Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza ubytku masy ziarna węgla w atmosferze utleniającej oraz obojętnej w zmiennej temperaturze panującej w komorze paleniskowej w dwufazowym przepływie z udziałem materiału inertnego

Kaczyński Konrad, Kaczyńska Katarzyna, Pełka Piotr

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 1

87--97

PL

Celem niniejszej pracy była analiza procesu erozyjnego ubytku masy pojedynczego ziarna węgla podczas jego spalania w różnych warunkach warstwy fluidalnej. W pierwszej części badano ubytek masy ziaren węgla spalanych w trzech temperaturach 850oC, 750oC i 650oC. Wykazano, że wzrost temperatury panującej w komorze paleniskowej znacznie przyspiesza proces ubytku masy spalanych ziaren węgla. Spalanie w strudze materiału inertnego intensyfikuje proces ubytku masy spalanych ziaren węgla. Zwiększenie temperatury w większym stopniu przyspiesza ubytek masy spalanych ziaren niż zwiększanie strumienia materiału inertnego. W drugim etapie analizowano wpływ atmosfery utleniającej na ubytek masy spalanego ziarna. Badania prowadzono w temperaturze 750°C i w atmosferach: powietrza oraz mieszanin: 21% O2 i 79% CO2, 25% O2 i 75% CO2, 30% O2 i 70% CO2. Pomiary prowadzono bez materiału inertnego oraz przy Gs=2,5kg/m2s. Wykazano, że dostarczenie w obszar spalania większej ilości utleniacza przyspiesza proces spalania. Obecność materiału inertnego intensyfikując proces spalania wpływa również na szybkość ubytku masy badanego ziarna. Analizowano również ubytek masy węgla wywołanego mechanicznym oddziaływaniem materiału inertnego (Gs=2,5 kg/m2s oraz Gs=5 kg/m2s). W wyniku przeprowadzonych analiz potwierdzono istnienie ścisłego związku między procesem erozji, a procesem spalania.

EN

The research has been carried out on the specially constructed test stand. For testing manually polished spherical particles chosen from arbitrary real coal particles were used with diameter 10 mm. The mass loss of combust particles with a tensometric branch scale was measured. The inert material was quartz sand. The first part of research has been carried out in three different temperatures of combustion chamber: 850°C, 750°C and 650°C. The research has been performed without inert material and with mass rate flow: Gs=2,5kg/m2s and Gs=5kg/m2s. The results obtained during testing show that higher temperature of combustion chamber accelerates the coal particles mass loss. Mass flow rate of inert material intensifies the combustion process and accelerates the coal particles mass loss. In the second stage of experiment the coal particles mass loss in an oxidizing atmosphere at 750°C was analyzed. The research has been performed in air atmosphere and gas compound: 21% O2 and 79% CO2, 25% O2 and 75% CO2, and 30% O2 and 70% CO2. The research has been carried out without inert material in air atmosphere and with mass rate flow Gs=2,5kg/m2s. The results obtained so far show that higher oxidant content accelerates the coal particles mass loss. Mass flow rate of inert material intensifies the combustion process. In the third stage of experiment the coal particles mass loss caused by the mechanical interaction of inert material was analyzed. The research has been carried out alternately in an nitrogen atmosphere and in air atmosphere, the mass rate flow of inert material was Gs=2,5kg/m2s and Gs=5kg/m2s. The analysis indicates that both erosion process and combustion are strongly correlated.

2

Skurcz zaczynów żużlowo-popiołowych

Machowska A.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 8

77--79

PL

W artykule przedstawiono zmianę długości i masy próbek zaczynów żużlowo-popiołowych do 130 dni dojrzewania. Próbki wykonano z mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego, którego reakcję wiązania wzbudzono dodatkiem popiołu lotnego z fluidalnego spalania węgla brunatnego (bez dodatku odczynników chemicznych), w pięciu proporcjach dozowania składników. Próbki referencyjne wykonano z cementu hutniczego, wieloskładnikowego i portlandzkiego popiołowego. Wszystkie próbki wykonano ze stałym wskaźnikiem woda/spoiwo = 0,5. Zmianę długości badano w aparacie Graf-Kaufmana. Równolegle wykonywano pomiary zmiany masy próbek w czasie dojrzewania. Wszystkie próbki wykazują spadek masy w czasie badania. Próbki zaczynów żużlowo-popiołowych pęcznieją w początkowym okresie badania, a następnie ulegają skurczowi. Widoczna jest zależność między zmianą długości próbek (pęcznienie i skurcz) a zawartością popiołu i żużla w spoiwie.

EN

The paper presents the results of investigation into mass and linear changes of fly ash slag pastes up to 130 days of curing. The pastes were prepared from ground granulated blast furnace slag and fly ash from fluidized combustion of brown coal as an activator of slag’s binding reaction. The pastes were mixed in five proportions of binder components (by mass). The reference specimens were prepared from slag cement, multicomponent cement, Portland fly ash cement. All specimens were prepared with water/binder ratio equal 0,5. Linear changes were investigated in Grauf-Kaufman apparatus. Also the mass changes in time of curing were measured. The mass loss of all the specimens was noted. In the early period of curing fly ash-slag pastes underwent expansion and then shrinkage. The relation between linear changes (expansion and shrinkage) and proportions of fly ash and slag in binder was revealed.

3

Badanie składu chemicznego popiołów lotnych pochodzących z fluidalnego i konwencjonalnego spalania węgla

Kuźnia M., Magiera A., Jerzak W., Ziąbka M., Lach R.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 8

1699--1703

PL

Przedstawiono wyniki analiz składu chemicznego popiołów lotnych pochodzących ze spalania węgla kamiennego w jednej z polskich elektrowni. Analizom poddano popiół lotny fluidalny z komory spalania z cyrkulującym złożem fluidalnym oraz popiół lotny pochodzący z paleniska konwencjonalnego. Analizowane popioły różnią się znacząco średnicą ziaren. W pracy zbadano skład chemiczny popiołów w zależności od wielkości cząstek. W popiele lotnym konwencjonalnym stwierdzono zawartość m.in. niedopalonego węgla. Analizowane popioły znacząco różnią się składem, m.in. stężeniem związków siarki i wapnia.

EN

Fly ashes from the coal combustion were analyzed for chem. compn. and grain size distribution by std. methods. The ashes differed significantly. The chem. compn. of ashes depended on the grain size. The conventional fly ash contained unburnt C. The fly ash from fluidized-bed combustion did not contain any microspheres but contained 10 times more of CaSO₄ than that from the conventional combustion.

4

Popioły fluidalne – właściwości i zastosowanie

Szczygielski T., Tora B., Kornacki A., Hycnar J. J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

207--216

PL

Technologia spalania fluidalnego wytwarza popioły znacznie różniące się od powstających w kotłach konwencjonalnych. Główną cechą popiołów fluidalnych jest obecność w nich produktów odsiarczania spalin oraz niewykorzystanego sorbentu, w połączeniu ze znacznie odmiennym składem mineralogicznym glinokrzemianów wynikających ze znacznie niższej temperatury spalania. Popiół fluidalny ma wiele interesujących właściwości, z których najbardziej wybija się jego stosunkowo duża aktywność chemiczna. Podczas gdy wiele potencjalnie obiecujących obszarów zagospodarowania tych popiołów nadal czeka na rozwinięcie, wydaje się ważne, żeby – nadal składując znaczną ich ilości – pozostawiać sobie możliwości przyszłego odzysku i wykorzystania zeskładowanych popiołów, raport w końcowej części analizuje kilka takich możliwości podając wybrane przykłady. W podsumowaniu zwraca uwagę, iż dotychczasowe badania skupiały się na usuwaniu uciążliwości popiołów fluidalnych, zaś obecne i przyszłe dotyczą ich zastosowań surowcowych.

EN

Technology of fluidal combustion creates ashes which differ significantly on ones created in conventional boilers. The main feature of fluidal ashes is presence of products of exhaust desulfurization and of not used sorbent in addition to significantly different mineralogical composition of aluminosilicates occurring from significantly lower combustion heat. The fluidal ash has many interesting properties from which its relatively big chemical activity is the most significant. While many potentially promising areas of applying these ashes still wait for development it seems important, still storing its significant amount, to keep possibilities of future recovery and application of stored ashes. The final report analyzes several such possibilities with chosen examples. Summing up, the investigations conducted so far were concentrated main.

5

Zmiany dystrybucji metali ciężkich w trakcie termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych

Zakościelna P., Sierakowski M., Świątkowski A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

175--183

EN

The increasing amount of sewage sludge generated creates a significant problem with their processing. Changes in legal and environmental requirements have led in Poland, in recent years, to an increase in the interest in thermal methods of sewage sludge treatment, particularly in fluidized bed combustion. The resulting facilities (installations) contribute to reducing the amount of sewage sludge. Their thermal transformation does not, however, eliminate the problem of inter alia. heavy metals in the resulting ashes. The paper presents the results of studies on differences in heavy metals content in sewage sludge and in products of its thermal transformation - fly ash retained in multicyclone and bag filter. The suitability of the EDS method for the qualitative and quantitative determination of heavy metals in the surface layer of fly ash grains was evaluated. The presence of Ni, Cu and Zn has been observed.

PL

Rosnąca ilość wytwarzanych osadów ściekowych generuje istotny problem związany z ich zagospodarowaniem. Zmiany wymagań prawnych i środowiskowych spowodowały wzrost zainteresowania termiczną metodą przekształcania osadów ściekowych, szczególnie technologią spalania fluidalnego. Powstałe obiekty (instalacje) przyczyniają się do redukcji ilości osadów ściekowych. Ich termiczne przekształcanie nie eliminuje jednak problemu występowania m.in. metali ciężkich w powstających popiołach. W artykule przedstawiono wyniki badań nad różnicami zawartości wybranych metali ciężkich w osadzie ściekowym i w produktach jego termicznego przekształcania - popiele zatrzymanym w multicyklonie oraz pochodzącym z filtrów workowych. Oceniono przydatność metody EDS do wstępnego jakościowego i ilościowego określania zawartości metali ciężkich w powierzchniowej warstwie ziaren popiołu lotnego. Obserwowano obecność Ni, Cu i Zn.

6

Utilisation of CFBC fly ash in hardening slurries for flood-protecting dikes

Kledyński Z., Falaciński P., Machowska A., Dyczek J., Kotwica Ł.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 3

75--87

EN

Strength and permeability properties along with microstructural evolution of hardened slurries composed of fly ash from fluidal bed combustion of brown coal and an addition of OPC/BFSC is assessed in this paper. An increase in the amount of fly ash in slurries influences the development of mechanical strength and a decrease of hydraulic conductivity. SEM, XRD, and porosity analyses confirmed formation of watertight microstructures. The structure of slurries is composed of ettringite, C-S-H phase, AFt, and AFm phases. Ettringite crystallises as relatively short needles forming compact clusters or intermixed with the C-S-H phase. The occurring C-S-H phases are mainly of type I – fibrous and type II – honeycomb.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych, filtracyjnych oraz składu fazowego i mikrostruktury zawiesin twardniejących wykonanych z udziałem popiołu lotnego z fluidalnego spalania węgla brunatnego po 28 i 90 dniach dojrzewania. Ten rodzaj popiołu lotnego wykazuje się wysoką wodożądnością, co ogranicza możliwość jego wykorzystania w technologii betonu. Natomiast jego dodatek nie wpływa na właściwości zawiesiny twardniejącej ze względu na dużą zawartość wody. Zawiesiny wykonano wg trzech receptur w dwóch wariantach (po trzy próbki na każdą recepturę, termin i rodzaj badania), w których popiół lotny był głównym składnikiem spoiwa, a do niego dodano odpowiednio cement portlandzki CEM I 42,5 (próbki 1-3) i cement hutniczy CEM III 32,5 (próbki 4-6). Proporcje popiołu do cementu były następujące: 1,81 (próbki 1 i 4), 2,18 (próbki 2 i 5), 2,45 (próbki 3 i 6).

7

Możliwości zagospodarowania popiołów z termicznego przekształcania osadów ściekowych w kotłach fluidalnych

Borowski G., Gajewska M., Haustein E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 3

393--402

PL

Problem zagospodarowywania osadów ściekowych dotyczy głównie ich wykorzystania rolniczego, w tym rekultywacji terenów zdegradowanych. Zmiana wymagań prawnych i środowiskowych spowodowała konieczność poszukiwań nowych sposobów ich unieszkodliwiania. W Polsce od kilku lat obserwuje się wzrost zainteresowania termiczną metodą przekształcania osadów ściekowych. Zastosowana technologia spalania fluidalnego sprzyja zmniejszeniu ilości wytwarzanych i zdeponowanych osadów ściekowych. Ich termiczne przekształcanie nie eliminuje jednak problemu występowania m.in. metali ciężkich w uzyskanych popiołach, a jedynie prowadzi do związania ich w formy bardziej stabilne, ograniczając w ten sposób stopień szkodliwości dla środowiska naturalnego. W artykule zaprezentowano metodę zestalania popiołów powstałych z termicznego przekształcania osadów ściekowych w blokach cementowych. Analizując właściwości popiołów z fluidalnego spalania osadów ściekowych, zaproponowano koncepcję alternatywnego rozwiązania - ich przetworzenie w postać zeszklonych mikrokulek. Proponowana metoda zapewni neutralizację substancji niebezpiecznych w nich zawartych. Omówiono potencjalne korzyści ekologiczne i ekonomiczne oraz wymieniono dziedziny potencjalnego wykorzystania gospodarczego w zależności od wielkości średnic mikrokulek. Mikrokulki szklane mogą być, między innymi, stosowane w przemyśle tworzyw sztucznych do uzyskania wytrzymałych wyrobów z PCV, a także jako zamiennik tzw. proppantów w procesie szczelinowania hydraulicznego przy wydobyciu gazu łupkowego i ropy naftowej.

EN

The problem of sewage sludge processing relates mainly to its agricultural use, including the restoration of degraded land. Changing the legal and environmental requirements made it necessary to search for new techniques of disposal. In Poland, for several years there has been increased interest in using thermal treatment of sewage sludge. The used technology of fluidized bed combustion helps to reduce the amount of generated and deposited sludge. The thermal processing does not eliminate the problem of occurrence of heavy metals in the ash obtained, only results in binding them in the more stable form, thus reducing the degree of harmfulness to the environment. The paper presents a method for solidification of ash from the incineration of sewage sludge in cementitious compositions. Analyzing the characteristics of ashes from fluidized bed combustion of sewage sludge, there was proposed the concept of alternative solutions - processing in the form of vitrified microspheres. The proposed method provides neutralizing the hazardous substances contained therein. The potential environmental and economic benefits, and outlined areas of potential economic use, depending on the size of the diameter of the microspheres, were discussed. Glass microspheres may be, inter alia, used in the plastics industry to get durable PVC products, and also as a replacement of ‘proppants’ in hydraulic fracturing of the shale gas and oil.

8

Zastosowanie popiołów lotnych z nowych technik spalania w drogownictwie

Wons W.

Magazyn Autostrady

|

2013

|

Nr 11

56--58

PL

Aspekty ekonomiczne i środowiskowe sprawiły, że w ostatnim czasie nastąpiły istotne zmiany w technikach spalania paliw stałych w elektrowniach. Zmiany te sprawiły, że baza odpadów energetycznych uległa mocnemu zróżnicowaniu. Za tymi zmianami nie poszły odpowiednie instrumenty normalizacyjne, które ułatwiłyby zagospodarowanie tych odpadów. W artykule opisano główne kierunki zmian technik spalania oraz stan i możliwości wykorzystania nowego typu popiołów lotnych w budownictwie drogowym.

EN

Economic and environmental aspects cause significant changes in the techniques of solid fuel combustion in power plants. These changes meant that base of is more diverse. Behind these changes have not gone standards instruments, which would facilitate management of energy waste. The article describes the main trends changes of combustion techniques in power plants and state and the possibilities of using a new type of fly ashes in road construction.

9

Rozwój palenisk fluidalnych w energetyce

Niesler J.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2011

|

Nr 4

33--36

PL

W minionym dwudziestopięcioleciu nastąpił gwałtowny wzrost zainteresowania techniką fluidalnego spalania dla potrzeb energetyki zawodowej. Pierwszy na świecie kocioł fluidalny o parametrach nadkrytycznych pracuje w Elektrowni Łagisza, a w najbliższym czasie zostanie oddany do eksploatacji w Elektrowni Szczecin, największy w Polsce i jeden z największych w Europie, kocioł fluidalny opalany biomasą.

EN

In the past twenty-five years there has been a sharp rise of interest in the fluidised bed combustion technology for the application in the power industry. The world’s first fluidised bed boiler with supercritical parameters has been operating at the Łagisza power plant, while another, at one of the Szczecin power plants, will shortly be ready for use. The latter stands for the biggest biomass- -fired fluidised bed boiler in Poland, and one of the largest of its kind in Europe.

10

Influence of fly ashes generated at burning hard and brown coal in fluidized boilers on AAC phase composition

Łaskawiec K., Małolepszy J., Zapotoczna-Sytek G.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 1

88-92

EN

Properties of fly ashes coming from the fluidized combustion of brown and hard coal, combined with desulphurization, are totally different as compared to the properties of conventional ashes. The fluidized process runs at about 850°C and calcium carbonate is used as a sorbent. Such an ash, when compared to conventional ashes, contains no glassy phase. It contains a considerable amount of an amorphous phase in the form of dehydrated silty minerals and crystalline phases in the form of quartz, free CaO, CaCO3 and CaSO4 II. The ash coming from fluidal combustion has totally different phases, as compared to conventional ashes. It results in alteration of both the structure and microstructure of autoclaved aerated concrete (AAC). PGS (foamed gas silicate) is an autoclaved aerated concrete manufacturing technology, commonly used in Poland. Its main raw materials comprise siliceous fly ashes from hard coal combustion, burnt lime, natural gypsum and aluminium powder used as a pore generating admixture. From the literature we can see that fly ashes coming from the fluidized brown and hard coal combustion combined with desulphurization can be utilized in AAC production. The main phase components of AAC are C-S-H and tobermorite (Ca5[Si6O18H2]ź4H2O), small amount of C3A6, C3AźCaSO4ź12H2O and hydrated calcium aluminosilicate (C3ASxH6-2x) which contain SiO2 in their chemical composition. Due to the increased amount of amorphous dehydrated silty minerals of metakaolin type, it is expected for fly ash from the fluidized combustion to result in a bigger amount of tobermorite (C5S6H5) in the fly ash added AAC. Fly ash from fluidized combustion also contains calcite. The presence of calcium carbonate in the mix may result in formation of crystalline calcium carboaluminate (C3AźCaCO3ź11H2O) as well as scawtite (Ca7[Si6O18]ź(CO3)ź2H2O). It is expected that these phases will improve the properties of the final material. The paper presents the influence of fly ashes generated in burning brown coals in fluidized boilers on AAC phase composition. The investigations were supported by X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DTA, DTG, TG) and scanning electron microscopy (SEM).

PL

Właściwości popiołów lotnych pochodzących z fluidalnego spalania węgla brunatnego i kamiennego połączonego z odsiarczeniem różnią się całkowicie od właściwości konwencjonalnych popiołów. Proces fluidalny przebiega w ok. 850°C i węglan wapnia wykorzystywany jest jako sorbent. Taki popiół w porównaniu z konwencjonalnym nie zawiera fazy szklistej. Zawiera natomiast znaczne ilości fazy amorficznej w postaci odwodnionych minerałów ilastych oraz fazy krystaliczne w postaci kwarcu, CaO, CaCO3 i CaSO4 II. Popiół ze spalania fluidalnego ma całkowicie różny skład fazowy w porównaniu z popiołem konwencjonalnym. Prowadzi to do zmiany zarówno struktury, jak i mikrostruktury betonu autoklawizowanego napowietrzonego (AAC). PGS (piano-gazo-silikat) oznacza technologię wytwarzania autoklawizowanego betonu napowietrzonego, powszechnie wykorzystywaną w Polsce. Podstawowe surowce tej technologii obejmują popioły lotne krzemianowe ze spalania węgla kamiennego, wapno palone, gips naturalny i proszek aluminiowy, jako dodatek porotwórczy. Dane literaturowe wskazują, że popioły lotne pochodzące ze spalania fluidalnego węgla brunatnego i kamiennego, połączonego z odsiarczeniem, mogą być wykorzystane do produkcji betonu AAC. Główne fazy tego betonu to: C-S-H, tobermoryt (Ca5[Si6O18H2]ź4H2O), mała ilość C3A6, C3AźCaSO4ź12H2O oraz uwodniony glinokrzemian wapnia (C3ASxH6-2x), który zawiera SiO2 w swoim składzie. Z powodu zwiększonej ilości amorficznych odwodnionych minerałów ilastych typu metakaolinu oczekuje się, że popiół lotny ze spalania fluidalnego doprowadzi do zwiększonej ilości tobermorytu (C5S6H5) w AAC z dodatkiem tego popiołu. Popiół ze spalania fluidalnego zawiera również kalcyt. Obecność węglanu wapnia w masie może prowadzić do tworzenia krystalicznego węglanoglinianu wapnia (C3AźCaCO3ź11H2O), a także scawtytu (Ca7[Si6O18]ź(CO3)ź2H2O). Oczekuje się, że fazy te będą poprawiać właściwości finalnego materiału. W artykule pokazano wpływ popiołów lotnych powstałych podczas spalania węgla brunatnego w kotłach fluidalnych na skład fazowy betonu AAC. Wspomniane badania oparto na pomiarach dyfraktometrycznych (XRD), analizie termograwimetrycznej (DTA, DTG, TG) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM).

11

Fluidalne spalanie węgla w tlenie. Cz. II

Nowak W.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2010

|

Nr 3

54--56

PL

W drugiej części artykułu (cz. I opublikowana w nr 2 ECiZ) piszemy o spalaniu tlenowym w kotle pyłowym. Spalanie tlenowe w kotłach parowych jest techniką o niewielkim ryzyku wychwytywania CO2 w blokach energetycznych. Oxyspalanie można z łatwością adaptować do nowych bloków, bądź modernizować istniejące.

12

Fluidalne spalanie węgla w tlenie. Cz. I

Nowak W.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2010

|

Nr 2

46--48

PL

Spalanie tlenowe w kotłach parowych jest techniką o niewielkim ryzyku wychwytywania CO2 w blokach energetycznych. Oxy-spalanie można z łatwością adaptować do nowych bloków bądź modernizować istniejące. W artykule między innymi o tym jak przebiegał rozwój kotłów pyłowych i fluidalnych, i jakie ich specyficzne cechy pozwolą na maksymalizację sprawności i minimalizację emisji.

13

Wpływ skuteczności separacji cyklonu na emisję SO2 i COx z kotłów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną dużej mocy

Kobyłecki R., Bis Z.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2007

|

T. 1, z. 25

283-291

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki prac autorów, związane z badaniem wpływu skuteczności separacji cyklonu na zachowanie się, dynamikę oraz emisję zanieczyszczeń z jednego z polskich kotłów fluidalnych dużej mocy. Wyniki badań wskazują na występowanie dla danego kotła optymalnej - z punktu widzenia emisji - skuteczności separacji cyklonu.

EN

It is commonly known that cyclone separation efficiency strongly determines mass flow rates and particle size distributions of solids circulating within the CFBC loop. Since the solids mass flow rate strongly affects temperature profile inside the combustion chamber, it is also of significant importance for control of heat transfer and emission of CO, NOx and SO2. Accordingly, proper design of the cyclone is crucial for a 'non-problematic' operation of a commercial CFBC. In this paper, the effects of cyclone separation efficiency on performance, dynamics and emission of NOx and SO2 are presented and discussed based on the operational data from Polish commercial large-scale CFBC. Based on those data one may ascertain that with respect to the emission of SO2, NOx and N2O there exist an optimum cyclone separation efficiency for a given boiler.

14

Preliminary studies of content of unburned carbon in fly ash from coal-fired fluidized bed combustion

Styszko-Grochowiak K., Witkowska U., Gołaś J.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2007

|

Vol. 1, no. 2

89-96

EN

The application of "gradual roasting" test for the measurements of unburned carbon content in fluidized bed combustion (FBC) fly ashes was described. In "gradual roasting" method sample is heating in muffle furnace in three stages. Unburned carbon content in fly ash was determined by using thermogravimetry analysis (TGA-DTA). Thermogravimetric method was applied to assess of "gradual roasting" test. The error S% due to the presence of interferences in matrix of fly ashes from fluidized bed combustion was determined. Correlation between "gradual roasting" test and thermogravimetry analysis of the unburned carbon content of FBC fly ash was discussed.

PL

Celem artykułu była ocena możliwości zastosowania metody stopniowanego prażenia do oznaczania zawartości niespalonego węgla w popiołach fluidalnych. Opracowana metoda polega na prażeniu próbki popiołu w piecu laboratoryjnym w trzech etapach. Metodę termograwimetryczną i różnicową analizę termiczną zastosowano dla oceny wyników otrzymanych metodą stopniowanego prażenia. Metoda krzywych DTA-TG dostarcza informacji dotyczących przemian związanych ze zmianą masy badanej substancji (ubytek lub przyrost) oraz w jakich zakresach temperatur mają miejsce te zmiany. Dlatego metoda ta posłużyła do wyznaczenia charakterystycznych temperatur utleniania węgla i rozkładu węglanów, a także temperatury odparowania całkowitego wody z próbki popiołu. Obecność w matrycy popiołu z palenisk fluidalnych interferentów powoduje, że wyniki otrzymane przy zastosowaniu standardowej metody oznaczania części palnych są zawyżone i obciążone systematycznym błędem S%.

15

Charakterystyka popiołów lotnych i popiołów dennych z kotła fluidalnego działającego w Elektrowni Jaworzno II

Misz M., Doniecki T., Cebulak S.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 268

163-172

PL

Współspalanie węgli i odpadów o różnym charakterze jest coraz powszechniejszą praktyką stosowaną przy wykorzystaniu techniki spalania fluidalnego. Pobierane próbki popiołów dennych i lotnych pochodzą ze współspalania węgli i odpadowych mułów węglowych w kotle fluidalnym działającym w Elektrowni Jaworzno II. W próbkach oznaczano zawartość części palnych, zawartość poszczególnych form morfologicznych nie spalonej materii organicznej oraz skład granulometryczny. Próbki badano również przy pomocy oksyreaktywnej analizy termicznej. Analiza uziarnienia wykazała względnie stały skład dla popiołów dennych i zmienny dla popiołów lotnych. Popioły denne charakteryzują się wyższą zawartością wolnego CaO, co umożliwia, po przeprowadzeniu odpowiednich badań, ich praktyczne zastosowanie w górnictwie. W próbkach wyróżniono następujące formy morfologiczne nie spalonego węgla: cenosfery, koronki, inertynit i detrytus. W popiołach lotnych dominuje detrytus, natomiast w popiołach dennych dominują większe formy (koronki).

EN

Co-combustion of coal and wastes of different type is an increasingly common practice in fluidised boilers. The collected samples used in this study of bottom ash and fly ash originate from co-combustion of coal and coal muds in fluidised boilers operating in the Jaworzno II Power Station. Unburned organie matter, char forms and granulometric composition were present in the collected samples. The samples underwent oxyreactive thermal analysis. The granulometric analyses showed that the fly ash composition was relatively stable and bottom ash is changable. The bottom ash is charaterised by higher content of free CaO which enables the practical application of this bottom ash in mining. The following char morphological forms were distinguished in the samples: cenospheres, laces, inertinite, detritus. The morphological form dominating in fly ash is detritus, whilst bigger forms (laces) dominate in the bottom ash.

16

Badania procesu spalania w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej kotła w dużej skali technicznej

Sekret R., Nowak W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2005

|

z. 24

257--266

PL

Na podstawie przeprowadzonych badań na kotle o mocy 670 MW stwierdzono obecność obszaru przyściennego w komorze paleniskowej o grubości 0,5-1,0 m, który charakteryzuje się zdecydowanie odmiennym rozkładem stężeń gazu, niż w przypadku obszaru położonego w rdzeniu cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej (CWF). Zauważono ponadto znaczne różnice stężeń składników gazu pomiędzy obszarem położonym przy ścianie tylnej i ścianie przedniej komory paleniskowej. Stężenie O2 i NO były niższe natomiast CO było wyższe w sąsiedztwie ściany przedniej, niż w przypadku otoczenia ściany tylnej. Efekty te bezpośrednio były związane z intensywnym procesem mieszania i transportu ziaren paliwa z materiałem warstwy w głąb komory paleniskowej w otoczeniu ściany tylnej. Należy również podkreślić, iż punkty podawania paliwa umiejscowione na ścianie tylnej są w stanie wprowadzić znacznie więcej paliwa, niż punkty umiejscowione na ścianie przedniej, co w konsekwencji może zrównoważyć rozkład stężenia składników gazu pomiędzy ścianą przednią i tylną.

EN

The measured gas concentration profiles indicate an oxygen-depleted wall region with a thickness of about 0.5 m. Significant differences are observed between gas concentrations near the front wall and those near the rear wall: O2 and NO are lower and CO is higher near the front wall than near the rear wall. It can be concluded that these effects are related to the fuel dispersion: near the rear wall the lateral ash flow transports fuel deeper into the combustion chamber and thus avoids the formation of plumes. As a practical conclusion the feed ports on the rear side might be able to carry relatively more coal than those on the front wall in order to achieve a more balanced distribution of the gas concentrations between regions near the front and rear wall, respectively. The observed gas concentrations in the exit region signify that the cyclone mixes gas from different locations and is helpful for achieving low CO emissions.

17

Application of fluidized bed combustion technology for utilization of post-rolling oily wastes [communication]

Leszczyński S.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2005

|

Vol. 31, no. 3

99--108

EN

The article presents the investigations of fluidized combustion of oily wastes derived from cold rolling-mill process on a zeolite bed. Oily wastes generated in the rolling-mill process are one of the most hazardous residues from metallurgical works because the toxic additives content. The experiments were carried out using a small laboratory combustor with full measurement equipment. The measurement apparatus associated with the combustion chamber made it possible to measure the basic parameters of the process including the composition of exhaust gasses. It has been shown that the combustion of oily wastes from cold rolling-mill process can be conducted efficiently and friendly for the environment.

PL

W pracy zaprezentowano badania z zakresu zastosowania technologii fluidalnego spalania do utylizacji powalcowniczych odpadów olejowych na złożach zeolitowych. Powalcownicze odpady olejowe zaliczane są do jednych z najbardziej uciążliwych odpadów pochodzących z przemysłu metalurgicznego z uwagi na zawartość wielu substancji toksycznych. W niniejszej pracy badania laboratoryjne zostały przeprowadzone na małym, eksperymentalnym w pełni oprzyrządowanym piecu do fluidalnego spalania. Wyposażenie pomiarowe stanowiska i komory spalania umożliwiało pomiar podstawowych parametrów procesu spalania wraz z analizą składu gazów spalinowych. W efekcie umożliwiło to prowadzenie procesu spalania przedmiotowych odpadów jak najefektywniej z jednoczesnym uwzględnieniem minimalizacji obciążenia środowiska naturalnego emisją składników toksycznych.

18

Badania procesu fluidalnego spalania mieszanki kory drzewnej i węgla brunatnego

Sekret R., Nowak W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2002

|

T. 3, z. 22

1075-1084

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu spalania mieszanek kory drzewnej i węgla brunatnego w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej. Przeprowadzono analizę wpływu prędkości gazu, temperatury warstwy fluidalnej oraz udziału masowego ziaren kory drzewnej w mieszance z węglem brunatnym na wielkość emisji zanieczyszczeń gazowych. Wraz ze zwiększeniem udziału biomasy w mieszance paliwowej otrzymano wzrost stopnia wypalenia mieszanek paliwowych oraz zmniejszenie emisji: CO, S02 i N0x. Najlepsze warunki dla prowadzenia procesu fluidalnego spalania mieszanek kory drzewnej i węgla brunatnego w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej uzyskano przy temperaturze warstwy 1123 K i prędkości gazu 1,3 m/s (w warunkach normalnych).

EN

An analysis of fluidizing combustion process of mixed wood bark and lignite has been described. The aim of tests was an analysis of an impact of the superficial gas velocity and the bed temperature as well as a biomass mass fraction in the fuel mixtures on a gas concentration. As a result of carried out investigations, along with increasing the mass fraction of biomass in the fuel mixtures, an increase of an index conversion of fuel mixtures as well as a decrease of: CO, S02 and NOx emissions were obtained. The best conditions for co-combustion process of biomass and brown coal in a circulating fluidized bed were obtained with a bed temperature of 1123 K and a superficial gas velocity of 1,3 m/s.

19

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%.

20

Emisje zanieczyszczeń gazowych w procesie fluidalnego spalania węgla brunatnego i biomasy

Nowak W., Sekret R.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2002

|

nr 2

7-14

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu spalania mieszanek biomasy i węgla brunatnego w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej. Przeprowadzono analizę wpływu prędkości gazu, temperatury warstwy fluidalnej oraz udziału masowego ziaren biomasy w mieszance z węglem brunatnym na wielkość emisji zanieczyszczeń gazowych. Wraz ze zwiększeniem udziału biomasy w mieszance paliwowej otrzymano wzrost stopnia wypalenia mieszanek paliwowych oraz zmniejszenie emisji: CO, SO2 i NOx. Najlepsze warunki dla prowadzenia procesu fluidalnego spalania mieszanek biomasy i węgla brunatnego w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej uzyskano przy temperaturze warstwy 1123 K i prędkości gazu 1,3 m/s.

EN

An analysis of fluidizing combustion process of mixed biomass and brown coal has been described. The aim of tests was an analysis of an impact of the superficial gas velocity and the bed temperature as well as biomass mass fraction in the fuel mixtures on a gas concentration. As a result of carried out investigations, along with increasing the mass fraction of biomass in the fuel mixtures, an increase of an index conversion of fuel mixtures as well as a decrease of CO, SO2 and NOx emissons were obtained. The best conditions for co-combustion process of biomass and brown coal in a circulating fluidized bed were obtained with a bed temperature of 1123 K and a superficial gas velocity of 1,3 m/s.