Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sintering characteristics of selected Silesian coal ashes

Nowak-Woźny D., Ferens W., Gonzalez-Valdes L., Rybak W.

Archivum Combustionis

|

2018

|

Vol. 38 nr 1

11--28

EN

Standard techniąues and microscopic studies (CCSEM/ SEM-EDS) together with AC electrical test and FactSage modelling were used for testing the sintering characteristics of three different Silesian's coal ashes. The thermodynamic calculations by FactSage were performed using different initial conditions in order to assess the influence of input data. Whereas the predicted solid phases differ, the results regarding slag phase formation are practically independent. For the tested samples it was found a correlation between the standard ST temperaturę (AFTs) and the results of FactSage modelling. The slagging and fouling tendencies were found inverted. The results indicate that the microstructure of the individual ash grains have an impact on the sintering process. The value of measured dissipation factor (tan S) depends on the kind of ash and the sintering temperaturę. The presented results point a promising direction for coal ash fusion behaviour and coal minerał matter transformation research.

2

Analiza zmiany składu stałych produktów pirolizy biomasy

Ferens W.

Zeszyty Energetyczne

|

2017

|

T. 4

63--71

PL

W pracy analizowano zmiany zachodzące w próbkach biomasy w procesie wolnej pirolizy. Badania prowadzono w warunkach złoża stacjonarnego dla trzech prób biomasy: zrębków wierzby, łusek słonecznika i odpadu po procesie parzenia kawy, w zakresie temperatur 250-850°C. Przeprowadzono porównawcze badania pirolizy w warunkach TGA z szybkością nagrzewu 10° C/min. Oceniano zmiany składu chemicznego pozostałości po odgazowaniu w zależności od temperatury procesu. Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono ilość wybielanych części lotnych oraz zmiany ilości energii chemicznej zawartej w próbkach. Stwierdzono, że proces pirolizy prowadzi do prawie całkowitego wydzielenia związków wodoru i tlenu z koksów, z tym, że proces wydzielania wodoru jest proporcjonalny do stopnia odgazowania paliwa a proces wydzielania tlenu wyprzedza proces odgazowania. Wydzielanie węgla oraz azotu jest znacznie wolniejsze i prowadzi do wzrostu udziału tych pierwiastków w koksach. Po procesie odgazowania, w pozostałości koksowej pozostaje około 30% energii początkowej.

3

Kaloryczność części lotnych biomasy

Ferens W.

Zeszyty Energetyczne

|

2016

|

T. 3

67--72

PL

Biomasa jest obecnie powszechnie stosowana jako paliwo w energetyce i instalacjach grzewczych. Charakteryzuje się wysoką zawartością części lotnych, których udział może przekraczać 80 procent masy paliwa w stanie suchym. Taki wysoki udział części lotnych powoduje odmienne zachowanie sie biomasy podczas spalania w stosunku do paliw kopalnych. Dla warunków pracy kotła istotne jest, jaka część energii w czasie spalania jest uzyskiwana z części lotnych. W pracy określono kaloryczność części lotnych wydzielanych z biomasy i udział energii pochodzącej ze spalania części lotnych.

4

Własności energetyczne kory

Ferens W.

Zeszyty Energetyczne

|

2015

|

T. 2

43--50

PL

Ilość energii zawartej w korze pozyskiwanej razem z drewnem w polskich lasach można szacować na równowartość 1-2 milionów ton węgla. Biomasa ta może być stosowana jako paliwo, ma wysoką kaloryczność i stwarza małe zagrożenie dla środowiska w czasie spalania. W pracy analizowano własności czterech różnych kor pochodzących z głównych rodzajów drzew pozyskiwanych w kraju. Stwierdzono większą zawartość pierwiastka węgla w korze w stosunku do innych paliw pochodzenia roślinnego, wyższą kaloryczność oraz mniejszą zawartość części lotnych. Substancja mineralna w korach zawiera głównie związki wapnia, co powoduje zmiany w ilości oznaczonego popiołu w zależności od temperatury spopielania paliwa. Kory moga stwarzać zagrożenie żużlowaniem i popieleniem.

5

Kaloryczność paliw stałych

Ferens W.

Zeszyty Energetyczne

|

2014

|

T. 1

149--158

PL

W pracy analizowano wpływ pochodzenia oraz składu paliw stałych na ciepło spalania i wartość opałową. Stwierdzono dominujący wpływ zawartości pierwiastka węgla oraz balastu, rozumianego jako suma udziałów popiołu i tlenu, na kaloryczność paliw stałych. Porównano ciepło spalania i wartość opałową paliw i wykazano, że różnica między tymi wielkościami jest charakterystyczna dla danej grupy paliw. Zestawiono formuły pozwalające oceniać ciepło spalania paliw na podstawie ich składu pierwiastkowego oraz na podstawie zawartości części palnych i balastu. Przeprowadzono porównanie wartości uzyskanych przy pomocy tych formuł z wartościami mierzonymi i dokonano ich oceny dokładności.

6

NOx and SO2 emission during oxy-coal combustion

Moroń W., Czajka K., Ferens W., Babul K., Szydełko A., Rybak W.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 3

337--346

EN

The paper presents results of coal behaviour during combustion in oxy-fuel atmosphere. The experiment was performed using 3 meter long Entrained Flow Reactor and 1 meter long Drop Tube Reactor. Three hard coals and two lignites were analysed in order to investigate NOx, SO2 emission and fly ash burnout. The measurements were performed along and at the outlet of a combustion chamber for one– and two – stage combustion. In the second stage of the experiment, kinetic parameters for nitrogen evolution during combustion in oxy – fuel and air were calculated and the division of nitrogen into the volatile matter and the char was measured. The conducted experiment showed that emissions in oxy – fuel are lower than those in air.

7

Differences in reactivity and burnout of coal and lignite in oxy-fuel atmosphere

Czajka K., Moroń W., Ferens W., Razum K., Rybak W.

Archivum Combustionis

|

2013

|

Vol. 33 nr 1

57--65

EN

The thermal reactivity of bituminous coal and lignite were measured under oxy-fuel and air environments using a thermogravimetric analyser (TGA) coupled with a differential scanning calorimeter (DSC), and a 1,5 meter long Drop Tube Furnace (DTF). The TGA/DSC analysis was carried out for heating rates lower than 1 deg/s, under non-isothermal conditions, at temperatures up to 900 °C. Heating rates higher than 104 deg/s were studied using a DTF maintained at 750 °C, 850 °C and 950 °C. The oxygen concentration, covering a wide and practical range, was varied in mixtures of O2/CO2 and O2/N2 in the range of 0 to 30 vol.% and 0 to 21 vol.%, respectively. Devolatilization experiments in the TGA revealed additional mass loss in a CO2 atmosphere, not observed in a N2 atmosphere, at temperatures higher than 720 °C for bituminous coal and 650 °C for lignite. Thermogravimetric results were not confirmed during test in the DTF. TGA experiments showed that the mass loss during oxidation was higher in air than in O2/CO2. Combustion tests performed using DTF indicated that replacing the nitrogen gas with carbon dioxide do not affect the burnout level.

8

Predicting Slagging/Fouling Propensities of Solid Fuels with the Aid of Experimental and Modelling Techniques

Płaza P., Ferens W., Griffiths A. J., Syred N., Rybak W.

Archivum Combustionis

|

2010

|

Vol. 30 nr 3

203-213

EN

A thermo-dynamic model (based on FACTSage) has been used to predict the ash behaviour of coals under the high temperature conditions existing in the pf boilers. The predicted melting characteristics have been compared with the experimental data derived from the standard ash fusion test and non-standard sintering test. Good agreement has been achieved between predicted liquid phase formation as a function of temperature and the ash fusion temperatures measured according to standard test. Based on the amount and composition of the predicted molten phase, the viscosity of the slags has been calculated and compared with the measured sintering tendency of the investigated ashes. It has been shown that the sintering tendency correlates quite well with the calculated viscosities for the types of investigated ashes. This confirmed that viscous flow and a presence of the liquid phase are dominant factors affecting the sintering of the ashes. The obtained results revealed that the thermo-dynamic model can be used to predict the ash fusion temperatures and the sintering tendency of ashes, thus the strength of deposits can be assessed which is of relevance for predicting slagging/fouling propensities of solid fuels.

9

Parametry reologiczne świeżych zaczynów uszczelniających w zależności od czasu ich sporządzenia

Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A., Ferens W.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2009

|

T. 26, z. 1--2

369-382

PL

Przy wyborze technologii cementowania kolumny rur okładzinowych, zależnie od warunków geologiczno-złożowych i technicznych, niesłychanie ważną rolę odgrywa jakość oraz parametry fizyczne i chemiczne spoiw hydraulicznych, a także właściwości fizykochemicznych świeżego, a później stwardniałego cementu. Zaczyny uszczelniające powinny odznaczać się odpowiednimi właściwościami technologicznymi, aby w najwyższym stopniu spełniały swoje zadanie w otworze. Zaczyny powinny wykazywać ściśle określony czas wiązania, powinny mieć dobrą przetłaczalność przez cały czas trwania zabiegu cementacyjnego. Ich właściwości reologiczne oraz technologiczne powinny odznaczać się minimalną zmiennością pod wpływem dużych zmian temperatur oraz ciśnienia jakie panują w warunkach otworowych na znacznych głębokościach. Parametry reologiczne świeżego zaczynu uszczelniającego, regulowane poprzez wszelkiego rodzaju dodatki i domieszki, powinny zapewnić skuteczne wytłoczenie płuczki wiertniczej z przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu czasu cementowania na zmiany właściwości reologicznych zaczynów uszczelniających sporządzanych na osnowie cementu portlandzkiego CEM I 42,5 R. Pomiary wykonywane były w różnych odstępach czasowych. Przez pierwsze dwie godziny od dokładnego wymieszania zaczynów pomiary odbywały się co pół godziny, każdy następny - co godzinę. Maksymalny czas, po którym dokonywano pomiaru to 6 godzin. Badania obejmowały pomiar własności reologicznych zaczynów za pomocą lepkościomierza typu Chan 35, kubka Forda nr 4 oraz rozlewności za pomocą ściętego stożka AzNII.

EN

The selection of casing cementation technology in view of geologic, reservoir and technological conditions is largely conditioned ob. the physical and chemical parameters of hydraulic binders and also physicochemical properties of fresh and then set cement. Sealing slurries should have suitable technological properties, enabling their optimum operation in the borehole. Sealing slurries should have a strictly defined time of setting, good pumpability over the cementation process. Their rheological and technological properties should have little variability under high temperature and pressure changes in deep borehole conditions. Rheological parameters of fresh sealing slurry, regulated by all kinds of additives and admixtures should guarantee efficient pumping out of drilling mud from the annular space. The results of analyses of cementation time on changes of rheological parameters of sealing slurries based on Portland cement CEM I 42,5 R are presented in the paper. Measurements were performed in various spans of time. Over the first two hours after thorough mixing of the slurry, the measurements were made every half an hour, then every hour. The maximum time after which the measurements were made was 6 hrs. The investigations covered rheological properties of slurries with a viscometer Chan 35, Ford cup no. 4 and fluidity with a truncated cone AzNII.

10

Wpływ wybranych właściwości osadów ściekowych i biomas na skłonność ich popiołów do spiekania

Król K., Hrycaj G., Ferens W., Rybak W.

Archiwum Spalania

|

2008

|

Vol. 8, nr 1-2

47-54

PL

Spalanie osadów ściekowych oraz biomas w paleniskach kotłowych może powodować problemy eksploatacyjne i zagrożenia, do których zalicza się m.in.: żużlowanie, popielenie oraz aglomerację złoża. Biopaliwa cechuje podwyższona zawartość metali alkaicznych oraz chloru, obecność tych związków powoduje obniżenie temperatur spiekania popiołów, przyspiesza korozję i erozję powierzchni ogrzewalnych, wpływa niekorzystnie na wymianę ciepła oraz zwiększa ryzyko uszkodzeń mechanicznych. Znajomość temperatur spiekania popiołów pochodzących z biopaliw pozwoli ograniczyć zagrożenia dla kotłów oraz zwiększy ich dyspozycyjność podczas użytkowania tych paliw z węglami stosowanymi w energetyce zawodowej. W pracy analizowano wpływ wybranych właściwości osadów ściekowych i biomas na skłonność ich popiołów do spiekania. Badania przeprowadzono w oparciu o trzy metody: wytrzymałościową, ciśnieniową oraz standardową Leitza. Badania wykonano na trzech osadach ściekowych i biomasach różniących się znacząco pod względem właściwości fizykochemicznych. W wyniku pomiarów wyznaczono parametry charakteryzujące zachowanie się substancji mineralnej badanych paliw podczas ich spalania. Stwierdzono, że istnieje związek pomiędzy temperaturą spiekania a składem tlenkowym popiołów.

EN

The paper describes a laboratory test for determining the ash sintering temperature. The tests were performed on 3 different sewage sludge and 3 different biomasses. Knowledge about sintering temperatures may decrease threats for boilers during co-firing with coals and may increase boilers disposability. The techniques which were used in research are the standard Leitz ash fusion test, compression strength based sintering test and drop pressure technique. The Leitz standard ash fusion test generally showed higher temperature than compression strength and pressure tests. In this paper, we compared the sintering tendency of sewage sludge and biomasses .The results show influence of selected properties of sewage sludge and biomasses on their ash sintering propensity. The detailed results and their relevance are discussed in this paper.

11

Wpływ składu osadów ściekowych na zapłon mieszanin pyłowo-powietrznych

Hrycaj G., Król K., Ferens W., Rybak W.

Archiwum Spalania

|

2008

|

Vol. 8, nr 1-2

9-18

PL

Gwałtowny rozwój sieci kanalizacyjnej, wzrost ilości oczyszczalni ścieków oraz modernizowanie istniejących obiektów sprawia, że w Polsce dynamicznie rośnie ilość produktu ubocznego oczyszczania ścieków, którym jest osad ściekowy. Jednym z preferowanych sposobów utylizacji osadów jest utylizacja termiczna, która może być przeprowadzana min. za pomocą tzw. współspalania z węglem kamiennym bądź brunatnym w paleniskach pyłowych istniejących kotłów pyłowych energetyki zawodowej. Aby proces współspalania był prowadzony wydajnie i bez szkody dla instalacji kotłowej należy poszerzyć wiedzę na temat zapłonu mieszanin pyłowo-powietrznych zawierających osady ściekowe, ponieważ zapłon mieszaniny pyłowej może mieć zasadniczy wpływ na sprawność kotła oraz jego uciążliwość dla środowiska naturalnego. Zjawisko zapłonu węgli kamiennych i brunatnych jest dostatecznie poznane [1,2], natomiast w chwili obecnej brak jest wiedzy na temat zapłonu osadów ściekowych traktowanych jako paliwo oraz mieszanin paliwowych zawierających osady ściekowe. Wyznaczanie charakterystyk zapłonu przeprowadzono na stanowisku badawczym szczegółowo opisanym w pracy [1]. W niniejszej pracy wyznaczono charakterystyki temperaturowo-czasowe, ponadto uzyskano minimalne czasy zapłonu oraz czasy zapłonu dla temperatury 650°C dla trzech różnych osadów ściekowych oraz ich mieszanin z wybranym węglem kamiennym i węglem brunatnym, w trzech różnych proporcjach wagowych. Poszukiwano związku pomiędzy właściwościami fizykochemicznymi badanych osadów ściekowych (analiza techniczna, analiza elementarna, kaloryczność, szybkość odgazowania i spalania pozostałości koksowej) - wynikającymi z ich źródła pochodzenia, a zapłonem utworzonej z nich chmury pyłowo-powietrznej. Wykazano, że źródło pochodzenia osadu ściekowego oraz technologia oczyszczania ścieków mają znaczący wpływ na minimalną temperaturę oraz czas indukcji zapłonu chmury pyłowo-powietrznej.

EN

Intensive growth of sanitation systems size, number of sewage treatment plants and modernization of the existing sewage treatment plants causes dynamic increase of the amount of produced sewage treatment by-product – sewage sludge. One of the preferred utilization methods is thermal degradation, which should be conducted by co-firing with lignite, or bituminous coals in existing pulverized-fuel fired furnaces. It is necessary to broaden knowledge concerning combustion of dust-air mixtures including sewage sludge for securing the efficient and safe co-firing, because ignition has essential impact on boiler efficiency. Ignition phenomenon of bituminous and lignite coals is already well known [1, 2], but there is a lack of knowledge about ignition of sewage sludge and sludge-coal blends. Determination of ignition characteristics was conducted on device, which is described in detail in paper [1]. Time versus temperature characteristics were obtained in this work, also minimal temperatures of ignition and time of ignition in 650° were measured for three various sewage sludge and their blends with chosen bituminous and lignite coal in three different mass shares. Correlations between fuel proprieties of examined sewage sludge (as proximate analysis, ultimate analysis, calorific value, devolatization and char combustion rate) and behaviour of dust-air cloud during ignition were evaluated. Influence of the origin of sewage sludge and sewage treatment technology on minimal temperature of ignition and ignition delay were demonstrated.

12

Wpływ dodatku biomasy na zapłon i spalanie mieszanin

Moroń W., Ferens W., Rybak W., Król K.

Archiwum Spalania

|

2008

|

Vol. 8, nr 1-2

19-28

PL

W artykule przedstawione zostały badania dotyczące zapłonu paliw wyjściowych jak i ich mieszanin z biomasą oraz badania szybkości odgazowania i spalania pozostałości koksowej. Jakość zapłonu pyłu węglowego lub jego mieszaniny może mieć decydujący wpływ na sprawność kotła oraz na jego uciążliwość ekologiczną dla środowiska. Parametry kinetyki odgazowania i spalania pozostałości koksowej służą jako wytyczne do projektowania układu palnikowego, wysokości komory paleniskowej, budowy układu stopniowego spalania paliwa (obniżanie emisji NOx). Projektowanie palenisk i palników do kotłów energetycznych, ich eksploatacja oraz poprawne i bezpieczne prowadzenie procesu spalania wymaga znajomości mechanizmu zapłonu i parametrów go opisujących (kinetyki). W pracy wyznaczone zostały charakterystyki zapłonu paliw wyjściowych i ich mieszanin oraz szybkość odgazowania części lotnych i spalania pozostałości koksowej węgli i mieszanin węgiel-biomasa. W pracy podjęta została również próba określenia kryteriów przewidywania zapłonu takich mieszanin oraz określenia wpływu dodatku na jakość zapłonu oraz szybkość wydzielania części lotnych i spalania pozostałości koksowej mieszaniny węgiel-biomasa.

EN

This paper describes research results of ignition, pyrolysis and reactivity coals and biomass blends. Ignition is considered as the process initiating the combustion phenomenon and it is a relevant step due to its influence on flame stability, pollutants formation and emission, and flame extinction. The main objective of this paper was to study the ignition behavior of different coals and biomass by the vertical furnace test and to assess the possible interactive effects induced by blending. Thermal gravimetric analysis (TGA) is used in assessing the combustion behavior of coal and biomass blends. Thermogravimetric analysis has been extensively used for the pyrolysis and reactivity characterization of different materials and blends. Although extrapolation to other devices at larger scale cannot be performed directly, thermogravimetric analysis is very useful from a fundamental viewpoint, and for comparison between samples. Nevertheless, very little information is available about the interaction between components of coal blends and how this influences pyrolysis and reactivity.

13

Samozapłon mieszanin węgiel-biomasa

Moroń W., Ferens W., Rybak W., Król K.

Archiwum Spalania

|

2008

|

Vol. 8, nr 1-2

26-39

PL

W artykule przedstawione zostały badania dotyczące badania zawiaska samozapłonu węgla i mieszanin węgiel-biomasa. Bezpieczne składowanie paliw użytkowanych w procesie spalania jest zagadnieniem ważnym, zapobieganie zjawisku samozapłonu zabezpiecza składowisko przed groźbą niekontrolowanego pożaru i utraty składowanego paliwa. Równoczesne składowanie mieszanin węgiel-biomasa jest zagadnieniem nowym, dla którego nie prowadzono długo-terminowych testów i badań. Równocześnie nie istnieją jeszcze znormalizowane standardy badań laboratoryjnych, które umożliwiałby przewidywanie tych zagrożeń. W artykule podjęte zostały badania określenia temperatury samozapłonu nową, nieznormalizowaną metodą Crossing Point Test – CPT. Dla badanych paliw wyznaczone zostały charakterystyki grzania co pozwoliło określić temperaturę samozapłonu mieszaniny węgiel-biomasa oraz sklasyfikować je pod kątem bezpieczeństwa składowania.

EN

In this paper the spontaneous combustion propensity of coal/biomass of different kind is studied using the crossing point method test (CPT), where a basket of the biomass sample is heated to establish the effect of biomass type on the critical ignition ambient temperature. The behaviour of coal/biomass in stockpile has proved to be both difficult to predict and quantify. A universally accepted spontaneous combustion index value, measured in a bench-scale test that could be included in a coal procurement specification would certainly be useful; but this seems unlikely to happen in the near future. Any index, though, is likely to be specific to a power plant since it is dependent on the storage system design and environmental condition, as well as on the coal properties.

14

Spiekanie popiołów pochodzących z węgli i biopaliw

Płaza P., Moroń W., Król K., Ferens W.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2006

|

Vol. 11,spec.1/2

525-532

EN

The sintering tendency of a fuel ash is one of the most important factors of fireside slagging and fouling problems or bed agglomeration in steam boilers. In this paper the sintering tendency was predicted by a laboratory test method based on compression strength measurements and chemical composition analysis of the ashes. For the study were chosen six ashes from bituminous and lignite coals, two biomass and select of coal and biomass blends. The compression strength test showed significant differences in the measured sintering tendencies for the various ashes and their select blends. The sintering tendency seemed also to correlate well with chemical ratios of ashes.

15

Oddziaływanie biopaliw na zapłon i szybkość odgazowania mieszanin paliwowych

Król K., Moroń W., Hrycaj G., Ferens W.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2006

|

Vol. 11,spec.1/2

361-369

EN

An experimental study has been conducted to determinate the ignition temperature of coals, and biomass blends. Combustion reactivity plays a significant role in the development of optimal strategies for the efficient utilization of coal. According to researches, temperatures and times of ignition of dust arc decreasing with rising a contend of volatile matter in coals and growing with coal ratio, what is connected with increasing speed of oxidize carbon with decreasing degree coal ratio. Biomass is co-combust as supplement to the main fuel. An experimental study shows that biomass can be safety use up to 25%, thought in practice biomass is co-combusted in small quantities (about 5-10%). The detailed results and their relevance is discussed in this paper.

16

Metoda ciśnieniowa oznaczania temperatury spiekania popiołów paliw stałych

Płaza P., Ferens W., Rybak W.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2006

|

Vol. 11,spec.1/2

517-524

EN

In this paper has been showed a new experimental method that determines the sintering temperature of fuel ash. This technique is based on pressure drop measurements across the heat-treated ash sample, compressed in an alumina tube. The sintering temperatures of ashes measured with pressure drop technique were compared with standard ash fusion test (PN-ISO 540:2001) and compression strength test. The standard ash fusion test generally showed higher temperatures than the non-standard sintering test. The pressure drop technique is relatively quick and more sensitive than compressive strength technique and can be applied with chemical composition analysis of the ashes to predict onset of bed agglomeration, fouling or slagging in steam boilers.

17

Spalanie osadów ściekowych

Hrycaj G., Król K., Moroń W., Ferens W.

Archiwum Spalania

|

2006

|

Vol. 6, nr 1-4

143-151

PL

Termiczne metody utylizacji osadów ściekowych, z przyczyn legislacyjnych, ekologicznych oraz techniczno ekonomicznych, są coraz częściej stosowane do likwidacji tych odpadów. Procesy odgazowania oraz reakcyjność karbonizatów powstających w wyniku odgazowania osadów ściekowych, są obecnie celem szeroko zakrojonych badań na całym świecie. W niniejszej pracy zawarto badania dotyczące odgazowania i spalania pozostałości koksowej osadów ściekowych. W pracy szybkość odgazowania części lotnych i spalania pozostałości koksowej paliw były wyznaczone przy wykorzystaniu analizy termicznej (TGA). Materiał badawczy stanowiły cztery osady ściekowe pozyskane z różnych miejskich oczyszczalni ścieków oraz trzy frakcje o różnym uziarnieniu wyodrębnione z jednego z osadów. Próbki tych paliw poddano nieizotermicznemu odgazowaniu, a następnie spalono pozostałość koksową w temperaturze 550°C.

EN

Thermal utilization techniques for sewage sludges are often used, because of legislative, ecological and technical-economical reasons. Devolatilization and carbon residue combustion processes of sewage sludge are subject of the intensive research all over world. In this paper devolatization and carbon residue combustion have been measured using TGA technique. Research material consists of four different sewage sludges from municipal treatment plants, and three sieve fractions extracted from one of the examined sludges. Fuel samples were non-isothermal devolatilized, afterwards there was carbon residue combustion conducted in 550°C.

18

Składniki analityczne węgli brunatnych podczas oznaczania składu ziarnowego

Ferens W., Rybak W., Król K., Piech Ł.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/1

269-275

PL

Węgle brunatne charakteryzują się znacznie większą zmiennością składu (zawartość wilgoci, części lotnych, substancji mineralnej) w obrębie złoża niż węgle kamienne. Zmienność ta dotyczy głównie ilości substancji mineralnej w węglu. W obrębie złoża można zaobserwować próbki węgla, zawierające kilkakrotnie więcej substancji mineralnej niż inne próbki z tego samego złoża. Tak znaczne różnice mogą być wywołane obecnością tzw. zewnętrznej substancji mineralnej, która nie jest związana z substancją organiczną węgla. W czasie oznaczania składu ziarnowego może wystąpić separacja tej substancji mineralnej, w wyniku której uzyskane frakcje węgla będą różnić się składem. W pracy przedstawiono wyniki badań zmian składników analitycznych węgli brunatnych podczas oznaczania składu ziarnowego. W wyniku analizy technicznej frakcji węglowych po analizie sitowej, stwierdzono, że występują znaczne różnice sięgające od kilku do kilkudziesięciu procent udziału części lotnych i substancji mineralnej w węglu. Oznacza to, że w przypadku badań własności węgli brunatnych należy zawsze brać pod uwagę możliwość zmiany ich składu w czasie oznaczania składu ziarnowego lub przygotowywania prób węglowych o różnych rozmiarach ziaren .

19

Charakterystyki zapłonu mieszanin węglowych

Moroń W., Rybak W., Ferens W., Król K.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/2

763-770

PL

Zapłon paliw stałych i biomas jest parametrem eksploatacyjnym charakteryzującym stabilność płomienia pyłowego. Zdefiniowanie parametrów zapłonu polega na wyznaczeniu tzw. charakterystyk zapłonu paliwa, definiowanych jako minimalna temperatura zapłonu tj. najniższa, graniczna temperatura pieca, w której nic obserwowano zapłonu oraz jako czas indukcji, zwłoki zapłonu tj. czas, jaki upływa od momentu L wprowadzenia ziaren do pieca do ich zapalenia się.- Proces zapłonu jednorodnych paliw stałych jest F zjawiskiem dobrze poznanym, jednakże zapłon mieszania węglowych oraz biopaliw nic został dotychczas dostatecznie opisany. Problem przewidywania właściwości mieszaniny tj. czasu zapłonu, charakterystyk spalania, zachowania sic. mieszanin podczas procesu przygotowania i spalania jest zagadnieniem trudnym i skomplikowanym. W związku z tym, podejmowane są próby ustalenia jednolitych kryteriów charakteryzujących współspalanie paliw stałych. W pracy omówiona jest problematyka zapłonu i wspólzapłonu węgli bazowych kamiennych i brunatnych, biopaliw oraz ich mieszanin. Artykuł ten prezentuje wyniki badań w postaci charakterystyk zapłonu paliw wyjściowych, jak i ich mieszanin oraz podejmuje próbę zdefiniowania podatności takiej mieszaniny do zapłonu.

EN

An experimental study has been conducted to determine the ignition temperature of coala, biomass and coal blends. Combustion reactivity plays a significant role in the development of optimal strategics for the efficient utilisation of coal. The mensurations were performed on 5 different coals, coals blend and 4 different biomas. The detailed results and their relevance is discussed in the paper. According to researches, temperatures and times of ignition of dust are decreasing with rising a content of volatile matter in coals and growing with coal ratio, what is connected with increasing speed of oxidize carbon with decreasing degree coal ratio. Co-combustion coal and biomass can be conduct in any furnace, although some modifications can be necessary. Biomass is co-combust as supplement to the main fuel. An experimental study shows that biomass can be safety use up to 25%, though in practice biomass is co-combusted in small quantities (about 5 - 10%). The results show significant differences in the predicted ignition temperatures depending on which coal tehmquc was used. The Leitx standar ash fusion test generally showed heiger temperature than the sintcrin tests. The sintering process may be promoted by a molten phase present in the ash. In this paper, we compared the sintering tendency cala, caol blends and coal biomas blends. The detailed results and their relevance is discussed in the paper.

20

Charakterystyki spiekania węgli i biomasy

Moroń W., Ferens W., Rybak W., Król K.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/2

754-762

PL

Zachowanie się substancji mineralnej w czasie procesu spalania ma istotny wpływ na poprawną eksploatacją urządzeń kotłowych. Pomimo tego, że procentowy udział substancji mineralnej w biomasie jest mniejszy niż w węglu, skład tej substancji może stwarzać wiele problemów eksploatacyjnych w czasie spalania lub wspóspalania biomasy. Substancja mineralna biomas zawiera miedzy innymi związki chloru i związki metali alkaicznych w ilościach większych niż w przypadku węgla. Związki te zwiększają ryzyko wystąpienia korozji elementów kotła, jak i pogarszają własności popiołu, co objawia się głównie obniżeniem temperatury spiekania popiołu. W pracy przedstawiono wyniki badań zachowania się substancji mineralnej węgli i biomas. Badania przeprowadzone zostały metodą niestandardową polegającą na badaniu siły niszczącej spiekanych próbek popiołu. Efektem tych prac było uzyskanie charakterystyk spiekania paliw, które umożliwiły ich scharakteryzowanie pod kątem ich przydatności do procesu spalania oraz zachowania się substancji mineralnej w czasie spalania.

EN

In this paper a comparison between different types of tchniques to predict the sintering temperature was performed. The tchniques were the standard Leitz ash fusion test and a compression strenght based sintering test. The sintering temperature has been applied to problem of ash deposition, including the evaluation or factors in boiler operations and the classification of coal according to its ash fouling characteristics. The tests were performed on 7 different coals, 3 coals blend and biomass. The results show significant differences in the predicted sintering temperatures depending on which tehnique was used. The Leitz standard ash fusion test generally showed higher temperature than the sintering tests. In new method (sintering test), sintering process may be promoted by a molten phase present in the ash. It seems that the sintering test better describes fuel ability to agglomeration and slagging. In this paper, we compared the sintering tendency coals coal blends and coal-biomass blends. The detailed results and their relevance is discussed in the paper.