Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cleaning of process gas from gasification of solid recovered fluid — results of experimental research

Sobolewski A., Szul M., Iluk T., Ostrowski W., Billig T

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2017

|

nr 137

59--70

EN

The paper takes up the topic of energetic utilization of alternative fuels produced from wastes, particularly in case of solid recovered fuel gasification for cogeneration of heat and power in piston engine. Process gas cleaning for its energetic and chemical utilization has been discussed. Presented scope of research concerns technological designs for dry and wet gas cleaning methods developed by Institute for Chemical Processing of Coal. Furthermore identified main operational problems of both gas cleaning units have been presented. Description of the two types of gas cleaning units has been provided together with obtained results from laboratory analysis of moisture, tar and particle content measured in process gas generated from solid recovered fluid.

2

SRF gasification in GazEla pilot fixed bed gas generator for CHP units

Sobolewski A., Iluk T., Szul M.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 2

158--162

EN

The article presents issues associated with the use of SRF (Solid Recovered Fuel) as a fuel for gasification technology. Advantages of the SRF for gasification are summarized. The novel design of the gas generator, developed at the Institute for Chemical Processing of Coal is introduced. Physiochemical properties of the SRF fuel used for gasification are presented. The influence of the main process parameters on gas composition is explained. The results of wet gas cleaning equipment, consisting of an expander, high-temperature filter, oil scrubber and fabric filter are presented. The article presents the results of the reduction of particulate and organic matter at the outlet of the gas cleaning system. Finally, the tests of syngas utilization in a dual fuel piston gas engine are described.

3

Zastosowanie filtrów koalescencyjnych do separacji układów gaz-ciecz w instalacji oczyszczania gazu procesowego ze zgazowania paliw stałych

Szul M., Sobolewski A., Iluk T.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 4

39--45

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia technologiczne związane z wykorzystaniem filtracji koalescencyjnej jako elementu układów oczyszczania gazu procesowego ze zgazowania paliw stałych. Przedstawiono schemat technologiczny opracowanej w IChPW technologii mokrego oczyszczania gazu. Autorzy poruszają kwestię odpowiedniego doboru parametrów technologicznych dla koalescencji układów gaz-ciecz. Doświadczenia eksploatacyjne zebrane w trakcie realizacji długoterminowych testów badawczych, zgazowania paliw stałych w generatorze gazu GazEla, połączonym z mokrym układem oczyszczania gazu, pozwalają na potwierdzenie skuteczności opracowanej metody głębokiego usuwania mgły olejowo wodnej z gazu procesowego przy zastosowaniu filtracji koalescencyjnej.

EN

In the article, authors present topics connected to utilization of coalescing filters as elements of process gas conditioning systems. The article provides a technological description as well as a diagram of the wet gas cleaning method developed by IChPW. Special attention has been paid to in depth discussion of technological differences in coalescing units and technology for separation of gas-liquid systems. Obtained operational experience from realization of long term campaigns of process gas cleaning, from GazEla fixed bed gas generation, in wet gas conditioning system, confirm the efficiency and reliability of coalescers for removal of water and oil aerosols from process gas.

4

Zgazowanie w skali pilotowej stałych palnych odpadów komunalnych, biomasy oraz osadów ściekowych w generatorze gazu ze złożem stałym

Iluk T., Sobolewski A., Szul M.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1634--1640

PL

Zaprezentowano zagadnienia związane z wykorzystaniem surowców odpadowych w procesie zgazowania dla produkcji w kogeneracji energii elektrycznej oraz ciepła. Scharakteryzowano m.in. właściwości fizykochemiczne osadów ściekowych, stałych palnych odpadów komunalnych oraz biomasy pod kątem procesu zgazowania w reaktorze ze złożem stałym. Przedstawiono badawczą instalację z generatorem gazu (GazEla) ze złożem stałym o mocy ok. 60 kWt. Opisano przebieg prac eksperymentalnych mających na celu stabilne wytwarzanie gazu procesowego dla potrzeb silnika tłokowego. Przedstawiono przebiegi charakterystycznych temperatur w reaktorze, stężenia głównych składników gazu procesowego, a także wykres Sankeya obrazujący bilans masowy generatora gazu.

EN

Alder chips, solid recovery fuel and their mixts. with preliminarily dried sewage sludge were gasified with an O₂-enriched air in a pilot-plant fixed-bed reactor (60 kWt) at 600–1100°C to produce the CO, CO₂, MeH and H₂-contg. process gas. The gas produced by gasification of the chips contained 20% CO, while the gasification of solid recovery fuel yielded the gas containing only 13% CO. In the case of the composite fuel, the CO content was even lower.

5

Application of membrane processes in utilization of wastewater generated in biomass gasification

Kwiecińska A., Iluk T., Stelmach S.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

439--446

EN

Gasification of biomass is always accompanied with the generation of highly loaded wastewater. Those streams are formed during cooling and cleaning of process gas and comprise of tars, condensed water vapor and a range of organic and inorganic compounds. Nowadays, there are no treatment systems of those wastewater, especially dedicated to small and medium size gasification plants, what is the main limitation in the technology popularization and industrial commercialization. On the other hand, conventional methods proposed for the treatment characterize with the narrow spectrum of action dedicated, mainly to the removal of tar substances. In the presented paper the possibility of utilization of biomass gasification wastewater by means of membrane processes is proposed. The technology was based on the two stage treatment system enabling the separation of tars by spontaneous sedimentation/floatation and low pressure drive aqueous phase filtration. Polymeric, ultrafiltration membranes of various cut off were investigated due to the contaminants removal effectiveness and capacity. It was shown, that the use of membrane processes assures the concentration of soluble organic contaminants to the rate enabling their recycle to the gasifier. The filtrate obtained during the process characterized with much decreased load of contaminants and after the proper polishing could be directly deposited to the environment.

PL

Proces zgazowania biomasy wiąże się z powstawanie wysoko obciążonych ciekłych strumieni odpadowych. Wody te formowane są podczas chłodzenia i oczyszczania gazu procesowego i stanowią mieszaninę smół, skroplonej pary wodnej oraz szeregu związków organicznych i nieorganicznych. Brak odpowiednich rozwiązań systemowych, przede wszystkim w przypadku małych i średnich instalacji, powoduje, że ich popularyzacja i komercjalizacja na skalę przemysłową są znacznie ograniczone. Obecnie proponowane metody utylizacji ciekłych strumieni odpadowych charakteryzują się zawężonym spektrum działania, skupiając się na jednym z aspektów problemu, jakim jest obecność substancji smolistych. W niniejszej pracy zaproponowano możliwość zagospodarowania ciekłych strumieni odpadowych z procesu zgazowania biomasy z wykorzystaniem technik membranowych. Rozwiązanie oparto o dwustopniowy system oczyszczania umożliwiający separację smół poprzez samoistnie zachodzące procesy sedymentacji i flotacji oraz niskociśnieniową filtrację membranową. W badaniach wykorzystano polimerowe membrany ultrafiltracyjne o różnych granicznych masach molowych. Wykazano, że zastosowanie procesów membranowych umożliwia zatężenie rozpuszczonych związków organicznych w stopniu pozwalającym na ich zawrócenie do reaktora oraz powstawanie filtratu o znacznie obniżonym ładunku zanieczyszczeń, który po odpowiednim podczyszczeniu może zostać odprowadzony bezpośrednio do środowiska.

6

Utilization of aqueous-tar condensates formed during gasification

Kwiecińska A., Iluk T., Kochel M.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 5

132--137

EN

Gasification of solid fuels is an alternative process for energy production using conventional and renewable fuels. Apart from desired compounds, i.e. carbon oxide, hydrogen and methane, the produced gas contains complex organic (tars) and inorganic (carbonizate, ammonia) contaminants. Those substances, together with water vapor, condensate during cooling of the process gas, what results in the formation of aqueous-tar condensate, which requires proper methods of utilization. The management of this stream is crucial for commercialization and application of the gasification technology. In the paper the treatment of aqueous-tar condensates formed during biomass gasification process is discussed. The removal of tars from the stream was based on their spontaneous separation. The aqueous stream was subjected to ultrafiltration operated at different pressures. Such a treatment configuration enabled to obtain highly concentrated retentate, which could be recycled to the gasifier, and filtrate, which could be subjected to further treatment.

7

Membrane processes in the utilization of wastewater generated during waste gasification

Kwiecińska A., Iluk T., Stelmach S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 3

313--320

EN

Gasification, regardless of the fuel type, is always accompanied with the generation of highly loaded wastewater. Those streams are formed during cooling and cleaning of process gas and comprise of tars, condensed water vapor and a range of organic and inorganic compounds. Nowadays, there are no treatment systems of those wastewater, especially dedicated to small and medium size gasification plants, operated with alternative fuels, ie biomass and wastes, what is the main limitation in the technology popularization and industrial commercialization. On the other hand, conventional methods proposed for the treatment characterize with the narrow spectrum of action dedicated, mainly to the removal of tar substances. In the presented paper the possibility of utilization of waste gasification wastewater by means of membrane processes is proposed. The technology was based on the two stage treatment system enabling the separation of tars by spontaneous sedimentation/floatation and low pressure drive aqueous phase filtration. Polymeric, ultrafiltration membranes of various cut off were investigated due to the contaminants removal effectiveness and capacity. It was shown, that the use of membrane processes assures the concentration of soluble organic contaminants to the rate enabling their recycle to the gasifier. The filtrate obtained during the process characterized with much decreased load of contaminants and after the proper polishing could be directly deposited to the environment.

PL

Proces zgazowania, niezależnie od typu zastosowanego paliwa, wiąże się z powstawanie wysoko obciążonych ciekłych strumieni odpadowych. Wody te formowane są podczas chłodzenia i oczyszczania gazu procesowego i stanowią mieszaninę smół, skroplonej pary wodnej oraz szeregu związków organicznych i nieorganicznych. Brak odpowiednich rozwiązań systemowych, przede wszystkim w przypadku małych i średnich instalacji powoduje, że ich popularyzacja i komercjalizacja na skalę przemysłową są znacznie ograniczone. Obecnie proponowane metody utylizacji ciekłych strumieni odpadowych charakteryzują się zawężonym spektrum działania, skupiając się na jednym z aspektów problemów jakim jest obecność substancji smolistych. W niniejszej pracy zaproponowano możliwość zagospodarowania ciekłych strumieni odpadowych z procesu zgazowania SRF z wykorzystaniem technik membranowych. Rozwiązanie oparto o dwustopniowy system oczyszczania umożliwiający separację smół poprzez samoistnie zachodzące procesu sedymentacji i flotacji oraz niskociśnieniową filtrację membranową. W badaniach wykorzystano polimerowe membrany mikro i ultrafiltracyjnej o różnych granicznych masach molowych. Wykazano, że zastosowanie procesów membranowych umożliwia zatężenie rozpuszczonych związków organicznych w stopniu umożliwiającym ich zawrócenie do reaktora oraz powstawanie filtratu o obniżonym ładunku zanieczyszczeń, który, po odpowiednim podczyszczeniu, może zostać odprowadzony do kanalizacji lub do środowiska.

8

Oczyszczanie gazu procesowego pochodzącego ze zgazowania biomasy w celu wykorzystania go w silnikach tłokowych

Iluk T., Sobolewski A., Stelmach S.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

464-468

PL

Omówiono zagadnienia związane z wykorzystaniem gazu procesowego pochodzącego ze zgazowania biomasy jako paliwa do silnika tłokowego. Scharakteryzowano najważniejsze problemy towarzyszące procesowi oczyszczania gazu pod kątem wymogów stawianych przez producentów silników tłokowych w zakresie dopuszczalnej zawartości zanieczyszczeń pyłowych oraz organicznych. Opisano rozwiązania technologiczne procesu oczyszczania gazu stosowane w badawczych instalacjach IChPW. Przedstawiono układ suchego oraz mokrego oczyszczania gazu zintegrowanego z innowacyjnym generatorem gazu GazEla o mocy ok. 60 kWt. Zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych dotyczących sprawności usuwania zanieczyszczeń pyłowych oraz organicznych.

EN

Results of a research conducted on a pilot installation for biomass gasification gas cleaning has been presented. Two tested concepts based on dry and wet methods together with acquired results have been presented. Final reduction of dust concentration to the level of 5 mg/m³ n and organic matter (eg. tars and oils) to 360 mg/m³ n has been achieved. Tested systems are cheap and reliable.

9

Doświadczenia z rozruchu demonstracyjnej instalacji zgazowania biomasy o mocy 1,5 MWt

Sobolewski A., Iluk T.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 1

123--128

PL

W artykule przedstawiono jeden z podstawowych sposobów wykorzystania biomasy do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Zaprezentowano opracowaną w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla technologię zgazowania biomasy dla układów kogeneracyjnych opartych na silnikach tłokowych. Omówiono podstawowe zalety zaproponowanej technologii zgazowania. Opisano wyniki prac badawczych realizowanych na pilotowej instalacji zgazowania o mocy cieplnej 60 kW. Scharakteryzowano założenia dla demonstracyjnej instalacji zgazowania o mocy cieplnej 1,5 MW, które zostały opracowane na podstawie rezultatów otrzymanych z testów doświadczalnych instalacji pilotowej. Przedstawiono schemat procesowy demonstracyjnej instalacji zgazowania, która została zlokalizowana w zakładzie przetwórstwa drzewnego, a jej zadaniem jest wytwarzanie energii elektrycznej oraz ciepła na potrzeby zakładu. Omówiono pierwsze wyniki z przeprowadzonego procesu rozruchu technologicznego. Scharakteryzowano główne problemy zaistniałe w trakcie rozruchu oraz kierunki niezbędnych modernizacji instalacji.

EN

he article presents of one of basic ways of biomass utilization for production of heat and power. Presented biomass gasification technology for cogeneration units based on piston engines has been developed in the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze (POLAND). Primary advantages of presented gasification technology are discussed. Description of research activities done on a pilot installation for gasification with 60 kWt power are given. The article also characterizes assumptions behind demonstrative installation for gasification of 1.5 MWt power, which were developed on the basis of results acquired from gasification tests performed on pilot installation. The article presents a process scheme of the demonstrative gasification installation. The installation is localized on the grounds of wood processing company, and its purpose is generation of heat and power covering demand of the enterprise. Description of the results, characterization of main problems as well as necessary directions modernizations, which came into the light during start-up are discussed.

10

Badania eksploatacyjne nad kondycjonowaniem i spalaniem gazu koksowniczego w silniku tłokowym z zapłonem samoczynnym

Robak Z., Iluk T., Sobolewski A., Rudkowski M.

Karbo

|

2014

|

Nr 3

98--104

PL

Gaz koksowniczy otrzymywany w koksowniach podczas produkcji koksu stanowić może interesujące pod kątem energetycznym paliwo o wartości opałowej wynoszącej ok. 18 MJ/Nm3 i charakteryzujące się niską zawartością CO2. Interesujące wydaje się być wykorzystanie gazu w zespole prądotwórczym opartym na silniku tłokowym. Przed tym procesem konieczne jest odpowiednie oczyszczenie gazu polegające na usunięciu naftalenu, który może stwarzać problemy podczas kondensacji w gazowym układzie zasilania silnika. W artykule przedstawiono sposób usuwania naftalenu przy wykorzystaniu oryginalnej technologii oczyszczania gazu koksowniczego szczególnie przydatny w przypadku eksploatacji silnika o zapłonie samoczynnym. W pracy zaprezentowano wyniki badań wykorzystania gazu koksowniczego w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym. Do testów wybrano silnik John Deere 4045 o mocy mechanicznej 50 kW przystosowany do zasilania dwupaliwowego. Przeprowadzono serię testów w celu doboru optymalnej wielkości dawki zapłonowej. W trakcie badań dokonywano również pomiaru składu emitowanych z silnika spalin. Podczas testów uzyskano bardzo obiecujące efekty przy 6-8 % nominalnej dawce oleju napędowego oraz niską emisję zanieczyszczeń.

EN

Coke oven gas obtained in coking plants during production of coke may be considered an energetically interesting fuel with heating value equal to cca. 18 MJ/Nm3 and characterized by small content of CO2. Particularly interesting seems to be utilization in current generating unit based on piston engine. Prior to that process necessary is to adequately clean the coke gas from naphthalene, which may pose a threat while condensing in gasses engine feeding system. In this article a naphthalene removal process is described with use of original coke gas cleaning technology. Research shows results of coke gas utilization tests, in self-ignition piston engine. John Deere 4045, 50kW mechanical power engine has been selected for tests. It has been adapted particularly for dual fuel feeding. Primary fuel for the current generator is Diesel oil, which during test is replaced with coke gas. Series of tests have been carried in order to specify an optimal value of ignition dose. During research an analysis of flue gas composition was carried out. Promising results were achieved with 6-8 % nominal dosage of Diesel oil as well as low emission of contaminants.

11

Wykorzystanie silnika tłokowego do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła z gazu koksowniczego

Robak Z., Iluk T., Sobolewski A., Rudkowski M.

Instal

|

2014

|

nr 4

14--17

PL

Gaz koksowniczy otrzymywany w koksowniach podczas produkcji koksu stanowić może interesujące pod kątem energetycznym paliwo, o wartości opałowej wynoszącej ok. 18 MJ/m3n i charakteryzujące się niską zawartością CO2. Szczególnie uzasadnione wydaje się być wykorzystanie gazu w zespole prądotwórczym opartym na silniku tłokowym. Przed tym procesem konieczne jest odpowiednie oczyszczenie gazu polegające na usunięciu naftalenu, który może stwarzać problemy podczas kondensacji w gazowym układzie zasilania silnika. W artykule przedstawiono sposób usuwania naftalenu przy wykorzystaniu oryginalnej technologii oczyszczania gazu koksowniczego. W pracy zaprezentowano wyniki badań wykorzystania gazu koksowniczego w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym. Do testów wybrano silnik John Deere 4045 o mocy mechanicznej 50 kW przystosowany do zasilania dwupaliwowego. Paliwem podstawowym agregatu prądotwórczego był olej napędowy, który w trakcie badań zastępowany był gazem koksowniczym. Przeprowadzono serię testów w celu doboru optymalnej wielkości dawki zapłonowej. W trakcie badań dokonywano również pomiaru składu spalin emitowanych z silnika. Podczas testów uzyskano bardzo obiecujące efekty przy 8÷9% nominalnej dawce oleju napędowego oraz niską emisję zanieczyszczeń.Gaz koksowniczy otrzymywany w koksowniach podczas produkcji koksu stanowić może interesujące pod kątem energetycznym paliwo, o wartości opałowej wynoszącej ok. 18 MJ/m3n i charakteryzujące się niską zawartością CO2. Szczególnie uzasadnione wydaje się być wykorzystanie gazu w zespole prądotwórczym opartym na silniku tłokowym. Przed tym procesem konieczne jest odpowiednie oczyszczenie gazu polegające na usunięciu naftalenu, który może stwarzać problemy podczas kondensacji w gazowym układzie zasilania silnika. W artykule przedstawiono sposób usuwania naftalenu przy wykorzystaniu oryginalnej technologii oczyszczania gazu koksowniczego. W pracy zaprezentowano wyniki badań wykorzystania gazu koksowniczego w silniku tłokowym o zapłonie samoczynnym. Do testów wybrano silnik John Deere 4045 o mocy mechanicznej 50 kW przystosowany do zasilania dwupaliwowego. Paliwem podstawowym agregatu prądotwórczego był olej napędowy, który w trakcie badań zastępowany był gazem koksowniczym. Przeprowadzono serię testów w celu doboru optymalnej wielkości dawki zapłonowej. W trakcie badań dokonywano również pomiaru składu spalin emitowanych z silnika. Podczas testów uzyskano bardzo obiecujące efekty przy 8÷9% nominalnej dawce oleju napędowego oraz niską emisję zanieczyszczeń.

EN

Coke gas acquired form plants during production of coke may be considered an energetically interesting fuel with lower heating value equal to ca. 18 MJ/m3ncharacterized by small content of CO2. Particularly justified seems to be utilization in current generating unit based on piston engine. Prior to that process necessary is to adequately clean the coke gas from naphthalene, which may pose a threat while condensing in gasses engine feeding system. In this article a naphthalene removal process is described with use of original coke gas cleaning technology. Research shows results of coke gas utilization tests, in self-ignition piston engine. John Deere 4045,50 kW mechanical power engine has been selected for tests. It has been adapted particularly for dual fuel feeding. Primary fuel for the current generator is Diesel oil, which during test is replaced with coke gas. Series of tests have been carried in order to specify an optimal value of ignition dose. During research an analysis of flue gas composition was carried. Promising results were achieved with 8÷9% nominal dosage of Diesel oil as well as low emission of contaminants.

12

Wyniki badań silnika John Deere 4045 zasilanego gazem koksowniczym

Robak Z., Iluk T., Sobolewski A., Rudkowski M., Smołka C.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

829--836

PL

Przedmiotem badań był silnik John Deere 4045 o mocy mechanicznej 50 kW przystosowany do zasilania dwupaliwowego ON/gaz koksowniczy, napędzający agregat prądotwórczy. Uzyskano bardzo obiecujące efekty przy 8-9% nominalnej dawki ON oraz niską emisję zanieczyszczeń. Przeprowadzono serie testów nad doborem optymalnej wielkości dawki zapłonowej połączone z pomiarami składu emitowanych spalin. Badania prowadzono z wykorzystaniem rzeczywistego gazu w Kombinacie Koksochemicznym S.A. w Koksowni „Jadwiga” w Zabrzu. Gaz poddano dodatkowej operacji usuwania naftalenu przy wykorzystaniu oryginalnej technologii oczyszczania gazu koksowniczego. Uzyskane wyniki i zebrane doświadczenia otwierają drogę do wykorzystania tańszych w eksploatacji agregatów kogeneracyjnych dużych mocy.

EN

The subject of research was an engine John Deere 4045 with mechanical power of 50 kW customized for dual fuel operation on ON/coke oven gas, driving an electricity generator. Very promising effects as well as low emission of pollutants were obtained with 8-9% of nominal ON dosage. Series of test has been conducted to select proper amount of ignition injection which were done together with use of flue gas emission measurements. Research was done using real gas in Coke plant “Jadwiga” in Zabrze. Gas was subjected to additional scrubbing of naphthalene with use of original technology of coke oven gas purification. Acquired results and experience gained, opened the path for the use of, cheaper in exploitation, co generators of high power.

13

Wykorzystanie gazu ze zgazowania biomasy do napędu spalinowego silnika tłokowego

Sobolewski A., Iluk T.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 3

76--91

PL

W artykule zaprezentowano zagadnienie związane z wytwarzaniem energii elektrycznej z gazu procesowego otrzymywanego w procesie zgazowania biomasy. Przedstawiono podstawowe zalety wykorzystania technologii zgazowania biomasy w układach kogeneracyjnych. Scharakteryzowano instalację badawczą o mocy cieplnej ok. 60 kW służącą do wytwarzania energii elektrycznej z biomasy, którą opracowano w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu. W skład układu eksperymentalnego wchodziły następujące elementy: układ podawania paliwa, generator gazu ze złożem stałym, układ oczyszczania gazu oraz zespół prądotwórczy. Przedstawiono wpływ wybranych czterech podstawowych rodzajów biomasy dostępnych na polskim rynku na skład otrzymywanego gazu procesowego. Zaprezentowano uzyskane stopnie redukcji zanieczyszczeń pyłowych oraz organicznych w zaproponowanej nowej koncepcji układu suchego oczyszczania gazu. Przedstawiono wyniki pracy układu prądotwórczego dla wytwarzania ok. 8 i 15 kW energii elektrycznej podczas zasilania silnika olejem napędowym oraz gazem procesowym.

EN

The article presents the issue related to power production from gas received during biomass gasification process and advantages of biomass gasification technology use in cogeneration systems. Research installation for power production from biomass ( 60 kWt), developed at the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze, is characterized. The installation consists of a fuel supply system, gas generator with fixed-bed, dry gas cleaning system and the system used to produce electricity. The influence of four different biomass available on Polish market, on quality of received process gas is presented as well as received reduction efficiencies of dust and organic contaminations in proposed new conception of dry purification of gas system. The article presents results of work of power generation system for production of 8 and 15 kW of electricity, by engine supplied with diesel oil and process gas.

14

Porównanie efektywności ekonomicznej układów kogeneracyjnych z generatorem gazu procesowego GazEla

Sobolewski A., Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Iluk T.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 5

31--37

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy ekonomicznej układów skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła bazujących na procesie zgazowania biomasy. Analizę oparto o wyniki badań prowadzonych w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu nad innowacyjnym generatorem zgazowania GazEla. Wyniki tych badań dowodzą możliwości prowadzenia efektywnej produkcji gazu o jakości predysponującej go do wykorzystania w silniku tłokowym lub nawet turbinie gazowej. Celem analiz, dla których wyniki zaprezentowano w niniejszym artykule było porównanie układów integrujących układ produkcji gazu procesowego opartego na wykorzystaniu generatora GazEla właśnie z silnikiem tłokowym oraz turbiną gazową. Porównania dwóch układów dokonano na podstawie uzyskiwanych wartości wskaźników NPV. Dodatkowo analizie poddano wpływ zmiany otoczenia ekonomicznego uzmienniając ceny sprzedaży energii elektrycznej, ciepła oraz ceny certyfikatów nadawanych energii elektrycznej produkowanej w oparciu o biomasę oraz w tzw. wysokosprawnym układzie kogeneracyjnym.

EN

This paper presents the results of an economic analysis of the combined heat and power plants, based on a biomass gasification process. The analysis is based on the results of the research conducted at the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze on the innovative gasifier GazEla. The results of the research demonstrate the possibility of the effective production of gas with the quality enabling for its use in a piston engine or even in a gas turbine. The purpose of the analysis, the results of which are presented in this paper, was to compare the systems that integrate the process gas production based on the use of the generator GazEla with a piston engine and a gas turbine. A comparison of the two systems was based on the obtained values of NPV indicator. In addition, the impact of changes in the economic environment by changing a break-even price of electricity, heat and prices of certificate given for electricity produced from biomass and so-called high-efficiency cogeneration system was analyzed.

15

Instalacja zgazowania biomasy zintegrowana z silnikiem spalinowym

Kotowicz J., Iluk T.

Rynek Energii

|

2011

|

nr 3

47-52

PL

W artykule zaprezentowano zagadnienia związane z procesem zgazowania biomasy w generatorach gazu ze złożem stałym. Przedstawiono główne przesłanki decydujące o wyborze technologii zgazowania do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Omówiono opracowaną w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu koncepcję badawczej instalacji do zgazowania biomasy. Opisano szczegółowo instalację składającą się z układu podawania paliwa, generatora gazu, suchego układu oczyszczania gazu oraz układu służącego do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Scharaktery-zowano wybrane wyniki badań dotyczące wytwarzanego w generatorze gazu procesowego oraz energii elektrycznej w dwu-paliwowym silniku spalinowym. W drugiej części artykułu dokonano analizy parametrycznej układu zgazowania biomasy zintegrowanego z silnikiem spalinowym służącym do produkcji w kogeneracji energii elektrycznej oraz ciepła. Przedsta-wiono wpływ poszczególnych elementów układu m.in. sprawności generatora gazu, sprawności wytwarzania energii elek-trycznej oraz ciepła w silniku gazowym, sprawności układu oczyszczania gazu na sprawność całkowitą analizowanego układu.

EN

The article presents the issues related to the process of biomass gasification in gasifiers with a fixed bed. The main reason for choosing gasification technology to produce electricity and heat is described. Discussed are developed at the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze, the concept of research installations for gasification of biomass. The installation consisting of a fuel supply system, gas generator, dry gas cleaning system and the system used to produce electricity and heat is described in details. Exemplary selected results of the tests concerning produced by the generator process gas and electricity in a dual fuel combustion engine are presented. In the second part of the paper a parametric analysis of the biomass gasification installation integrated with the combustion engine used in the production in cogeneration of electricity and heat is made. The effect of various system components including efficiency of the gasifier, the efficiency of generation of electricity and heat in a gas engine and the efficiency of gas purification system on the efficiency of the whole installation is presented.

16

Reaktory zgazowania biomasy w układach CHP - przyszłość energetyki odnawialnej w Polsce

Sobolewski A., Kotowicz J., Matuszek K., Iluk T.

Polityka Energetyczna

|

2011

|

T. 14, z. 2

349-360

PL

W artykule przedstawiono podstawowe europejskie i krajowe uwarunkowania prawne dotyczące odnawialnych źródeł energii. Uwagę skupiono na wykorzystaniu OZE, w tym głównie biomasy w Polsce. Zaprezentowano definicję biomasy, krótką charakterystykę tego paliwa oraz możliwe źródła jego pozyskania. Omówiono proces zgazowania, stosowane gazogeneratory, krótką charakterystykę i specyfikę ich działania oraz kierunki wykorzystania gazu procesowego ze szczególnym uwzględnieniem układów CHP wyposażonych w reaktory zgazowania biomasy. Szczegółowo przedstawiono i omówiono wybrane konstrukcje reaktorów przeznaczonych do zgazowania biomasy opracowane w Polsce. Porównano podstawowe parametry procesu zgazowania dla prezentowanych instalacji. Przedstawiono zalety i wady gazogeneratorów pod kątem ich eksploatacji. Przeanalizowano potencjał rynkowy biomasy w kraju z przeznaczeniem na cele energetyczne. Sprecyzowano i opisano działania, których realizacja wpłynie korzystnie na rozwój energetyki odnawialnej w Polsce.

EN

This paper presents the basic determinations of the European and national legislation concerning Renewable Energy Sources (RES). The attention was focused on the use of RES, including mainly biomass, in Poland. The definition of biomass, a short description of this fuel and the possible sources of acquisition were presented. The process of gasification and gasifiers applied were presented, and a short characteristic and specifics of their operation and directions of the use of process gas with particular emphasis on systems equipped with CHP biomass gasification reactors were described. The selected designs of reactors for biomass gasification developed in Poland were presented and discussed in details. A comparison of the basic parameters of the gasification process for the presented installations was made. Gasifiers' advantages and disadvantages at an angle of their exploitation were presented. The market potential of the biomass in Poland for energetic purposes was analyzed. The activities of which realization will influence the development of renewable energy in Poland were specified and described.

17

Zgazowanie biomasy w układach małej mocy

Kotowicz J., Iluk T., Sobolewski A.

Chemik

|

2011

|

Vol. 65, nr 6

564-571

PL

W artykule zaprezentowano główne założenia polityki energetycznej Unii Europejskiej. Szczególną uwagę zwrócono na odnawialne źródła energii. Przedstawiono biomasę jako paliwo dla układów energetycznych. Omówiono główne grupy klasyfikacji pochodzenia i źródeł biomasy stałej, a także sposoby jej konwersji na energię elektryczną oraz ciepło. Zaprezentowano podstawowe rozwiązania układów zasilanych gazem procesowym wytworzonym w procesie zgazowania. Opisano przykładowo wybrane trzy instalacje energetyczne małej mocy zintegrowane ze zgazowaniem biomasy.

EN

In this paper the main assumptions of the European Union energy policy were presented. The main attention was focused on the Renewable Energy Sources. Biomass as a fuel for the energy systems was described. The main groups of classifications of the origin and sources of solid biomass, as well as the methods of its conversion to electricity and heat were characterized. The main solutions of the systems supplied with the process gas generated in the process of gasification were presented. Three exemplary installations of low power integrated with biomass gasification were described.

18

Badania eksperymentalne zgazowania biomasy pod kątem wykorzystania gazu procesowego w układzie kogeneracji

Sobolewski A., Kotowicz J., Iluk T., Matuszek K.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 6

794-798

19

Możliwości zgazowania powszechnie dostępnych paliw biomasowych w innowacyjnej konstrukcji 3-strefowego reaktora ze złożem stałym

Sobolewski A., Kotowicz J., Matuszek K., Iluk T.

Karbo

|

2010

|

Nr 2

81-87

PL

Przedstawiono i omówiono wyniki przeprowadzonych badań procesu zgazowania, wybranych paliw biomasowych dostępnych na rynku. Testy zgazowania tych paliw przeprowadzono w 3-strefowym reaktorze o mocy projektowej 60 kWth, posiadającym układ ciągłego podawania paliwa. Jest to innowacyjna konstrukcja reaktora ze złożem stałym, łącząca w sobie zalety reaktorów współ- i przeciwprądowych. Badania wykonano dla dwóch rodzajów zrębków drzewnych oraz peletów drzewnych i peletów ze słomy.

EN

The presentation and discussion of the test results of the gasification process of the selected biomass fuels available on the market are described in the paper. Gasification tests of these fuels were conducted in a 3-zonal reactor with nominal power of 60 kWth, equipped with a system for continuous fuel supply. This is an innovative construction of the fixed-bed reactor, that combines the advantages of parallel and countercurrent reactor. The tests were made for 2 types of chip woods and for wood and straw pellets.

20

Experimental Installation for Biomass Gasification with the Use of the Process Gas in Gas Engine

Kotowicz J., Sobolewski A., Iluk T., Matuszek K.

Archivum Combustionis

|

2010

|

Vol. 30 nr 3

261-267

EN

The paper presents the main assumptions of the Directive 2009/28/WE of the European Parliament concerning renewable fuels. One of the possibilities of the use of biomass for electricity and heat production, thus in so-called cogeneration systems is presented. Experimental installation of the Institute for Chemical Processing of Coal for biomass gasification with fixed-bed reactor is described. The obtained results concerning composition of producer gas together with its impurities are shown. The method and degree of gas purification is characterized. The main parameters of the gasification process in GazEla reactor are presented. The first results of cooperation of gas engine with automatic ignition with biomass gasification installation and the influence of the process gas on the engine operation were described.