Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany parametrów energetycznych i składu mieszanin gazowych w trakcie eksploatacji komór magazynowych

Budak Paweł, Szpunar Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 1

31--40

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu zmian składu i parametrów energetycznych mieszanin gazów węglowodorowych magazynowanych w komorze wykonanej w soli. W trakcie eksploatacji komory występuje okresowe dotłaczanie oraz pobór porcji gazów o odmiennych parametrach energetycznych i odmiennym składzie, różniącym się od składu gazu obecnego aktualnie w komorze. Również objętość poszczególnych porcji gazu dotłaczanego lub pobieranego z komory jest za każdym razem inna, ponieważ wynika ona z bieżącego zapotrzebowania na gaz, który na ogół jest pobierany w miesiącach zimowych, a dotłaczany do komory w lecie. Taka sytuacja powoduje, że skład mieszaniny w komorze solnej ulega ciągłym zmianom, a zatem zmieniają się również parametry energetyczne mieszaniny. W załączonym algorytmie obliczeniowym uwzględniono obecność w mieszaninie składników niepalnych i wodoru, które wpływają zarówno na parametry energetyczne, jak i na temperaturę spalania mieszaniny. W każdym momencie eksploatacji komory obliczana jest aktualna zawartość procentowa poszczególnych składników mieszaniny, temperatura jej spalania, wartość opałowa, ciepło spalania oraz liczba Wobbego, która również ulega zmianom w funkcji składu mieszaniny. Z powodu braku danych przemysłowych obliczenia według opracowanego algorytmu obliczeniowego wykonano, przyjmując dane hipotetyczne dotyczące składu początkowego mieszaniny gazów w komorze oraz składu porcji mieszaniny gazów zatłaczanych sukcesywnie do komory. Wyniki obliczeń zaprezentowano w formie tabelarycznej i graficznej. Sporządzone wykresy pozwalają wizualnie prześledzić zmiany zawartości poszczególnych składników mieszaniny oraz wszystkie pozostałe obliczane parametry, to jest ciepło spalania, wartość opałową i temperaturę spalania. Zmiany wymienionych parametrów pokazano na wykresach w funkcji czasu eksploatacji komory lub w funkcji ilości gazu w komorze.

EN

The authors discussed the problems related to fluctuation of the gas mixture composition during exploitation of gas store caverns which are leached in the salt sediments or in the salt dome. Periodical injection or withdrawal of the new portions of gas mixtures with different composition and different volume causes the changes in gas mixture content and energetic parameters when compared to initial values. The enclosed calculation algorithm allows the Operator to calculate the actual composition of the gas mixture as well as the gas parameters at every moment of cavern exploitation including temperature of flame, heat of combustion, calorific value, content of individual components and the Wobbe number. The changes of above mentioned parameters are caused by fluctuations of composition of the gas portions injected into gas caverns during subsequent injection cycles. The most frequently occurring inflammable components of a gas mixture are included in calculations and their impact on energetic parameters is demonstrated. The problem of gas mixture flammability is discussed but calculations are not included here because of its minor technical importance for the situation being analyzed. Because no real-world data were available to us, the hypothetical data were used to demonstrate the capabilities of the calculation algorithm. The results are presented as figures and in a graphical form. The presented curves allows for visual examination of changes of mixture composition as well as changes of calorific value, heat of combustion, temperature of flame and the Wobbe number. All parameters specified above are presented versus time or versus volume of gas mixture stored in the cavern.

2

Wpływ dodatku wodoru na parametry energetyczne mieszaniny gazów pobieranych z komory magazynowej w kawernie solnej w trakcie jej eksploatacji

Szpunar Tadeusz, Budak Paweł

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2021

|

R. 24, Nr 7-8 (272-273)

4--8

PL

W artykule przedstawiono algorytm obliczeń ciepła spalania, wartości opałowej oraz liczby Wobbego, jak również procentowej zawartości wodoru w gazie magazynowanym w komorze wykonanej w utworach soli (złoże pokładowe lub wysad solny) oraz w gazie pobieranym w dowolnym momencie z takiej komory. Uwzględniono możliwość obecności składników niepalnych w mieszaninie gazów oraz ich wpływ na ciepło spalania / wartość opałową. Podano przykład obliczeniowy.

EN

The paper presents the algorithm which may be used to calculate the hydrogen content (volumetric percents), heating value, calorific value and Wobbe number of gas collected from the salt cavern built in salt formations (salt deposit or salt dome) at every moment of cavern exploitation. The possibility of the presence of non-flammable components in the gas mixture and their effect on the heat of combustion / calorific value were considered. Provided is the example calculation.

3

Wokół kondensacji – co warto wiedzieć o nowoczesnych kotłach gazowych?

Burzyński Rafał

Polski Instalator

|

2021

|

nr 7-8

14--17

PL

Wydawałoby się, że technika kondensacyjna w ogrzewnictwie to dobrze rozpoznany temat, który zwłaszcza w ostatnich kilkunastu latach mocno ugruntował się na naszym rynku. Wciąż jednak w rozmowach z instalatorami, m.in. podczas szkoleń, które prowadzę, pojawiają się pytania i wątpliwości dotyczące zarówno samego procesu kondensacji i spalania w kotłach gazowych, jak i oceny parametrów pracy takich kotłów. Przyjrzyjmy się więc, o co w tym wszystkim faktycznie chodzi, nawiązując przy okazji do historii kondensacji.

4

Dobór wydajności gazów propan-butan dodawanych w celu wspomagania efektywnego spalania gazu ziemnego niskometanowego z użyciem flary

Budak Paweł, Szpunar Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 1

26--32

PL

W artykule omówiono zagadnienie spalania gazu ziemnego (będącego mieszaniną gazów) przy użyciu flary w przypadku dużej zawartości w nim składników niepalnych, takich jak azot, hel, dwutlenek węgla itp. Spalanie takich mieszanin we flarze wymaga na ogół wzbogacenia składu mieszaniny przez doprowadzenie do strumienia gazów kierowanych do spalenia dodatkowego strumienia gazów palnych, tak aby skład mieszaniny mieścił się powyżej dolnej granicy palności/wybuchowości. W Polsce do gazów wymagających takiego wzbogacania należy m.in. gaz ze złoża Cychry oraz Sulęcin, w którym zawartość składników niepalnych (azotu) wynosi powyżej 90%, a udział składników palnych jest niski. Zapewnienie całkowitego spalania mieszaniny gazów jest szczególnie istotne w przypadku obecności w niej siarkowodoru, który jest gazem trującym i który należy bezwzględnie zutylizować. Wzbogacenie mieszaniny gazów odbywa się przez wprowadzenie do strumienia gazów kierowanych do flary dodatkowych ilości gazu, na ogół propanu-butanu lub innych gazów palnych. W artykule przedstawiono typową konstrukcję urządzenia do spalania mieszanin gazów stosowanego w przemyśle petrochemicznym i naftowym oraz omówiono przeznaczenie typowych części składowych instalacji. Podano zależność empiryczną pozwalającą na ustalenie palności mieszaniny gazów o podanym składzie zawierającej gazy palne i niepalne. Przedstawiono również algorytm obliczeniowy pozwalający na podanie natężenia przepływu gazu propan-butan, który należy doprowadzić do strumienia gazów, aby mieszanina mogła być efektywnie spalona we flarze. Zaprezentowano wyniki obliczeń dla gazów z dużą zawartością azotu, pochodzących z czterech polskich złóż. Przedstawiony sposób ustalania palności mieszanin gazów lub jej braku oraz natężenia przepływu gazów propan-butan wymaganego do całkowitego spalania tej mieszaniny oparty jest na zależnościach empirycznych i może być pomocny przy planowaniu wspomaganego spalania gazu ziemnego (nienadającego się do zagospodarowania) przy użyciu flary w celu jego utylizacji.

EN

The paper discusses the problems related to the burning of gas mixtures containing flammable and non-flammable gases using a flare. Before being burned, such a gas mixture must be “enriched” with other flammable gases before it can be directed to the flare. In the case of some Polish gas reservoirs such as Cychry or Sulęcin, the composition of the gas mixture doesn’t make it possible to burn it using the flare because the content of inflammable components is too high and the gas mixture is inflammable. The gas from the reservoirs mentioned above contains above 90 percent of nitrogen and small percentages of flammable components. Sometimes, besides nitrogen, the gas mixture contains other inflammable gases like carbon dioxide, helium, and oxygen. Usually, the propane/butane is used for that purpose. The possibility of burning the gas mixture using the flare is particularly important if the toxic gases are present in the mixture – hydrogen sulfide in particular. The propane/butane gases are added to the stream of gas mixture meant for burning using a special appliance. The typical arrangement of a gas-burning installation (i.e. the flare) is shown and the destination of its components is discussed. The empirical formula is provided which allows us to recognize if the gas mixture is flammable or not. The composition of the gas mixture must be known to calculate the propane/butane flow rate, including percentages of flammable and inflammable components. The algorithm constructed for calculating the propane/butane flow rate is presented, which must be maintained to assure the flammability of the gas mixture destined for burning using the flare. The results of the calculations for four gas mixtures from the Polish gas reservoirs are provided. The presented method of determining the flammability of gas mixtures (or its inability to be burned) and the flow rate of the propane/butane mixture required for complete combustion is based on empirical relationships, which are provided in the paper and may be helpful in planning the assisted combustion of low methane gases (not suitable for further use) using a flare.

5

Zmiany parametrów mieszaniny gazu ziemnego z wodorem w trakcie eksploatacji komory magazynowej w kawernie solnej

Budak Paweł, Szpunar Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

799--806

PL

Podziemne magazyny gazu ziemnego budowane są w wyeksploatowanych złożach gazu lub w kawernach solnych wykonanych metodą ługowania soli ze złóż pokładowych lub wysadów solnych. Magazyny gazu ziemnego wykonane w masywie solnym umożliwiają bardzo szybkie dostarczenie do sieci dystrybucyjnej dużych ilości gazu oraz pozwalają na szybkie wprowadzenie do komory magazynowej nadmiaru gazu ziemnego obecnego na rynku. Gaz do komór magazynowych wprowadzany jest w razie jego nadmiaru na rynku oraz pobierany w przypadku potrzeby pokrycia zapotrzebowań szczytowych. Magazynowanie gazu ziemnego pozwala więc na zniwelowanie fluktuacji zapotrzebowania na gaz, które są szczególnie wyraźne w okresie zimowym. Gaz ziemny pobierany z komory magazynowej musi spełniać odpowiednie wymagania dotyczące jego parametrów energetycznych przed wprowadzeniem go do sieci dystrybucyjnej – musi on mieć odpowiednie ciepło spalania i wartość opałową, a dodatek wodoru do gazu obniża te parametry, tak więc znajomość parametrów gazu aktualnie obecnego w komorze magazynowej ma znaczenie zasadnicze. Oprócz dodatku wodoru na parametry energetyczne mieszaniny gazów aktualnie zmagazynowanej w komorze wpływają również skład i parametry wprowadzanej do komory porcji gazu zmieszanego z wodorem, gdyż dostarczany do magazynu gaz ziemny może pochodzić z różnych źródeł. Zawartość poszczególnych składników gazu zatłaczanego do podziemnych magazynów gazu musi być utrzymywana w granicach ustalonych przez operatora. W artykule przedstawiono algorytm i program do obliczeń ciepła spalania, wartości opałowej oraz liczby Wobbego, jak również procentowej zawartości wodoru w gazie w komorze magazynowej oraz gazie pobieranym w dowolnym momencie z komory. Uwzględniono możliwość obecności składników niepalnych w mieszaninie oraz ich wpływ na ciepło spalania / wartość opałową. Podano przykład obliczeniowy.

EN

Underground gas stores are built in depleted gas reservoirs or in salt domes or salt caverns. In the case of salt caverns, the store space for gas is created by leaching the salt using water. Gas stores in salt caverns are capable to provide the distribution network with large volumes of gas in a short time and cover the peak demand for gas. The salt caverns are also capable to store large volumes of gas in case when there is too much gas on a market. Generally, the salt caverns are used to mitigate the fluctuation of gas demand, specifically during winter. The gas provided to the distribution network must satisfy the requirements regarding its heating value, calorific value, volumetric content of hydrogen and the Wobbe number. Large hydrogen content reduces the calorific value as well as the heating value of gas and thus its content must be regulated to keep these values at the acceptable level. One should also remember that every portion of gas which was used to create the gas/hydrogen mixture may have different parameters (heating value and calorific value) because it may come from different sources. The conclusion is that the hydrogen content and the heating value must be known at every moment of gas store exploitation. The paper presents an algorithm and a computer program which may be used to calculate the hydrogen content (volumetric percentage), heating value and calorific value (plus the Wobbe number) of gas collected from the salt cavern at every moment of cavern exploitation. The possibility of the presence of non-flammable components in the mixture and their effect on the heat of combustion / calorific value were considered. An exemplary calculation is provided.

6

Ewolucja norm badań odbiorczych kotłów wodnorurowych

Rataj Zbigniew Leon

Instal

|

2020

|

nr 1

7--14

PL

W artykule dokonano przeglądu norm badań odbiorczych kotłów wodnorurowych. Omówiono normę krajową PN-72/M-34128, normę DIN 1942 Pomiary odbiorcze kotłów parowych, Normę Europejską PN-EN 12952-15 Kotły wodnorurowe. Cześć 15 Badania odbiorcze, normę ASME PTC-4. Pokazano zmiany ewolucyjne wprowadzone w poszczególnych normach, związane z rozwojem konstrukcji kotłów i urządzeń pomocniczych. Podano klasyczną definicje sprawności kotła (metoda bezpośrednia i pośrednia). Zwrócono uwagę na istotę poprawnej definicji sprawności kotła, gdyż sprawność jest istotnym parametrem eksploatacyjnym i służy do oceny osiągów kotła oraz oceny zgodności parametrów i parametrów gwarantowanych w badaniach odbiorczych.

EN

The article reviews the acceptance standards for water-tube boilers. National standard PN-72/M-34128, standard DIN 1942 Acceptance Test Code for Steam Generators, European Standard PN-EN 12952-15 Water-tube boilers and auxiliary installations – Part 15: Acceptance tests, as well as ASME PTC-4 Fired Steam Generators. Performance Tests Codes have been discussed. Evolutionary changes introduced in individual standards, related to the development of boiler structures and auxiliary installations are shown. A classic definition of boiler efficiency is provided (direct and indirect method). Attention is paid to the essence of the correct definition of boiler efficiency, as efficiency is an important operating parameter and is used to assess boiler performance and assess compliance of parameters and guaranteed parameters in acceptance tests. The attention was turned onto possible errors, which might occur when estimating the mean year boiler efficiency.

7

Analiza błędów metody pomiarowej do wyznaczania ciepła spalania gazu ziemnego

Serediuk Orest, Malisevych Nataliya, Rząsa Mariusz R.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2019

|

R. 23, nr 2

39--43

PL

W pracy opisano autorską metodę do określania ciepła spalania gazu ziemnego. Porównano ją z innymi aktualnie stosowanymi metodami. W opisie zwrócono uwagę na normy z zakresu jakości gazu ziemnego, jakie obowiązują w Europie i na Ukrainie. Na tej podstawie opracowano i opisano budowę przyrządu pomiarowego do określania ciepła spalania gazu ziemnego w miejscu odbioru konsumenckiego. Przyrząd ten wykonuje pomiar w stosunkowo krótkim czasie, co umożliwia monitorowanie ciepła spalania gazu w trybie on-line. Głównym tematem pracy jest analiza błędów autorskiej metody określania ciepła spalania gazu ziemnego.

EN

The paper describes the original method for determining the heat of natural gas combustion. It was compared with other currently used methods. The standards for determining the quality of natural gas in force in Europe and Ukraine have been described. The proposed solution makes it possible to determine the heat of natural gas combustion at the place of consumer reception. In addition, the device performs measurement in a relatively short time allowing the monitoring of the heat of gas combustion in on-line mode. Metrological analysis was carried out in this work for such determination of the heat of natural gas combustion. The presented measurement method is characterized by a simple construction of measuring equipment that does not require special environmental conditions during testing. It may be used to monitor the quality of gas supplied at the place of collection. Based on the performed error analysis, it was found that the error value for determining the instantaneous value of the heat of combustion at the level of 2.5% of the measured value.

8

Floristic diversity, yielding and calorific value of plant communities with dominant native grass species

Grzelak Mieczysław, Gaweł Eliza, Gajewski Piotr, Kaczmarek Paweł, Majchrzak Leszek

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 64, nr 2

25--28

EN

Studies on floristic diversity, yielding and calorific value of biomass of communities with a dominance of 10 native grass species were conducted in the years 2013-2018 over an area of 180 ha in the Noteć River valley in the Trzcianka–Wieleń– Krzyż Wielkopolski stretch. The species composition, the percentage shares of the dominant species and the other plant groups were investigated in these plant communities. Moreover, habitat conditions, yielding and fodder value were determined. The calorific value, heat of combustion, ash content and moisture content in a dry biomass were recorded. Results indicate that the investigated communities differ in terms of habitat conditions, floristic composition, as well as yielding and fodder value of the sward. Moreover, harvested plant biomass characterised by high calorific value and heat of combustion as well as low ash content, thus facilitating pellet production for energy generation.

PL

Badania nad różnorodnością florystyczną, plonowaniem oraz wartością energetyczną biomasy zbiorowisk z dominacją 10 gatunków rodzimych traw, przeprowadzono w latach 2013-2018 w dolinie Noteci, na odcinku Trzcianka–Wieleń–Krzyż Wlkp., na obszarze o powierzchni 180 ha. Określono skład botaniczny zbiorowisk, procentowy udział dominanta oraz pozostałych grup roślinnych. Ponadto określono warunki siedliskowe, plonowanie oraz wartość użytkową. Zbadano wartość energetyczną, ciepło spalania, zawartość popiołu i wilgotność w suchej masie. Otrzymane wyniki wskazują, że badane zbiorowiska różnią się uwarunkowaniami siedliskowymi składem florystycznym, a także pod względem plonowania i wartości użytkowej runi. Ponadto, zebraną masę roślinną cechuje wysoka wartość energetyczna i ciepło spalania oraz niska zawartość popiołu, co umożliwia produkcję z niej peletu dla celów energetycznych.

9

Znaczenie potencjału energetycznego osadów ściekowych w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym – przykład oczyszczalni w Gdańsku

Ostojski A., Swinarski M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1252--1268

PL

W artykule przedstawiono ciepło spalania, wartość opałową oraz skład pierwiastkowy osadów ściekowych na kolejnych etapach przeróbki w oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku. Osad ściekowy jest cennym źródłem energii. Średnia wartość ciepła spalania (HHV) osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Gdańsku wynosi 14-15 MJ/kg dla osadów przefermentowanych i 17,5 MJ/kg dla osadów przed fermentacją. Niestety wysoka ich wilgotność, obniża wartość opałową i utrudnia skuteczne odzyskiwanie energii z osadów. Pomimo około 70% wilgotności, osady są spalane w złożu fluidalnym w instalacji ITPO w oczyszczalni. Termiczna utylizacja przebiega w temperaturze 850-870° odbywa się autotermicznie. Gospodarka osadowa, obejmująca fermentację w ZKF wraz z produkcją biogazu i wykorzystanie metanu w systemie produkcji energii elektrycznej i ciepła, suszenie, spalanie w piecu fluidalnym i ostatecznie, odzyskiwanie ciepła z gazów spalinowych, generuje dodatni bilans energetyczny. Stwarza to możliwość wykorzystania energii elektrycznej oraz cieplnej w procesach oczyszczania ścieków i pełnego zamknięcia bilansu produkowanej i zużywanej energii w całej oczyszczalni. W oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku obieg energetyczny nie jest jeszcze zamknięty. Konieczne jest intensyfikacja produkcji energii elektrycznej lub/i zmniejszenie jej zużycia w procesach oczyszczania ścieków. Najwięcej energii pozyskiwane jest z elektrowni biogazowej. Wartość opałowa biogazu z osadów w Gdańsku wynosi 21,34 MJ/Nm3. Pozwala to uznać osady ściekowe za bardzo wydajne źródło energii. Ilość wytworzonej energii cieplnej (SPE i ITPO) jest znacznie wyższa niż potrzeby oczyszczalni. Produkcja energii elektrycznej netto w systemie SPE, po odjęciu energii zużytej przez instalację ITPO, zapewnia około 68% całkowitego zużycia energii w oczyszczalni ścieków. Instalacja termicznej konwersji osadów ściekowych, która działa w Gdańsku, spełnia wymagania Dyrektywy Parlamentu Europejskiego (IPPC DYREKTYWA 2008/1/WE) o zintegrowanym zapobieganiu zanieczyszczeniom i ich kontroli. Monospalarnia pozwala na wykorzystanie całej ilości wytworzonego osadu. Pomimo dużej zawartości wody w osadzie, co zmniejsza jego potencjał energetyczny, proces spalania nie wymaga dodatkowego paliwa (poza fazą rozruchu lub stanem utrzymywania gotowości). Obecnie nie ma alternatywy dla termicznego wykorzystania osadów ściekowych, zwłaszcza w dużych oczyszczalniach ścieków. Problem ostatecznego usuwania popiołów paleniskowych pozostaje jednak nierozwiązany. Jest to ważna kwestia w kontekście postulatu zarządzania zamkniętym cyklem, przyjętego w 2015 roku.

EN

In the article the higher heating values (HHV), lower heating values (LHV) and elemental composition of sewage sludge at subsequent stages of processing in wastewater treatment plant (WWTP) “Wschód” in Gdańsk are presented. Sewage sludge is a valuable source of energy. The average value of the HHV of sewage sludge in the sewage treatment plant in Gdańsk is 14-15 MJ/kg for digested sludge and 17.5 MJ/kg for non-fermented sludge. However, high humidity, which reduces their heating value, hinders effective energy recovery from the sludge. Despite the high humidity (about 70%), the sediments are successfully burned in the fluidized bed in the sewage thermal treatment plants (ITPO). Burning at 850-870º takes place autothermally. Adequate processing, consisting of biogas production and methane utilization within Electricity and Heat production system, drying, combustion in a fluidized furnace and, finally, heat recovery from the exhaust gases, creates an opportunity of achieving full balance of energy produced and consumed. In WWTP “Wschód” in Gdańsk the energy balance is incomplete yet. It is necessary to supplement the electric energy or/and to decrease energy consumption in sewage treatment processes. The largest energy contribution is obtained from the biogas power plant and thanks to the biogas generated from sediments, it is possible to recognize them as a very efficient source of energy. The calorific value of this fuel in Gdansk is 21.34 MJ/Nm3. The amount of thermal energy produced (SPE and ITPO) is much higher than the needs of the treatment plant. The net electricity production in the SPE system, after deducting the energy consumed by the ITPO installation, accounts for about 68% of the total energy consumption at the sewage treatment plant. The installation of thermal conversion of sewage sludge which is working in Gdańsk meets the objectives of European Parliament Directive (IPPC DIRECTIVE 2008/1/EC) regarding integrated prevention and pollution control. The mono-combustion plant allows for utilization of the total amount of produced sludge. Despite of high water content in the sludge, which decreases its energetic potential, the combustion process does not require additional fuel (apart from the start-up phase or stanby conditions). At present there is no alternative for thermal sewage sludge utilization, especially at large WWTPs. However, the problem of final disposal of combustion ashes remains unsolved. This is an important issue in the context of the postulate of closed cycle management that was accepted in 2015.

10

Analiza wybranych gatunków drzewostanu pod kątem zagrożenia pożarowego

Zajemska M., Musiał D., Łukasiak K., Hajdas D., Placek P.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2018

|

T. 6

265--276

PL

Pożary lasów przyczyniają się do powstawania szkodliwych, a także długotrwałych zmian w ekosystemach roślinnych. Prowadzą również do zmian w atmosferze na skutek emisji GHG (greenhause gas - gaz cieplarniany), powstających podczas procesu spalania, będących jedną z przyczyn efektu cieplarnianego. W Polsce w dalszym ciągu odnotowuje się wzrost liczby pożarów lasu, jak również powierzchni spalonej. Czynniki meteorologiczne, które sprzyjają powstawaniu zagrożenia pożarowego, rzutują na poziom wilgotności palnych materiałów leśnych, co może prowadzić do zapoczątkowania procesu spalania oraz możliwości rozprzestrzeniania się pożaru. Biorąc pod uwagę powyższe, podjęto problematykę wpływu wybranych właściwości dwóch gatunków drzewostanu, tj. sosny i brzozy na zagrożenie pożarowe.

EN

Forest fires contribute to the formation of harmful as well as long-term changes in the plant ecosystems. They also lead to changes in atmosphere, due to emission of GHG, generated during the combustion process, which are one of the cause of greenhouse effect. In Poland the number of forest fires still increases, as well as burned surface area. Meteorological factors that favor uprising of fire hazard, affect the humidity level of combustible forest materials, which may lead to the initiation of the combustion process and the possibility of fire spreading. Taking the above into consideration, the problems of the influence of selected properties of two species of a forest stand, i.e. pine and birch, on the fire hazard were addressed.

11

Nature and fodder value, yielding and calorific value of rushes of great manna grass Glycerietum maximae Hueck 1831 from extensively managed meadows

Grzelak M., Majchrzak L., Gaweł E., Piskier T., Kaczmarek Z., Gajewski P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 2

81--85

EN

Studies concerning nature and fodder value, yielding and calorific value of the community Glycerietum maximae Hueck 1831 from extensively managed meadows were conducted in the years 2012-2015 in the Noteć valley varying in moisture content and trophic conditions. The analyses were made on a total of 28 relevés of the association, prepared according to the Braun-Blanquet method [1]. Recorded data included the taxonomic affiliation, botanical composition of the association, percentage shares of individual species in the community as well as the current habitat conditions based on Ellenberg's indicator values [3]: F, R and N, while moisture content conditions were determined according to Oświt [20]. Mean values of EIVs and Oświt's indexes showed a significant effect of moisture content, soil reaction and nitrogen content on trophic conditions, species composition of flora, yield and economic value as well as species diversity. These indicators indicate their applicability in the evaluation of directions in the transformation of rush flora. In their typical form the rushes are strongly dominated by one species Glyceria maxima, (S= IV and D =6485.0). This community due to strong inundation, late cutting, lack of fertilisation or cultivation has poor swards (FVS=2.2) of low fodder value and moderate nature value. However, thanks to huge yielding potential and relatively high fibre content it is one of the most promising energy crops, which is confirmed by the calculated lower heating value of 17.1 MJ·kg-1 DM and higher heating value of 18.1 MJ·kg-1 s.m.

PL

Badania dotyczące walorów przyrodniczych, użytkowych, plonowania i wartości energetycznej zbiorowiska Glycerietum maximae Hueck 1831 z łąk ekstensywnie użytkowanych przeprowadzono w latach 2012-2015 w dolinie Noteci o zróżnicowanych warunkach wilgotnościowych i troficznych. W badaniach wykorzystano i przeanalizowano 28 zdjęć fitosocjologicznych wykonanych metodą Brauna-Blanqueta [1]. Określono systematykę, skład botaniczny zespołu, procentowy udział gatunków w zbiorowisku oraz aktualny stan warunków siedliskowych na podstawie wartości liczb wskaźnikowych Ellenberga [3]: F, R i N, a także identyfikację warunków wilgotnościowych metodą Oświta [20]. Średnie wartości wskaźników Ellenberga i Oświta, wykazały istotny wpływ wilgotności, odczynu gleby i zawartości azotu w glebie na warunki troficzne, skład gatunkowy flory, plon i wartość gospodarczą oraz różnorodność gatunkową. Wskaźniki te wskazują na możliwości ich zastosowania w ocenie kierunkowości przemian flory szuwaru. W typowej formie szuwar zdominowany jest przez jeden gatunek Glyceria maxima, (S= IV i D =6485,0). Zbiorowisko ze względu na silne podtopienia, późne koszenie, brak nawożenia i pielęgnacji ma ruń ubogą (Lwu = 2,2) o małej wartości użytkowej i umiarkowanych walorach przyrodniczych. Ze względu jednak na ogromny potencjał plonotwórczy oraz stosunkowo wysoką zawartość włókna, należy do najbardziej perspektywicznych roślin energetycznych. Potwierdza to wyliczono wartość energetyczna w MJ·kg-1 s.m., która wynosi 17,1 i ciepło spalania – 18,1 MJ·kg-1 s.m.

12

Comparison of the effects of management of apple pomace for energy purposes in fermentation and combustion processes

Herkowiak M., Adamski M., Pilarski K., Dworecki Z., Witaszek K., Niedbała G., Piekutowska M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 4

73--79

EN

The search for alternative fuels is becoming increasingly common due to exhausting conventional energy sources. One of the solutions is to manage waste from agricultural and food production for energy purposes. The aim of the study was to compare possible energy gains from the use of apple pomace as a fuel in two variants. The first option consisted in converting waste into solid fuel for combustion, while the second option included methane fermentation of pomace and the use of the resulting fermentation for combustion. The research was carried out to determine the energy usefulness of apple pomace extruders, among others. combustion heat, calorific value and biogas efficiency. The amount of energy that can be obtained from biogas resulting from the decomposition of pomace as well as from the post-process fermentation was also determined. Energy expenditures necessary for the processes that transform the raw material into fuel were simulated. Then an energy balance was carried out which showed that the fermentation of pomace and the combustion of the fermented pulp, taking into account the losses, resulted in an energy gain of 4.03 MJ⋅kg-1 (1.12 kWh⋅kg-1) higher than the use of pomace for combustion alone.

PL

Ze względu na wyczerpujące się konwencjonalne źródła energii coraz powszechniejsze staje się poszukiwanie paliw alternatywnych. Jednym z rozwiązań jest zagospodarowywanie odpadów pochodzących z produkcji rolniczej oraz spożywczej na cele energetyczne. Celem pracy było porównanie możliwych zysków energetycznych z wykorzystania wytłoków jabłkowych jako paliwa w dwóch wariantach. Wariant pierwszy obejmował przekształcenie odpadu na paliwo stałe w celu spalenia, natomiast wariant drugi dotyczył fermentacji metanowej wytłoków oraz wykorzystania powstałego w jej wyniku pofermentu na sposób spalania. W pracy wykonano badania pozwalające określić przydatność energetyczną wytłoków jabłkowych m.in. ciepło spalania, wartość opałową oraz wydajność biogazową. Wyznaczono również ilość energii możliwą do uzyskania z biogazu powstałego w wyniku rozkładu wytłoków oraz z pofermentu pozostałego po tym procesie. Dokonano symulacji nakładów energetycznych potrzebnych na procesy przekształcające surowiec do postaci paliwa. Następnie wykonano bilans energetyczny, który wykazał, że w wyniku fermentacji wytłoków oraz spalania pofermentu przy uwzględnieniu strat możliwe jest uzyskanie o 4.03 MJ⋅kg-1 (1.12 kWh⋅kg-1)

13

Analysis of the possibility of obtaining thermal energy from combustion of selected cereal straw species

Herkowiak M., Adamski M., Dworecki Z., Waliszewska B., Pilarski K., Witaszek K., Niedbała G., Piekutowska M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 4

68--72

EN

Wheat, corn and rapeseed straw can be used as a raw material for the production of biofuels used to generate heat energy. Due to the growing interest in renewable fuels, including straw, it is reasonable to test the energy suitability of these fuels. The aim of the study was to compare the combustion heat and calorific value of particular straw species. The most important parameters enabling comparison of the above mentioned fuels were determined, which include: humidity, combustion heat and calorific value. The moisture content of individual wood samples was: 6.32% for wheat straw, 8.40% for corn straw and 8.49% for rapeseed straw. The analysis showed that the moisture content of the straw samples tested was at a similar level. Combustion heat analysis allowed to obtain the following results: 16.10 MJ⋅kg-1 for wheat straw, 16.60 MJ⋅kg1 for rapeseed straw and 17.30 MJ⋅kg-1 for maize straw. The highest combustion heat was observed for corn straw. The same parameter for rapeseed straw was lower by 0.7 MJ⋅kg-1 than for maize straw. The lowest combustion heat of 16.10 MJ⋅kg-1 was observed for wheat straw. The calorific value of the samples tested was: 14.80 MJ⋅kg-1 for wheat straw, 15.30 MJ⋅kg-1 for rapeseed straw and 16.10 MJ⋅kg-1 for maize straw. The highest calorific value was found for corn straw. The calorific value of wheat straw was lower by about 9%, while rapeseed straw was lower by about 5% in comparison to maize straw. On the basis of the conducted research and literature data concerning the yields of straw of various cereal species, the amount of energy possible to obtain per hectare of cultivation was estimated. With the yield per hectare for: wheat straw 3.2 Mg d.m., rapeseed straw 3.3 Mg d.m., maize straw 12.5 Mg d.m. can be obtained for: wheat straw 47.36 GJ⋅ha-1 , rapeseed straw 50.49 GJ⋅ha-1 , maize straw 201.25 GJ⋅ha-1 .

PL

Słoma pszenna, kukurydziana oraz rzepakowa może stanowić surowiec do produkcji biopaliw wykorzystywanych na cele pozyskiwania energii cieplnej. W związku z rosnącym zainteresowaniem paliwami odnawialnymi, w tym słomą zasadnym jest badanie przydatności energetycznej tych paliw. Celem badań było porównanie ciepła spalania oraz wartości opałowej poszczególnych gatunków słomy. Określono najważniejsze parametry umożliwiające porównanie wyżej wymienionych paliw, do których zaliczamy: wilgotność, ciepło spalania oraz wartość opałową. Wilgotność poszczególnych próbek drewna wynosiła: 6,32% dla słomy pszennej, 8,40% dla słomy kukurydzianej, oraz 8,49% dla słomy rzepakowej. Przeprowadzona analiza wykazała, że wilgotność badanych próbek słomy była na podobnym poziomie. Badanie ciepła spalania umożliwiło uzyskanie następujących wyników: 16,10 MJ⋅kg-1 dla słomy pszennej, 16,60 MJ⋅kg-1 dla słomy rzepakowej oraz 17,30 MJ⋅kg-1 dla słomy kukurydzianej. Najwyższe ciepło spalania zaobserwowano dla słomy kukurydzianej. Ten sam parametr dla słomy rzepakowej był o 0,7 MJ⋅kg-1 niższy niż dla słomy kukurydzianej. Najniższym ciepłem spalania 16,10 MJ⋅kg-1 charakteryzowała się słoma pszenna. Wartość opałowa badanych próbek wynosiła: 14,80 MJ⋅kg-1 dla słomy pszennej, 15,30 MJ⋅kg-1 dla słomy rzepakowej oraz 16,10 MJ⋅kg-1 dla słomy kukurydzianej. Najwyższą wartością opałową charakteryzowała się słoma kukurydziana. Wartość opałowa słomy pszennej była niższa o około 9%, natomiast słomy rzepakowej niższa o około 5% w porównaniu do słomy kukurydzianej. Na podstawie przeprowadzonych badań oraz danych literaturowych dotyczących wielkości plonów słomy różnych gatunków zbóż oszacowano ilość możliwej do uzyskania energii z jednego hektara uprawy. Przy plonie z jednego hektara dla: słomy pszennej 3,2 Mg s.m., słomy rzepakowej 3,3 Mg s.m, słomy kukurydzianej 12,5 Mg s.m. można uzyskać dla: słomy pszennej 47,36 GJ⋅ha-1 , słomy rzepakowej 50,49 GJ⋅ha-1 , słomy kukurydzianej 201,25 GJ⋅ha-1 .

14

Analiza zmian nadciśnienia mieszanin gazowych w sieci niskiego ciśnienia w zależności od obciążenia i usytuowania w terenie

Szoplik J., Stelmasińska P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 9

327--333

PL

Analizowano wpływ obciążenia sieci gazowej, ciepła spalania mieszanin gazowych oraz usytuowania rurociągów sieci w terenie na wielkość minimalnego nadciśnienia strumienia paliwa gazowego zasilającego sieć i rozkład nadciśnienia gazu w sieci. Symulacje przepływu gazu w sieci wykonano w programie GasNet dla fragmentu rzeczywistej sieci gazowej niskiego ciśnienia oraz rzeczywistych danych o obciążeniu sieci dla czterech przykładowych temperatur otoczenia. Na podstawie obciążenia sieci gazowej gazem ziemnym o znanym cieple spalania (41.306 MJ/m3) oszacowano obciążenie sieci dla mniejszej (34.0 MJ/m3) lub większej (45.424 MJ/m3) wartości ciepła spalania paliw gazowych transportowanych siecią. Wykazano, że każdy z badanych parametrów wpływa wyraźnie na wielkość minimalnego nadciśnienia strumienia zasilającego oraz rozkład nadciśnienia gazu w rurociągach sieci dlatego też powinny być brane pod uwagę przy modelowaniu przepływu gazu w sieci.

EN

The effect of gas network load, heat of combustion of gas mixtures and location of network pipelines in the area on the minimum overpressure of the gaseous fuel stream feeding the network and distribution of gas overpressure in the network were analyzed. The gas flow simulations in the network were performed in the GasNet program for a fragment of the actual low-pressure gas network and actual network load data for four examples ambient temperature. Based on the gas network load with natural gas of known heat of combustion (41.306 MJ/m3), the network load for a smaller (34.0 MJ/m3) or higher (45.424 MJ/m3) value of the heat of combustion of gas transported by the network was estimated. It has been shown that each of the tested parameters has a clear impact on the minimum overpressure of the feed stream and the distribution of gas overpressure in the pipelines, so they should be taken into account when modeling the gas flow in the network.

15

Ocena zmian wartości ciepła spalania, wilgotności i zawartości części lotnych w zależności od wieku przyrostów dla biomasy niektórych gatunków drzew szybkorosnących

Kaniowski W., Sacharczuk J., Kulesza L., Sztekler K.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 3

99--103

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wartości ciepła spalania, wilgotności oraz zawartości części lotnych dla przyrostów jedno-, dwu- i trzyletnich takich gatunków jak topola balsamiczna (Populus tacamahaca), topola szara (Populus canescens). Jako materiał porównawczy przebadano podobne przyrosty jesionu wyniosłego (Fraxinus excelsior), nienależącego do grupy gatunków szybkorosnących. Wyniki badań wykazały, że najwyższym ciepłem spalania charakteryzują się przyrosty jednoroczne, przy czym zmiana tego parametru jest na tyle niewielka, iż nie stanowi przesłanki do określenia optymalnego momentu zbioru biomasy. Wartości pozostałych dwu parametrów można uznać za praktycznie niezmienne w przedziale wiekowym 1-3 lat.

EN

The paper presents the results of calorific value, moisture and volatile matter increments of one-, two- and three-year species such as balsam poplar (Populus tacamahaca), gray poplar (Populus canescens). As a comparative material tested similar gains in European ash (Fraxinus excelsior), not belonging to a group of fast-growing species. The results showed that the highest heat of combustion characterized by annual increments of the change in this parameter is so small that it does not constitute a condition to determine the optimal time of harvesting biomass. The values of the other two parameters can be considered practically unchanged in the age group 1-3 years.

16

Badania właściwości metrologicznych termoanemometrycznej metody pomiaru energii gazu ziemnego

Serediuk O., Malisevych V., Warsza Z. L.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2017

|

R. 21, nr 4

49--57

PL

Przedstawiono termoanemometryczną metodę bezpośredniego pomiaru wartości energetycznej przepływającego gazu ziemnego. Jest ona oparta na zastosowaniu dwu przetworników: termoanemometrycznego i różnicy ciśnień. Opisano konstrukcję i działanie laboratoryjnego stanowiska przeznaczonego do badania tej metody. Na podstawie wyników badań doświadczalnych wyznaczono charakterystykę kalibracyjną przetwornika termoanemometrycznego i zależność jego sygnału wyjściowego od zmian wartości energetycznej gazu naturalnego dla zakresu wartości opałowej (7759–8538) kcal/m3 i przepływów do 0,6 m3/h. Przeprowadzono analizę składowych niepewności pomiarów typu B tą metodą i oszacowano jej niepewność standardową. Jest to przykład metody pośredniej, która polega na pomiarze innego parametru gazu, zależnego od zmian jego składu, gdy parametr właściwy jest trudny do określenia, lub nie można go zbadać bezpośrednio. Taka metoda może znaleźć wiele innych zastosowań.

EN

The thermo-anemometric method of direct measurement of the energy value of the flowing natural gas is presented. It is based on two transducers: thermo-anemometric (hot-wire) and differential pressure. The design and operation of the laboratory stand for testing this method has been described. Based on the experimental results, the calibration characteristics of the thermoanemometric transducer and the dependence of its output on the calorific value of the natural gas for the range of (7759–8538) kcal/m3 and flows to 0.6 m3/h were determined. An analysis of uncertainty components of B-type measurements was carried out using this method and its standard uncertainty was assessed. This is an example of an indirect method for examining changes of the tested parameter dependent on the composition of the gas if its direct measurements are difficult or impossible to perform. Instead, another parameter is measured, which depends in a known manner on the composition of the gas as a mixture. Such method can find many other different applications.

17

Analiza zmian wybranych parametrów hydrodynamicznych w gazociągach niskiego ciśnienia w zależności od rodzaju transportowanego paliwa gazowego

Szoplik J., Stelmasińska P., Kosela M., Zieniuk A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 6

274--279

PL

W pracy analizowano wyniki symulacji wybranych parametrów hydrodynamicznych gazu w sieci rurociągów niskiego ciśnienia w jednej z polskich miejscowości. Rzeczywiste dane o zużyciu gazu ziemnego wysokometanowego (NG) przez odbiorców w zależności od temperatury otoczenia wykorzystano do oszacowania zapotrzebowania energetycznego dla wszystkich mieszkańców oraz wyznaczono wielkości strumieni gazu o innych wartościach ciepła spalania. Obliczenia wykonano dla największej wartości ciepła spalania dla gazu skroplonego (LNG) oraz najniższej wartości ciepła spalania gazu dopuszczonego do rozprowadzania siecią gazową (PtG). Badania wykazały, że w przypadku przesyłania siecią gazową strumienia gazu o najniższej wartości ciepła spalania, strumień gazu może być tak duży, że nadciśnienie strumienia zasilającego sieć może być większe niż maksymalne dopuszczalne dla sieci niskiego ciśnienia.

EN

The simulations results of selected hydrodynamic parameters in the low pressure gas pipeline network in one of the Polish cities were analyzed. Actual data on consumption of natural gas (NG) by consumers based on ambient temperature were used to estimate energy demand for all inhabitants and determine the volumetric gas streams with different heat of combustion values. Calculations were made for the largest heat of combustion value for Liquid Natural Gas (LNG) and for the lowest values of combustion heat for natural gas with hydrogen (PtG). The studies have shown that in the case of transport of the gas stream with the lowest value of combustion heat, the gas stream may be so large that the supply overpressure may be higher than the maximum overpressure permitted for the low pressure network.

18

Ciepło spalania i wartość opałowa osadów ściekowych

Szaflik W., Iżewska A.

Forum Eksploatatora

|

2017

|

Nr 2 (89)

44-47

PL

W oczyszczalniach ścieków, przy bilansowaniu energii w procesach oczyszczania, czasami konieczna jest znajomość wartości opałowej lub ciepła spalania osadów ściekowych. W niniejszym artykule porównano określone eksperymentalnie wartości ciepła spalania dla osadów ściekowych doprowadzanych do i odprowadzanych z Wydzielonych Komór Fermentacyjnych w Oczyszczalni Ścieków Pomorzany w Szczecinie z obliczonymi z podanych w literaturze zależności aproksymacyjnych uwzględniających parametry określane w badaniach laboratoryjnych osadów ściekowych.

19

Energy willow from experimental plantation as a potentially clean energy source

Janas M., Zawadzka A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 2

203--212

EN

Energy willow as a species with broad adaptation possibilities, large production capacity and a wide range of applications, takes a special place among the plants grown for energy production. In this work an analysis was conducted in respect of the usefulness of this type of wood from experimental plantations as a clean source of energy generated in the combustion process. The heat of combustion and net calorific value of dry matter of energy willow wood, including selected sorts and classes of thickness were determined. Energy willow has a natural ability to accumulate heavy metals which are oxidized during the combustion process or remain in the ash, and consequently repollute the environment. In order to determine the environmental impact the content of heavy metals was examined in energy willow wood and in the soil of the experimental plantation. Metal concentrations were determined by the Atomic Absorption Spectrometry method (AAS). Results of the tests confirmed a close relationship between the heat of combustion, calorific value and wood thickness as well as its location in the tree structure. Furthermore, very large differences were found in the content of heavy metals in the samples of both willow wood and soil. The levels of heavy metal content in the wood of energy willow determine the agricultural use of ashes produced during combustion.

20

Ekologiczne aspekty stosowania biomasy roślinnej na przykładzie pelletu sosnowego i łuski słonecznika

Małek W.

Chemistry, Environment, Biotechnology

|

2017

|

Vol. 20

63--66

PL

W artykule przedstawiono aspekty ekologiczne stosowania biomasy roślinnej na przykładzie pelletu sosnowego i łuski słonecznika. W pierwszej części opisano sposób jej przechowywania oraz zagrożenia jakie płyną z jej magazynowania. Następnie zbadano i porównano wartości opałowe, ciepło spalania, emisję gazów do atmosfery, wilgoć oraz popiół badanych rodzajów biomasy.

EN

The article presents the ecological aspects of the use of plant biomass on the example of pine pellets and sunflower husks. The first part describes how to store it and how it is stored in warehouses. The calorific values, combustion heat, gaseous emissions, humidity, and ash of the biomass types examined were then examined and compared.