Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Współspalanie biomasy typu „paddy” – sposób na częściowe rozwiązanie problemu smogu w aglomeracji Delhi?

Zuwała Jarosław

Energetyka

|

2021

|

nr 8

583--589

PL

W artykule omówiono problem emisji pyłów drobnych (PM2,5 i PM10) pochodzącej z wypalania pozostałości słomy poryżowej (ang. „paddy straw”) na polach wybranych indyjskich prowincji rejonu Delhi oraz NCR. Rozważono skierowanie części odpadowej słomy poryżowej do współspalania z węglem kamiennym w istniejących elektrowniach prowincji Haryjana i zaproponowano technologię, która została już zweryfikowana w warunkach przemysłowych, a także model logistyczny do wdrożenia na etapie jednostek pilotażowych. Analiza efektów emisyjnych zaproponowanego podejścia wykazała, iż możliwe jest znaczące obniżenie emisji substancji szkodliwych do powietrza, w tym całkowita eliminacja emisji pyłów drobnych generowanych w stanie Haryjana w wariancie odniesienia, w którym pozostałości słomy wypalane są na polach.

EN

The paper discusses the problem of fine dust emissions (PM2.5 and PM10) from the burning of paddy straw residues in the fields of selected Indian provinces of the Delhi region and NCR. It was considered to direct the use the part of the residue paddy straw for co-combustion with hard coal in the existing coal-fired units of the Haryjana province. The proposed technology has already been verified in industrial scale. Step-wise logistics model was proposed to be implemented at the first stage of paddy straw co-firing implementation. The analysis of the emission effects of the proposed approach showed that it is possible to significantly reduce the emission of airborne harmful substances, including the complete elimination of fine dust emissions from the Haryjana state in the reference variant (stubble burning).

2

Thermogravimetric analysis of sewage sludge and straw co-firing

Arora Amit, Pawlak-Kruczek Halina, Ostrycharczyk Michał, Serafin-Tkaczuk Monika, Kowal Mateusz, Subramanian Navaneethan, Madejski Paweł

Zeszyty Energetyczne

|

2020

|

T. 7

243--254

EN

The main objective of this study is to perform thermogravimetric analysis on sewage sludge and straw co-firing at selected proportions. Sewage sludge is a residue from wastewater consisting of organic matter, toxic contaminants and heavy metals [1]. It is estimated that 10 million tonnes of sewage sludge are produced every year in European states, which represents 4.1% of all waste generated in the EU annually – about 250 million tonnes of dry solids [2]. Landfilling is deemed to be the most expensive way to dispose of sewage sludge, with average total costs ranging from EUR 260 to 350 per tonne of dry matter [3]. Straw is a major biomass solid waste from agriculture; it can be considered CO₂ neutral. The availability is wide in Europe that it is estimated to be 33 million metric tonnes [4]. A suite of thermogravimetric analysis and derivative thermogravimetric experiments was performed for this study, followed by the determination of the kinetic parameters and characteristic temperatures for these materials and their blends at different proportions. Through this analysis we can obtain information about the thermal behaviour, energy activation and ash content, and the decomposition of gaseous products can be identified the help of thermal decomposition [5].

3

The Possibility of Using Winter Oilseed Rape (Brassica napus L. var. Napus) for Energy Purposes

Siemek Jakub, Macuda Jan, Łukańko Łukasz, Nowak Jakub, Zając Tadeusz

Problemy Ekorozwoju

|

2020

|

Vol. 15, nr 1

169--177

EN

Biomass is an important element in the energy balance in the world and plays a large role in efforts to reduce greenhouse gas emissions, and by this is a sustainable source of energy. One method of using biomass is through co-firing with hard coal and lignite in order to generate electricity. An important factor promoting the use of biomass in European Union countries is the fact that CO2 emissions from combustion are not included in the sum of emissions from fuel combustion, in accordance with the principles established in the emission trading system EU ETS. The aim of our research was to examine the possibility of using winter oilseed rape for energy purposes, grown in three research centres located in southern Poland. Two varieties of winter oilseed rape, Adam and Poznaniak, were used during laboratory tests. Analyses were carried out for siliques, seeds, and the main and lateral stem. As part of the study, the calorific value and heat of combustion were determined for 20 samples of winter oilseed rape. The highest values were obtained for seeds, while the lowest were obtained for stems. The calculated values of carbon dioxide emissions factor for the analysed samples were in most cases above 100 kg/GJ and were much higher than the emission during hard coal combustion. In addition, as part of the study, the biomass moisture, amount of ash generated in the combustion process, and the content of volatile compounds as well as carbon and sulphur were determined.

PL

Biomasa jest istotnym elementem w bilansie energetycznym na świecie i odgrywa dużą rolę w działaniach na rzecz redukcji emisji gazów cieplarnianych, stanowiąc zrównoważone źródło energii. Jednym ze sposobów użycia biomasy jest jej współspalanie z węglem kamiennym i brunatnym w celu wytwarzania energii elektrycznej. Ważnym czynnikiem promującym wykorzystanie biomasy w państwach Unii Europejskiej jest fakt, że emisja CO2 z jej spalania nie wlicza się do sumy emisji ze spalania paliw, zgodnie z zasadami ustalonymi w systemie handlu uprawnieniami EU ETS. Celem badań było zbadanie możliwości wykorzystania rzepaku ozimego do celów energetycznych, wychodowanego w trzech lokalizacjach Polski południowej. Do badań wykorzystane zostały dwa gatunki rzepaku ozimego Adam i Poznanianki, analizy wykonano dla łuszczyny, nasion, łodygi głównej i bocznej. W ramach przeprowadzonych badań określona została wartość opałowa oraz ciepło spalanie dla 20 próbek rzepaku ozimego. Najwyższe wartości zostały uzyskane dla ziaren rzepaku, natomiast najniższe dla łodyg. Obliczone wartości emisji dwutlenku węgla dla badanych próbek w większości przypadków wynosiły powyżej 100 mg/kJ i były dużo większe niż emisja podczas spalania węgla kamiennego i brunatnego. Dodatkowo w ramach badania oznaczono wilgotność biomasy, ilość powstałego w procesie spalania popiołu oraz oceniono zawartość części lotnych oraz węgla i siarki. Ponadto w ramach badania wykonano pomiary wilgotność biomasy, ilość wytworzonego popiołu w procesie spalania oraz określono zawartość związków lotnych oraz węgla i siarki.

4

Zastosowanie wymiaru fraktalnego do analizy obrazów płomienia w procesie współspalania

Sawicki D., Omiotek Z., Kotyra A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

142--145

PL

W pracy przedstawiono możliwość zastosowania wymiaru fraktalnego do identyfikacji stanu procesu współspalania pyłu węglowego i biomasy. Przebadano dziewięć wariantów (klas) procesu współspalania z różnymi wartościami mocy cieplnej, wydatku powietrza i paliwa, przy 30% udziale biomasy. Wyniki pokazały, że wartość średnia wymiaru fraktalnego (szacowanego różnymi metodami) wykazuje tendencję do grupowania, co stwarza możliwości wykorzystania tego narzędzia w systemie automatycznej klasyfikacji.

EN

This paper presents use of the fractal dimension to identify co-firing pulverized coal and biomass process state. In research nine variants (classes) of co-firing process with different heating power, fuel at 30% of the biomass share and air flow were tested. Experimental results show that average value of fractal dimensions (estimated by various methods) tends to group, which makes possibilities to use this implements as the automatic classification system.

5

Możliwość obniżenia emisji substancji szkodliwych z kotła małej mocy przez współspalanie węgla kamiennego z biomasą niedrzewną

Ciupek B.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2018

|

T. 49, nr 7

257--260

PL

W artykule przedstawiono analizę współspalania biomasy niedrzewnej z węglem kamiennym. Autor przeprowadził serię badań w celu określenia możliwości zastosowania standardowych automatycznych kotłów na paliwo stałe z palnikiem retortowym do spalania paliwa alternatywnego w postaci biomasy niedrzewnej. Biomasą wykorzystaną do badań były nasiona zbóż z przeważającym udziałem owsa. Omówiono także znaczenie spalania biomasy w przemyśle energetycznym i możliwościach zastosowania jej w ciepłownictwie indywidualnym. Ponadto opisano stosowaną metodykę badań. Otrzymane wyniki przeanalizowano w aspekcie aktualnego poziomem wiedzy. Podstawową konkluzją wynikającą z badań jest potrzeba ich dalszego prowadzenia.

EN

The article presents an analysis of the impact of co-combustion of non-woody biomass with hard coal. The author conducted a series of tests to determine the applicability of standard automatic solid fuel boilers with a retort burner for the combustion of alternative fuel in the form of non-wood biomass. The biomass used for the research was cereal seeds with the main share of oats. In addition to the results obtained, the importance of biomass share in the energy industry and the possibilities of its application in individual heating systems was discussed. Additionally, the research methodology used in the experiment is presented. The obtained results were analyzed with the current level of knowledge. The basic conclusion coming from the research is to further develop and explore the topic of the possibility of improving the state of the environment by co-firing of carbonaceous fuels with biomass.

6

Eksperymentalna analiza energetyczna i ekologiczna współspalania biomasy z węglem w kotle C.O. z paleniskiem retortowym

Dyrlaga Izabela

Archiwum Instytutu Techniki Cieplnej

|

2018

|

Vol. 5

7--37

PL

Odnawialne źródła energii zyskują coraz większą popularność, a węgiel kamienny w kotłach C.O. stopniowo zostaje zastąpiony przez biomasę. Niniejsza praca prezentuje ekologiczną i energetyczną analizę współspalania biomasy w kotle C.O. z paleniskiem retortowym. Analizie poddano biomasę pochodzenia drzewnego. Analizowany kocioł pierwotnie zaprojektowany został do spalania węgla kamiennego w postaci tzw. ekogroszku. Oceniając efekty współspalania biomasy pod uwagę wzięto sprawność kotła oraz emisję substancji szkodliwych do otoczenia. W analizie ekologicznej skupiono się na emisji dwutlenku węgla, tlenku węgla, tlenku azotu oraz dwutlenku siarki. Analiza energetyczna oparta została na zbadaniu zmiany sprawności energetycznej kotła w zależności od użytej mieszanki paliwowej. Dla uzyskania pełnego zakresu wyników analizie poddano mieszanki paliwowe o różnej zawartości biomasy.

EN

Nowadays, renewable sources of energy are more and more popular. In central heating boilers, hard coal is being replaced by the biomass. The article presents an ecological and energy analysis of biomass co-firing with coal in the central heating boiler with a retort furnace. Biomass made out of wood was analysed.The analyzed boiler is designedto hard coal combustion. The article covers two main aspects: (1) the ecological aspects, which contains emission of harmful substances into the environment and (2) the energy aspect, especially energy efficiency of the boiler. The ecological analysis contains mainly emission of carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen monoxide and sulfur dioxide. For the full range of results, fuel mixtures with different biomass content were analyzed.

7

Współspalanie biomasy z węglem: efektywne narzędzie polityki energetyczno-klimatycznej czy szkodliwa gra pozorów?

Kowalak T.

Energetyka – Społeczeństwo – Polityka

|

2017

|

nr 1(5)

71--81

EN

Co-firing of biomass with coal is an important element in fulfilling Poland’s obligations with regard to the share of renewable energy in total electricity consumption. The author argues that industrial biomass burning is contrary to the goals of climate policy. Co-firing of biomass with coal does not limit CO2 concentration in the atmosphere. In addition, the process is accompanied by an emission of dioxins and other pollutants. Systemic carbon blocks were designed to burn coal. The radical change of fuel to the mixture of coal and biomass negatively affects the technological process and the blocks’ condition deterioration. Although the technology has been shown as a rene wable energy source, co-firing of biomass with coal devastates the RES market in Poland.

8

Modelowanie współspalania węgla i biomasy w kotle energetycznym

Zajemska M., Musiał D., Urbańczyk P., Poskart A., Golański G.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 5

183--186

PL

W artykule przeanalizowano wpływ współspalania węgla kamiennego i pelletu z łuski słonecznika w kotle energetycznym o mocy 125 MW na skład chemiczny spalin. Warunki początkowe sformułowano na podstawie danych uzyskanych z kotła, a mianowicie temperatury spalania, strumieni reagentów tj. powietrza, węgla i biomasy oraz składu elementarnego wprowadzanych do kotła paliw. Następnie przeprowadzono symulacje komputerowe, w ramach których wyznaczono skład chemiczny spalin. Obliczenia numeryczne wykonano przy użyciu oprogramowania CHEMKIN-PRO. Obliczenia dotyczyły 134 związków chemicznych i 4169 reakcji chemicznych, łącznie z reakcjami formowania związków chloru. Dodatkowo przeanalizowano wpływ wybranych parametrów (np. temperatura), na zmiany składu chemicznego produktów spalania. Opracowany model obliczeniowy wraz z zaimplementowanym mechanizmem chemicznym zweryfikowano za pomocą danych zebranych z rzeczywistego obiektu, co zwiększyło wiarygodność uzyskanych wyników.

EN

The article analyses the impact of co-combustion of coal and pellets made of sunflower husk in power plant boiler with a capacity of 125 MW on the chemical composition of the flue gas. Based on the data obtained from a boiler, in particular: the combustion temperature, the reagent fluxes, i.e. air, coal and biomass, as well as the elemental composition of the fuels supplied into the boiler, the initial conditions were formulated and the computer simulations were made, leading to determining the chemical composition of flue gas. Numerical calculations were performed using the CHEMKIN-PRO software. Chemical mechanism included 134 compounds and 4169 chemical reactions, including reactions of forming chlorine compounds. Additionally, the impact of selected parameters, e.g. temperature on the chemical composition changes of the combustion products was analysed. Developed calculation model with the implemented chemical mechanism was verified by data collected from the real conditions, leading to increasing the reliability of the results.

9

Co-firing of coal with natural gas - computational simulations

Motyl P., Łach J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 4

335--346

EN

The paper includes the results of computational tests conducted to compare coal combustion to the natural gas co-firing with coal in the combustion chamber of the conventional OP230 boiler with low-emission front burners and open-fire air (OFA) nozzles. It was shown that co-firing coal with the co-fuel with high content of methane can result in the reduction of NOx emissions about 40% compared with the coal combustion. The results obtained can be used as a benchmark for comparative computer tests of indirect co-firing of coal with syngas derived from wood- and agriculturally-based biomass and waste products.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji obliczeniowych przeprowadzonych w celu porównania spalania węgla ze współspalaniem gazu ziemnego i węgla w komorze paleniskowej konwencjonalnego kotła pyłowego OP230 wyposażonego w niskoemisyjne palniki. Wykazano, że współspalanie węgla z paliwem o wysokiej zawartości metanu może skutkować 40% redukcją związków NOx w porównaniu ze spalaniem tylko węgla. Prezentowane wyniki celu mogą być wykorzystane w celu określenia punktu odniesienia dla porównawczych wariantów badań komputerowych, w których dodatkowym współspalanym paliwem będzie gaz syntezowy pochodzenia rolniczego i pozyskany z biomasy drzewnej oraz odpadów.

10

Numerical modelling of a stoker furnace operated under indirect co-firing of biomass

Litka R., Kalisz S.

Chemical and Process Engineering

|

2016

|

Vol. 37, nr 2

235--249

EN

The subject of the CFD analysis presented in this paper is the process of biomass indirect co-firing carried out in a system composed of a stoker-fired furnace coupled with a gasification reactor. The installation is characterised by its compact structure, which makes it possible to minimise heat losses to the environment and enhance the physical enthalpy of the oxidising agent – flue gases – having a favourable chemical composition with oxygen and water vapour. The test results provided tools for modelling of biomass thermal processing using a non-standard oxidiser in the form of flue gases. The obtained models were used to optimise the indirect co-combustion process to reduce emissions. An overall effect of co-combustion of gas from biomass gasification in the stoker furnace is the substantial reduction in NO emissions by about 22%.

11

Biomasa jako paliwo w energetyce

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

900--913

EN

Depletion of conventional fuels and the requirements of the European Union energy policy make the Polish power industry must use more and more renewable energy. The current Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC (Text with EEA relevance), recommend establishing mandatory national targets, according to which the in 2020. 20% of energy will come from renewable sources in the Community. This is primarily acquired energy from biomass. The professional power plants can be used in co-firing biomass direct, indirect and parallel. For co-firing of biomass can be used pulverized or fluidized boilers. However, as in the case of each fuel, biomass burning causes pollution and waste generation. Currently in the power industry there are produced only two types of co-incineration of waste: fly ash from peat and untreated wood (10 01 03), bottom ash and fly ash from co-incineration other than those mentioned in 10 01 16 (10 01 17). Wastes from the combustion of biomass, particularly in the form of fly ash can be used in many industries. Using fly ash from biomass in the industry, as in the case of all energetic wastes, may pose a problem related to their variable properties, depending mainly on the type of biomass, as well as in the case of the primary fuel and the type of cofiring boiler. Fly ash from the combustion of biomass is mainly spherical glassy particles of different dimensions, and their basic chemical components are SiO2, CaO and K2O. These ashes contain less vitreous phase consisting mainly of SiO2 and Al2O3. The article presents the amount of biomass used in the power industry. Consumption of biomass growing in both the heat and power plants using coal and lignite in 2012, the power plants and biomass power plants, biomass consumption was – 10 748 339 GJ. Also shows the emissions from the combustion of biomass in the power industry, number and a brief description of the waste generated from the combustion of biomass. The main directions of using the wastes from the biomass combustion biomass are being presented – the building materials industry, agriculture, waste water treatment.

12

Charakterystyka osadów na stali 16Mo3 powstałych podczas współspalania biomasy

Opydo M.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2014

|

3-4

34--37

PL

W niniejszym artykule został przedstawiony wpływ gazów emitowanych w wyniku współspalania biomasy z paliwami konwencjonalnymi na utworzenie się osadów na powierzchni przegrzewacza pary pierwotnej wykonanego ze stali stopowej 16Mo3. Podczas badań zmierzono grubość powstałego osadu oraz określono jego skład chemiczny w poszczególnych warstwach. Wykonano także badania mikrostrukturalne, które zostały przeprowadzone przy pomocy mikroskopu optycznego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego.

EN

In this paper was present influence of gases emission as a result of co-firing biomass with conventional fuels to create sediments on the surface of the primary superheater made of 16Mo3 steel alloy. During the tests was measured the thickness of sediment and identified its chemical composition in each layers. Mi-crostructural studies were also performed that were conducted using an optical microscope and a scanning electron micro-scope.

13

Technical and economic aspects of biomass co-firing in coal-fired boilers

Dzikuć M., Łasiński K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2014

|

Vol. 19, no. 4

849--855

EN

The article presents the analysis of the potential of using biomass and coal co-firing in the Polish electro energetic system and shows the benefits resulting from an increase of biomass amount in electricity production in one of the largest Polish power stations. The paper discusses the most often used technologies for biomass co-firing and the potential of using biomass in electricity production in Poland. It also emphasises the fact that biomass co-firing allows a reduction of greenhouse gases emissions to the atmosphere and helps decrease consumption of energy resources. The article also emphasises the economic meaning of increasing the share of renewable energy resources in energy balance, including biomass, due to costs related to greenhouse gases emissions charges. Finally, conclusions from using biomass and coal co-firing in electricity production are presented.

14

Procesy korozyjne elementów wykonanych ze stali 16Mo3 eksploatowanych w kotłach fluidalnych

Opydo M., Dudek A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 5

334--336

PL

Branża energetyczna dąży do zwiększania mocy swoich jednostek celem sprostania zapotrzebowania na rosnący popyt na energię elektryczną. Jednoczesne starania o ograniczenie emisji szkodliwych produktów procesu spalania skutkują między innymi poszukiwaniem alternatywnych paliw. W związku z powyższym wiele elektrowni w Polsce wykorzystuje technologie współspalania węgla i biomasy, co często prowadzi do awarii z racji przyspieszonej degradacji elementów ogrzewalnych kotła. W pracy przedstawiono wpływ współspalania biomasy na stal kotłową 16Mo3.

EN

The power industry tends to increase the power of units order to capable to demand for the growing demand for electricity. Simultaneous efforts to reduce emissions of harmful products of combustion process to effect, among others, searching for alternative fuels. Therefore, many power plants in Poland use the technology of co-firing coal and biomass which often leads to accelerated failure. The paper presents influence co-firing biomass on boiler steel 16Mo3.

15

Wpływ wymiarów trasera na jakość niejednorodnych mieszanin ziarnistych uzyskiwanych w wychylnym mieszlniku obrotowym

Kolasa-Więcek A., Biłos Ł.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2013

|

nr 2

128--131

PL

Celem przeprowadzonych prac badawczych było sprawdzenie wpływu wymiarów trasera na jakość tworzonych niejednorodnych mieszanin ziarnistych miału węglowego i biomasy. Głównym składnikiem (traserem) była biomasa. Artykuł jest częścią badań nad wykorzystaniem komputerowej analizy obrazu w procesie mieszania miału węglowego z biomasą jako paliwa do współspalania.

EN

The aim of this study was to check the influence of the tracer dimensions in heterogeneous granular mixtures of coal dust with biomass. As a tracer (key component) the biomass were used. The study is a part of investigation about computer analysis usage in the process of mixing coal dust with biomass as fuel for co-firing.

16

Toryfikacja biomasy drogą do eliminacji barier technologicznych wielkoskalowego jej współspalania

Kopczyński M., Zuwała J.

Polityka Energetyczna

|

2013

|

T. 16, z. 4

271--284

PL

Prognozy pokazują, że światowa konsumpcja energii elektrycznej wzrośnie od 2007 do 2035 r. o 49% (International 2010). Dodatkowo narzucony przez Parlament Europejski udział energii elektrycznej wyprodukowanej w odnawialnych źródłach energii (OZE) z roku na rok wzrasta. Szybki wzrost produkcji energii elektrycznej z OZE Polska zawdzięcza przede wszystkim rozwojowi technologii konwersji biomasy w krajowych obiektach energetycznych oraz elektrowniom wiatrowym. Jednakże głównym źródłem energii elektrycznej w OZE w Polsce w ostatnich latach jest energia chemiczna biomasy, z czego zdecydowaną większość wytworzono w procesach jej współspalania z paliwami kopalnymi (w 2011 roku około 80%) (URE 2012). Wielkoskalowe wytwarzanie energii z biomasy stałej związane jest jednak z występowaniem pewnych ograniczeń technologicznych, które przyczyniły się nie tylko do rozwoju nowych rozwiązań technologicznych w energetyce, lecz także do rozwoju procesów jej wstępnego przygotowania przed energetycznym wykorzystaniem, tj. suszenie, kompaktowanie, czy toryfikacja. Obiecującą metodą waloryzacji biomasy wydaje się być proces tzw. toryfikacji, w którym otrzymuje się produkt stały (tzw. toryfikat) o właściwościach fizykochemicznych, korzystniejszych w przypadku zastosowania go jako paliwa dla energetyki w porównaniu z biomasą surową. Toryfikat jest materiałem jednorodnym, charakteryzuje się przede wszystkim zwiększoną podatnością przemiałową i gęstością energetyczną, a jego właściwości fizykochemiczne zbliżone są bardziej do niskokalorycznych węgli niż do biomasy nieprzetworzonej (Bergman, Kiel 2005). W artykule przedstawiono strukturę wykorzystania odnawialnych źródeł energii w krajowej energetyce, przedstawiono bariery technologiczne występujące w procesach współspalania biomasy z węglem oraz przedstawiono korzyści wynikające zastąpienia jej biomasą toryfikowaną.

EN

According to the prognosis, world's energy consumption will increase by 49% (from 2007 to 2035, International 2010). Additionally, the obligatory share of electricity coming from renewable energy sources (RES) increases annually. Rapid growth of RES electricity production in Poland could be achieved mostly due to the dynamic development of biomass combustion and co-firing in domestic utilities and to the wind energy. Concerning biomass based electricity, the most of it was generated in the processes of co-firing with fossil fuels (80% of the total RES based electricity was coming from biomass cofiring in 2011, URE 2012). However large scale biomass based electricity bound with several technological barriers which enhanced the development of not only new technologies but also come-back to the implementation of its pre-processing processes, such as drying, compacting or torrefaction. The promising method of solid biomass valorization can be torréfaction, which leads to the achievement of solid fuel, which physicochemical properties are more favorable as to be used as a fuel in coal-dedicated installations. Torrified biomass has a homogenous structure, better milling per¬formance comparing to raqw biomass, has a higher energy density. All these features make a torrified biomass more like a coal than a biomass (Bergman, Kiel 2005). The paper presents the barriers of raw biomass use for energy production in Poland, torrefaction process itself and indicates the advantages of use torrified biomass for energy production in the existing coal fired utilities.

17

Dew point of the flue gas of boilers co-firing biomass with coal

Ciukaj S., Pronobis M.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 1

101--108

EN

The paper deals with the impact of co-firing biomass with coal in boilers on the dew point of the flue gas. Co-firing of biomass may have twofold implications on corrosion and fouling, which are the processes that determine the lowest acceptable flue gas outlet temperature and as a result, boiler efficiency. Both phenomena may be reduced by co-firing of usually low sulphur biomasses or enhanced due to increased moisture content of biomass leading to increased water dew point. The present study concerns the problem of low-temperature corrosion in utility boilers. The paper gives (in the form of diagrams and equations) a relationship between water dew point and moisture content of fuel mixture when co-firing coal and various biomasses. The regression analysis shows that despite significant differences in the characteristics of coals and these of additional fuels, which are planned for co-firing in large-scale power boilers, the water dew point can be described by a function given with the accuracy, which shall be satisfactory for engineering purposes. The discussion of the properties of biofuels indicates that the acid dew point surplus over the water dew point ([delta]tr = tr -twr) is not likely to exceed 10 K when co-firing biomass. The concluding remarks give recommendations for the appropriate operation of boilers in order to reduce risks associated with biomass co-combustion.

18

Co-firing of biomass with pulverised coal in oxygen enriched atmosphere

Pawlak-Kruczek H., Ostrycharczyk M., Baranowski M., Czerep M., Zgóra J.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

215--226

EN

The aim of the paper is a comparative study of co-firing high shares of wooden and agro-biomass with hard coal under oxy-fuel and air conditions in the laboratory scale reactor for pulverised fuels. The investigations of co-combustion behaviour NOx and SO2 emission and burnout were carried out for selected blends. Detailed investigations were concentrated on determining the effect of dosing oxygen method into the burner on NOx emission. The paper presents the results of co-firing blends with 20 and 50% share of biomass by mass in air and oxy-combustion condition. Biomass oxy-co-firing integrated with CCS (CO2 capture) technology could be a carbon negative technology. The reduction of NOx emissions in the conditions of oxy-co-firing is dependent on the concentration of oxygen in the primary stream of oxidiser. A significant reduction of NOx was achieved in the case of low oxygen concentration in the primary stream for each investigated blends. Co-firing of biomass with coal in an oxygen enriched atmosphere enhances combustion behaviour, lowers fuel burnout and as a result increases of the boiler efficiency.

19

Is Using Biomass for Power Generation a Good Solution? The Polish Case

Guła A., Wajss P., Goryl W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 5a

198-203

EN

It is argued that using solid biomass for power generation in Poland is a questionable way of using this renewable resource as means for abating CO2 emissions, as it leads to significant technological, environmental and economic problems. It is shown that a better alternative is to use this resource for space heating, especially in rural areas, which should be supported by diverting a fraction of subsidies given to using biomass for power generation to help farmers install modern, efficient biomass heating boilers.

PL

W Polsce sposób wykorzystania biomasy stałej do produkcji energii elektrycznej jest wątpliwą metodą redukcji emisji CO2, ponieważ prowadzi ona do znacznych problemów technologicznych, środowiskowych i ekonomicznych. Wykazano, iż lepszym rozwiązaniem jest wykorzystanie tego zasobu w celach grzewczych, zwłaszcza na obszarach wiejskich. Część dotacji promującej produkcję energii elektrycznej z biomasy należy przekazać rolnikom, do wsparcia zakupu nowoczesnych i efektywnych kotłów grzewczych na biomasę.

20

Thermochemical analysis of a flue gas-driven biomass gasification

Litka R., Kalisz S.

Chemical and Process Engineering

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

487-503

EN

One of the methods of obtaining energy from renewable sources is the technology of indirect cofiring of biomass. It consists in the gasification of secondary fuel and combustion of the generated gas in the boiler together with its primary fuel. The paper presents a thermodynamic analysis of the use of the boiler flue gases as the converting medium in the process of indirect co-firing - a technology which is being developed at the Institute of Power Engineering and Turbomachinery of the Silesian University of Technology. The basis of the analysis are the data resulting from variant calculations conducted with the use of the Gaseq program. The calculations were made for various compositions of gasified fuel and the converting medium, variable fuel/oxidiser ratios and variable gasification temperatures. As a result, the equilibrium composition and the calorific value of the generated gas were obtained. The main optimisation objective adopted here was the nondimensional efficiency coefficient, which is the ratio of the chemical energy of products to the chemical energy of the process reactants.