzyskać poprzez przeprowadzenie jego termomodernizacji. W pracy przeanalizowano kilka możliwych wariantów termomodernizacji budynku mieszkalnego charakterystycznego dla budownictwa jednorodzinnego z lat 70. i 80. XX wieku w Polsce (wymiana okien, docieplenie ścian zewnętrznych, docieplenie stropodachu i wszystkie ww. działania połączone z wymianą instalacji grzewczej). Każdy z rozpatrywanych wariantów oceniono pod kątem zapotrzebowania na ciepło oraz emisji podstawowych zanieczyszczeń powietrza. W ocenie uwzględniono zużycie ciepła na ogrzewanie, wentylację oraz przygotowanie ciepłej wody użytkowej przy założeniu, że analizowany budynek jest opalany węglem i znajduje się w III strefie klimatycznej (projektowa temperatura zewnętrzna - 20˚C, średnia roczna temperatura zewnętrzna +7,6˚C). W okresie pozagrzewczym przyjęto codzienne uruchamianie kotła na dwie godziny w celu wytworzenia ciepłej wody użytkowej. Obliczenia emisji zanieczyszczeń do powietrza wykonano dla SO2, NO2, CO, PM10, B(a)P i PCDD/F z wykorzystaniem odpowiednich wskaźników emisji rekomendowanych przez Europejską Agencję Ochrony Środowiska. Zmniejszenie całkowitego zapotrzebowania na ciepło w paliwie oraz emisji zanieczyszczeń do powietrza uzyskano na poziomie ok. 3 % w przypadku przeprowadzenia tylko wymiany okien, ponad 26 % w przypadku ocieplenia ścian zewnętrznych lub stropodachu oraz o ok. 59 % w przypadku realizacji wszystkich tych działań na raz w połączeniu z zastosowaniem bardziej sprawnego kotła.

EN

One of the measures allowing to reduce the emissions of pollutants into the air from the housing sector is decrease in the energy demand, which can be most easily achieved by thermal renovations. This paper analyses some possible variants of thermomodernization of a residential building typical for single-family housing construction of the 1970s and 1980s in Poland (replacement of window frames, insulation of external walls, flat roof insulation and all of the abovementioned measures together with heating system replacement). Each of the considered variants was assessed in respect to the heat demand and emission of basic pollutants into the air. The assessment also considered heat consumption for heating purposes, ventilation and preparation of domestic hot water assuming that the analysed building is coal-fired and situated in the 3rd climatic zone (the projected outside temperature -20˚C, the annual average outside temperature +7.6˚C). It was assumed that outside of the heating season the boiler runs daily for two hours to produce domestic hot water. The calculations of pollutant emissions into the air were made for SO2, NO2, CO, PM10, B(a)P and PCDD/F with the use of respective emission indicators recommended by the European Environment Agency. The achieved reduction in total heat demand in the fuel and in the emissions of pollutants into the air was at the level of ca. 3% for replacement of windows only, over 26% for insulation of external walls or the flat roof and ca. 59% for all of these measures done at the same time along with the use of a more efficient boiler.

8

Stężenia podstawowych zanieczyszczeń w gazach spalinowych powstające podczas spalania słomy i drewna w kotle wsadowym małej mocy

Janicki M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

33--43

PL

W kraju najbardziej rozpowszechnione, a tym samym najczęściej stosowane w systemach ciepłowniczych małej mocy, są kotły wsadowe. Wykorzystywane są one najczęściej do celów grzewczych oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej w gospodarstwach domowych zabudowy rozproszonej [1]. Jednostki te charakteryzują się wysoką bezwładnością energetyczną, wpływającą na brak stabilizacji procesu spalania. Ponadto spalanie paliw w kotłach małej mocy odbywa się z zastosowaniem paliw o dużym zróżnicowaniu parametrów technicznych i elementarnych, a aspekt ekonomiczny jest dla gospodarstw domowych coraz częstszym wyznacznikiem formy i jakości spalanego paliwa, niezależnie od kotłów, w których to paliwo ulega termicznemu przekształceniu. Okoliczności te sprzyjają powstawaniu podwyższonych ładunków zanieczyszczeń, zarówno pyłowych, jak i gazowych, wprowadzanych do środowiska. To właśnie rozproszona niska emisja przyczynia się do różnych zagrożeń, w tym coraz częściej odczuwalnego smogu, dlatego niezwykle ważne jest opracowanie niskoemisyjnych i wysoko sprawnych technologii spalania paliw w kotłach małej mocy. W pracy przedstawiono charakterystykę emisyjną kotła Ekopal RM o mocy 30 kW podczas spalania słomy w kostkach oraz drewna kawałkowego. Przedstawiono charakterystykę spalanego paliwa przez wykonanie jej analizy składu fizyko-chemicznego. Podczas testów emisyjnych zastosowano słomę zbożową w kostkach o wymiarach 0,4 x 0,4 x 0,9 m (6 szt./wsad) oraz dębinę w polanach o długości do 0,55 m. Przedstawiono wyniki w postaci szeregów czasowych poziomu stężeń gazowych substancji oraz frakcji pyłowej, mierzonych na czopuchu kotła.

EN

The most prevalent in the country and thus most commonly used in thermal low power systems are batch boilers. They are most commonly used for heating and for the preparation of domestic hot water in the households of the distributed development. These units are characterized by a high energy inertia affecting the stability of the combustion process. In addition, the combustion of fuels in low power boilers is using fuels with high diversification of technical and elementary parameters, and the economic aspect is to households getting frequent determinant of form and quality of burned fuel, regardless of the boilers in which fuel is converted into heat. These circumstances are conducive to the formation of elevated pollutant loads, as well as dust and gas, entering the environment. This is how the low dispersed emission contributes to a variety of risks, including, increasingly, the appreciable nature of the smog, which is why it is extremely important to the develop low-emission and highly efficient technology of fuels combustion in low power boilers. This article presents the emission characteristic of Ekopal RM boiler with a capacity of 30 kW during combustion of pressed straw and wood pieces. The characteristic of the combustion fuel is shown by the analysis of the chemical and physical composition. Emission tests were used with pressed cereal straw with dimensions 0,4 x 0,4 x 0,9 m (six batch) and oak stocks with a length of 0,55 m. The results are presented in the form of the time series of concentration of gas substances and silt fraction levels measured on the flue and have been discussed.

9

Wpływ zastosowania ceramiki glinokrzemianowej w komorze spalania na ilość popiołów powstających ze spalania ziarna owsa i peletu drzewnego

Janicki M., Bąk A., Wróbel R.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2013

|

Vol. 15, nr 4

47--56

EN

The domestic market for renewable energy is based on the use of biomass, which creates the need to develop low-emission and high-throughput technologies for its use of energy. The article presents the effects of using ceramic linings inside the combustion chamber of low power boiler in order to reduce the weight of the ash produced in the combustion process. The boiler used on domestic market was chosen to research. It has a burner suitable to burn both wooden pellets and grains of oats. Tests carried out on these fuels and their mixture in the continuous and cyclic operation. The article also addressed the issue of the impact of the use of combustible materials of different bulk density on the formation of combustion by-products.

PL

Wpływ zastosowania ceramiki glinokrzemianowej w komorze spalania na ilość popiołów powstających ze spalania ziarna owsa i peletu drzewnego Krajowy rynek energii odnawialnej oparty jest w głównej mierze na wykorzystaniu biomasy, co stwarza konieczność opracowania niskoemisyjnych i wysokosprawnych technologii jej energetycznego wykorzystania. Artykuł prezentuje efekty zastosowania okładziny ceramicznej wewnątrz komory spalania kotła na biomasę, mającego na celu redukcję masy popiołu powstającego w procesie spalania. Do badań wykorzystano kocioł małej mocy na biomasę stosowany na krajowym rynku. Urządzenie posiada palnik dostosowany do spalania zarówno peletu drzewnego, jak i ziaren owsa. Badania prowadzono na wybranych paliwach oraz na ich mieszance, w układzie pracy ciągłej i cyklicznej. W artykule poruszono również zagadnienie wpływu stosowania materiałów palnych o różnej gęstości nasypowej na powstawanie ubocznych produktów spalania.

10

Comparison of Combustion Gas Emission by Low Power Boilers Fired by Biomass Obtained from Wood - Pellets

Bieranowski J., Olkowski T.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2009

|

nr 12

9-16

EN

This paper discusses the relationship between the furnace structure in low power boilers fired by biomass and the composition of combustion gas emitted to the atmosphere. The emissivity of the boilers was also assessed by determination of a generalised criterial parameter of a boiler evaluation and a ranking of boiler emissivity was drawn up. A significant correlation was found to exist between the content of nitrogen oxides and carbon monoxide in the combustion gas. The carbon dioxide content was also found to affect CO and NOx content in the emitted combustion gas.

PL

W artykule zbadano zależności między konstrukcją paleniska w kotłach małej mocy opalanych biomasą a składem spalin emitowanych do atmosfery. Określono również emisyjność badanych kotłów przez wyznaczenie uogólnionego parametru kryterialnego oceny kotła i wykonano ranking emisyjności badanych kotłów. Stwierdzono istotną korelację między zawartością tlenków azotu i tlenku węgla w spalinach. Wykazano również wpływ zawartości dwutlenku węgla w emitowanych spalinach na zawartość CO i NOx.

11

Współspalanie biomasy z węglem w kotłach małej mocy

Dyjakon A., Penkala M.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/1

256-262

PL

W artykule przedstawiono możliwości i argumenty przemawiające za współspalaniem biomasy z, węglem w kotłach małej mocy. Zwrócono uwagę na aspekt ekologiczny i ekonomiczny takiego sposobu pozyskiwania energii cieplnej. Wykazano możliwości znacznych oszczędności w produkcji ciepła przy wykorzystaniu mieszanek zrębków drewna z takimi sortymentami węglowymi, jak: miał, muł i groszek. Przedstawiono wyniki badań emisji zanieczyszczeń gazowych z kotła wodnego małej mocy typu LAWA. Omówiono przyczyny nietypowego przebiegu procesu spalania paliwa w kotle, wynikającego z konstrukcji kotła l jego wpływ na zachowanie się. obmurza w części kominowej kotła.

12

Analiza zużycia paliwa i energii elektrycznej w kotłach małej mocy w układzie ich zabezpieczenia

Hercog J., Rybak W., Lange G.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2000

|

Vol. 56, nr 10

338-346

PL

Kotły małej mocy to urządzenia o szerokim zakresie wytwarzanej mocy cieplnej oraz szerokich możliwościach stosowania. Charakteryzują się jednostkowymi wielkościami mocy cieplnej, zawierającej się w przedziale od kilku kilowatów do kilku megawatów. Są stosowane w ogrzewnictwie obiektów mieszkalnych, biurowych, przemysłowych oraz wykorzystywane są do wytwarzania pary technologicznej. W rodzinie kotłów małej mocy dużą grupę stanowią niskotemperaturowe kotły wodne, których temperatura czynnika grzewczego nie przekracza 100 °C, więc mogą one być z powodzeniem stosowane w instalacjach centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ich ekonomiczną eksploatację, ze sprawnościami znormalizowanymi ok. 94 %, otrzymuje się dzięki zoptymalizowanym powierzchniom grzewczym i obniżeniu temperatury spalin na wylocie z kotła do poziomu 140-200 °C. Umożliwia to pracę pogodową kotła (czyli z płynnie obniżaną temperaturą wody kotłowej w zależności od temperatury powietrza na zewnątrz obiektu) przez prawie cały sezon grzewczy. Może to jednakże powodować niebezpieczeństwo wystąpienia zjawiska kondensacji pary wodnej w spalinach, przy niskich temperaturach czynnika grzewczego (może ono stanowić zagrożenie dla trwałości kotła, w przypadku stosowania urządzenia o powierzchniach grzewczych wykonanych ze zwykłej stali kotłowej). Należy więc stosować układy zabezpieczenia kotła przed wykraplaniem się pary wodnej na powierzchniach grzewczych, która może zaistnieć w przypadku małego zapotrzebowania na moc cieplną oraz przede wszystkim, gdy następuje znaczne wychłodzenie czynnika grzewczego w instalacji. Długość pracy pogodowej kotła, jak również zużycie energii elektrycznej przez urządzenia zabezpieczające kształtują łączne koszty eksploatacyjne w sezonie grzewczym.

EN

The aim of this work is to present the consumption and costs of fuels and electrical energy in low power boilers protection system. Characterisation of the boilers encompasses relatively low temperatures of outlet gases (about 140 ¸ 200 °C). This can be reached thank to optimised heating surfaces in the boiler. Heat exchange determines minimal temperatures of heating medium, which comes back to boiler. Various protection systems which prevent from inflow too cold water from heating installation are applied. The analyse concerns boiler fuel consumption by in one of most often applied protection systems. The measurements were done in the Viessmann Ltd. seat in Wrocław on the existed object situated. The object was theoretically calculated and practically measured. Measuring position consisted of the Paromat-Simplex boiler, manufactured by Viessmann, mixing valve, circulation and mixing pumps. As it turned out, fuel and electrical energy consumption depends on the boiler's weather work period and the activation level of the protection facilities.