Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermodynamic analysis of cycle arrangements of the coal-fired thermal power plants with carbon capture

Kindra Vladimir Olegovich, Milukov Igor Alexandrovich, Shevchenko Igor Vladimirovich, Shabalova Sofia Igorevna, Kovalev Dmitriy Sergeevich

Archives of Thermodynamics

|

2021

|

Vol. 42, no 4

103--121

EN

The electricity production by combustion of organic fuels, especially coal, increases the atmospheric CO2 content, which contributes to global warming. The greenhouse gas emissions by the power production industry may be reduced by the application of CO2 capture and storage systems, but it remarkably decreases the thermal power plant (TPP) efficiency because of the considerable increase of the auxiliary electricity requirements. This paper describes the thermodynamic analysis of a combined cycle TPP with coal gasification and preliminary carbon dioxide capture from the syngas. Utilization of the heat produced in the fuel preparation increases the TPP net efficiency from 42.3% to 47.2%. Moreover, the analysis included the combined cycle power plant with coal gasification and the CO2 capture from the heat recovery steam generator exhaust gas, and the oxy-fuel combustion power cycle with coal gasification. The coal-fired combined cycle power plant efficiency with the preliminary CO2 capture from syngas is 0.6% higher than that of the CO2 capture after combustion and 9.9% higher than that with the oxy-fuel combustion and further CO2 capture. The specific CO2 emissions are equal to 103 g/kWh for the case of CO2 capture from syngas, 90 g/kWh for the case of CO2 capture from the exhaust gas and 9 g/kWh for the case of oxy-fuel combustion.

2

Thermodynamic analysis of an innovative steam turbine power plant with oxy-methane combustors

Kindra Vladimir Olegovich, Osipov Sergey Konstantinovich, Zlyvko Olga Vladimirovna, Shcherbatov Igor Alexandrovich, Sokolov Vladimir Petrovich

Archives of Thermodynamics

|

2021

|

Vol. 42, no 4

123--140

EN

The Rankine cycle steam turbine power plants make a base for world electricity production. The efficiency of modern steam turbine units is not higher than 43–45%, which is remarkably lower compared to the combined cycle power plants. However, an increase in steam turbine power plant efficiency could be achieved by the rise of initial cycle parameters up to ultra-supercritical values: 700–780˚C, 30–35 MPa. A prospective steam superheating technology is the oxy-fuel combustion heating in a sidemounted combustor located in the steam pipelines. This paper reviews thermal schemes of steam turbine power plants with one or two side-mounted steam superheaters. An influence of the initial steam parameters on the facility thermal efficiency was identified and primary and secondary superheater parameters were optimized. It was found that the working fluid superheating in the side-mounted oxy-methane combustors leads to an increase of thermal efficiency higher than that with the traditional boiler superheating in the initial temperature ranges of 700–780˚C and 660–780˚C by 0.6% and 1.4%, respectively.

3

Doświadczenia z tlenowego współspalania osadów ściekowych z węglem w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

Bień J. D., Bień B., Czakiert T.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

433--442

PL

Termiczne metody unieszkodliwiania komunalnych osadów ściekowych ze względu na uwarunkowania prawne i techniczne stały się jedną z popularnych form zagospodarowania osadów w Polsce. Proces ten realizowany jest albo poprzez termiczne suszenie osadów do postaci granulek o wysokiej zawartości suchej masy albo poprzez poddanie spalaniu w reaktorach, w tym głównie pracujących w technologii fluidalnej. Obecnie w Polsce funkcjonuje 11 monospalarni o całkowitej przepustowości 160 tys. Mg s.m./rok. Proces spalania w tych obiektach prowadzony jest w atmosferze powietrza, przyczyniając się do znaczących emisji między innymi gazów cieplarnianych. Stąd celem autorów było przeprowadzenie badań współspalania osadów ściekowych z węglem w technologii spalania tlenowego. Badania wykonano na stanowisku wielkolaboratoryjnym pracującym w układzie cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej o mocy 0,1 MW mocy cieplnej. Badania procesu spalania mieszanek węglowych o 50, 30 i 10 % udziale masowym osadów przeprowadzono w mieszaninie modyfikowanej o zmiennym udziale tlenu o udziale objętościowym z zakresu od 21 do 30 %. Prowadzono badania emisji zanieczyszczeń, w tym CO2, CO, SO2, SO3, H2S, NO2, NO, N2O, NH3, HCN.

EN

On the basis of formal and legal conditions sewage sludge utilization by thermal methods has become one of basic methods of sewage sludge management in Poland in recent years. It should be noted that currently in Poland there are 11 mono-incinerators with the total processing capability of 160,000 Mg d.m./year. The process of sludge incineration in these facilities occurs through conventional combustion under conditions of air atmosphere. However, the change in combustion atmosphere involving the replacement of air with the mixture of oxygen and carbon dioxide, where the concentration of oxygen is higher than in air is an interesting technology for reducing CO2 emissions. Other benefit is a reduction in NOx emissions resulting from a substitute of N2 by CO2. It is predicted that the implementation of oxy-fuel technique in connection with circulating fluidized bed technology is a good solution for treatment of wide range of fuels including sewage sludge due to both techniques’ advantages. Oxy-fuel co-combustion of municipal dried sewage sludge and coal was conducted to observe the combustion characteristics as well as pollutant emissions generated under different oxygen injection rate in oxyfuel atmosphere in 0.1 MWth CFB reactor. As a feed gas a mixture of oxygen and carbon dioxide was used. Oxygen concentration in a feed gas varied from 21 to 30 % per volume. The combustion temperature was not fixed since it was a resulting parameter mostly from calorific value of different fuel components and oxygen supplied to the riser. The following blending ratios of sewage sludge to coal were chosen: 50, 30 and 10 %. Flue gas components were on-line measured by a gas analyzer, determining CO2, CO, SO2, SO3, NO2, NO, N2O, NH3, HCN concentrations by non-dispersive infrared absorption. The experimental results showed a strong influence of oxygen concentration on temperature in the combustion chamber during sewage sludge utilization. To realize which component in a flue gas played a main role the conversion ratios of sulfur and nitrogen contained in blending fuel to NO, NO2, N2O, NH3, HCN, SO2, SO3 and H2S were obtained. The values of sulfur conversion ratio to sulfur dioxide were relatively high and exceeded the level of 80 % under oxy-fuel conditions. What’s interesting conversion to SO3 was negligible. In the case of nitrogen conversion ratio remained low in the whole range of investigated conditions.

4

Coal Char Kinetics of Oxidation and Gasification Reactions

Lewtak R., Hercog J.

Chemical and Process Engineering

|

2017

|

Vol. 38, nr 1

135--145

EN

Experimental investigations and numerical simulations have been conducted in this study to derive and test the values of kinetic parameters describing oxidation and gasification reactions between char carbon and O2 and CO2 occurring at standard air and oxy-fuel combustion conditions. Experiments were carried out in an electrically heated drop-tube at heating rates comparable to fullscale pulverized fuel combustion chambers. Values of the kinetic parameters, obtained by minimization of the difference between the experimental and modeled values of char burnout, have been derived and CFD simulations reproducing the experimental conditions of the drop tube furnace confirmed proper agreement between numerical and experimental char burnout.

5

Analiza systemowa elektrowni ze spalaniem tlenowym węgla zintegrowanej z wychwytem CO2

Ziębik A., Gładysz P.

Energetyka

|

2016

|

nr 2

67--77

PL

Technologia spalania tlenowego paliw należy do najbardziej obiecujących rozwiązań układów usuwania CO2. Integracja elektrowni z tlenownią i z instalacją usuwania oraz sprężania CO2 zwiększa stopień złożoności układu energetycznego. Dlatego właściwym podejściem do badań jest analiza systemowa. W artykule zaprezentowano modele matematyczne bilansów bezpośredniego i skumulowanego zużycia energii oraz model analizy termoekologicznej oparte na input-output analysis. Przedstawiono wyniki wielowariantowej analizy systemowej zintegrowanej elektrowni ze spalaniem tlenowym, m.in. wpływ czystości tlenu technicznego, wykorzystanie energii odpadowej, zastąpienia tlenowni kriogenicznej przez instalacje membranową na wskaźniki energetyczne. Spadek sprawności energetycznej netto elektrowni zintegrowanej w stosunku do układu bazowego wynosi około 10,5 p.p. (punktu procentowego). Wykorzystanie ciepła odpadowego z instalacji chłodzenia międzystopniowego sprężarek tlenowni i CO2 powoduje zmniejszenie tego spadku o 0,17 p.p. Znaczącą poprawę spadku sprawności o około 2,6 p.p. mogłoby dać zastąpienie obecnie dostępnej tlenowni kriogenicznej przez przyszłościową tlenownię membranową.

EN

Oxy-fuel combustion technology belongs to one of the most promising solutions of CO2 capture systems. Integration of a power plant with air separation and CO2 capture and compression units makes a power system more complex that is why the right approach to the research is a system analysis. Described are mathematical models of direct and cumulative energy consumption balances and a model of a thermoecological analysis based on the input-output analysis. Presented are results of a multi-alternative system analysis of an oxy-fuel combustion integrated power plant concerning, among the others, an impact of various factors like oxygen purity, use of waste energy and replacing the cryogenic air separation with a membrane installation on energy rates. The reduction of an integrated power plant energy efficiency compared to the basic system equals about 10,5 p.p. (percentage point). Recovery of waste heat from interstage cooling of air separation and CO2 compressors increases this efficiency by 0,17 p.p. But a significant improvement, by about 2,6 p.p., could be reached by replacing the presently existing cryogenic air separation unit with a future-oriented membrane one.

6

Oxy-combustion of biomass in a circulating fluidized bed

Kosowska-Golachowska M., Kijo-Kleczkowska A., Luckos A., Wolski K., Musiał T.

Archives of Thermodynamics

|

2016

|

Vol. 37, no. 1

17--30

EN

The objective of this study was to investigate combustion characteristics of biomass (willow, Salix viminalis) burnt in air and O2/CO2 mixtures in a circulating fluidized bed (CFB). Air and oxy-combustion characteristics of wooden biomass in CFB were supplemented by the thermogravimetric and differential thermal analyses (TGA/DTA). The results of conducted CFB and TGA tests show that the composition of the oxidizing atmosphere strongly influences the combustion process of biomass fuels. Replacing N2 in the combustion environment by CO2 caused slight delay (higher ignition temperature and lower maximum mass loss rate) in the combustion of wooden biomass. The combustion process in O2/CO2 mixtures at 30% and 40% O2 is faster and shorter than that at lower O2 concentrations.

7

Complex exergy analysis of an integrated oxy-fuel combustion power plant with CO2 transport and storage

Gładysz P., Ziębik A.

Journal of Power Technologies

|

2015

|

Vol. 95, spec.

23--31

EN

The paper presents a method of the complex system exergy analysis, as well as an example of application in the case of an integrated oxy-fuel combustion (OFC) power plant with CO2 transport and storage. Complex exergy analysis consist of (a) local exergy losses, (b) cumulative exergy consumption, (c) cumulative exergy losses and (d) cumulative degree of thermodynamic perfection. The algorithms of the complex system exergy analysis are based on "input-output method" of the direct energy and material consumption. In the structure of the balance we distinguished main products (e.g. electricity), by-products (e.g. nitrogen) and external supplies (e.g. hard coal). The considered system (OFC power plant with CO2 transport and storage infrastructure) consists of seven interconnected modules, viz. boiler island, steam cycle, air separation unit, cooling water and water treatment module, flue gas quality control module, CO2 processing unit and CO2 transport and storage module, among which there also exist feedback relations.

8

Mercury content in ash of solid fuels

Urbanek B., Szydełko A., Moroń W.

Challenges of Modern Technology

|

2014

|

Vol. 5, no. 2

39--43

EN

Mercury emission field measurements were conducted for two types of coal from Polish mines. Total mercury content were evaluated in coal and ash on mercury analyzer atomic absorption spectrometer AMA 254. Obtained result shows that brown coal contains more mercury compared to hard coal (289 ppb and 66 ppb respectively for a polydisperse system). Mercury concentration in ashes is several times higher than for coal which means ash may be a good absorber for mercury. Also, application of oxy-fuel technology results in smaller amount of mercury absorbed in the ash which can be related to higher emission of Hg in the gaseous form.

9

System approach to the analysis of an integrated oxy-fuel combustion power plant

Ziębik A., Gładysz P.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 3

39--57

EN

Oxy-fuel combustion (OFC) belongs to one of the three commonly known clean coal technologies for power generation sector and other industry sectors responsible for CO2 emissions (e.g., steel or cement production). The OFC capture technology is based on using high-purity oxygen in the combustion process instead of atmospheric air. Therefore flue gases have a high concentration of CO2 - Due to the limited adiabatic temperature of combustion some part of CO2 must be recycled to the boiler in order to maintain a proper flame temperature. An integrated oxy-fuel combustion power plant constitutes a system consisting of the following technological modules: boiler, steam cycle, air separation unit, cooling water and water treatment system, flue gas quality control system and CO2 processing unit. Due to the interconnections between technological modules, energy, exergy and ecological analyses require a system approach. The paper present the system approach based on the 'input-output' method to the analysis of the: direct energy and material consumption, cumulative energy and exergy consumption, system (local and cumulative) exergy losses, and thermoecological cost. Other measures like cumulative degree of perfection or index of sustainable development are also proposed. The paper presents a complex example of the system analysis (from direct energy consumption to thermoecological cost) of an advanced integrated OFC power plant.

10

Tlenowe spalanie węgla szansą dla energetycznego wykorzystywania węgla w przyszłości. Badania nad kinetyką ciśnieniowego spalania tlenowego

Tomaszewicz M., Topolnicka T.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 3

156--162

PL

W artykule omówiono problemy związane ze światowym zapotrzebowaniem na energię oraz rolę paliw kopalnych i perspektywy ich długoterminowego wykorzystania w celu zaspokojenia tychże potrzeb. Wskazano na słuszność zastosowania technologii ciśnieniowego oksyspalania węgla jako czystej i efektywnej drogi produkcji energii elektrycznej. Opisano pokrótce technologię i wskazano na potrzebę badań nad kinetyką ciśnieniowego oksyspalania węgli jako jednego z czynników determinujących efektywność procesu. Przeprowadzono badania ciśnieniowego oksyspalania dwóch próbek karbonizatów uzyskanych z węgla brunatnego Bełchatów oraz kamiennego Janina. Uzyskane wyniki ukazały negatywny wpływ wzrostu ciśnienia całkowitego i pozytywny wpływ ciśnienia parcjalnego na reakcyjność próbek względem tlenu. Dla opisu kinetyki procesów z powodzeniem zastosowany został model kinetyczny 0-rzędu.

EN

This paper presents the issues regarding the global energy demand, the role of fossil fuels, the prospects of their utilization in the long-run as well as the solutions applied to meet the energy demands. The application of coal oxy-combustion technology as a clean and effective way for energy generation proved to be an appropriate means to the end. The oxy-combustion technology has been briefly described as well as the necessity for the research on kinetics of the pressurized oxy-combustion of coals as one of the factors for determination of the process efficiency has been highlighted. Studies on the pressurized oxycombustion of two samples of carbonization products obtained from the lignite in Bełchatów mine and hard coal in Janina mine were conducted. The results revealed both a negative impact of total pressure increase and a positive impact of oxygen partial pressure on the reactivity of the samples towards oxygen. The 0-order kinetic model was successfully applied in the description of the kinetics.

11

Spalanie tlenowe w układach z kotłami PC, CFB i PCFB

Czakiert T., Nowak W.

Energetyka

|

2013

|

nr 11

787--790

PL

Spalanie tlenowe stanowi aktualnie przedmiot szczegółowych badań eksperymentalnych oraz analiz techniczno-ekonomicznych prowadzonych w jednym z czterech Zadań Badawczych pt. „Opracowanie technologii spalania tlenowego dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytem CO2”, realizowanych w ramach Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”, współfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR). Szeroki zakres prowadzonych prac obejmuje przede wszystkim: badania podstawowe i procesów jednostkowych w skali laboratoryjnej, badania technologiczne w skali małej – pilotowej, jak również zagadnienia dotyczące produkcji tlenu oraz doczyszczania pozyskanego dwutlenku węgla. Kompleksowe potraktowanie procesów składowych i układów je realizujących doprowadzić ma ostatecznie do opracowania wstępnego studium wykonalności bloku energetycznego opartego na kotle realizującym spalanie tlenowe. Prowadzone prace wyłonić mają również jedną z trzech analizowanych w projekcie technologii spalania węgla, tj. PC (spalanie pyłu węglowego), CFB (spalanie w układzie atmosferycznym z cyrkulacyjną warstwą fluidalną) oraz PCFB (spalanie w reaktorze ciśnieniowym z cyrkulacyjną warstwą fluidalną), która zostanie zarekomendowana do skojarzenia z technologią spalania tlenowego. Jednym z ważniejszych zagadnień poddanych dyskusji w ramach niniejszego projektu jest także ocena możliwości adaptacyjnych częściowo wyeksploatowanych oraz przewidzianych w programie derogacji starszych jednostek wytwórczych do realizacji spalania tlenowego, co mogłoby stanowić opcję dla modernizacji oraz odbudowy mocy w krajowym systemie energetycznym. Tym samym zakłada się, że wyniki badań i analiz prowadzonych w Zadaniu Badawczym nr 2 staną się szczególnie użyteczne na etapie podejmowania decyzji, co do kierunku dalszego rozwoju czystych technologii węglowych w Polsce.

EN

Oxy-combustion is actually a subject of detailed experimental studies as well as of technical and economic analyses being carried on as one of the four Research Tasks - Project No 2 entitled “Oxy-combustion technology for PC and FBC boilers with CO2 capture” and realized within the frames of the Research and Development Strategic Program “Advanced Technologies for Energy Generation” supported by the National Centre for Research and Development (NCBR) in Poland. The broad range of investigations includes first of all basic investigations and specific processes on a bench scale, technology research on a pilot scale as well as the problems concerning oxygen production and purification of the obtained CO2. Complex handling of constituent processes and their realizing systems is to finally lead to elaboration of a feasibility study for an oxyfuel power unit with CCS. The investigations are also to help select one of the three analyzed in this project coal combustion technologies i.e. PC (pulverized coal combustion), CFB (circulating fluidized bed) and PCFB (pressurized circulating fluidized bed) that eventually will be recommended for oxyfuel combustion. One of the more important problems, brought up for discussion in the frames of this project, is also the estimation of adaptive abilities of the part-worn older power units intended in the derogation program to realize oxyfuel combustion what in turn could become an option for power restoring and modernization of the Polish power system. It is also assumed that the results and analyses carried out in the Project No 2 will become especially helpful at the stage of making decisions concerning further development of clean coal technologies in Poland.

12

System approach to the energy analysis of an integrated oxy-fuel combustion power plant

Ziębik A., Gładysz P.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 4

137--146

EN

System approach to the energy analysis of an integrated Oxy-Fuel Combustion (OFC) power plant, basing on “input-output analysis”, has been proposed. The state of the art concerning OFC power plants is presented as an introduction to the OFC technology. The full analysis has been presented together with an example concerning the mathematical “input-output” simulation model of energy and material balance of an OFC power unit. An example of applying the simulation model of a concrete OFC power unit has been provided. This model has been used to evaluate the system effects due to process changes. The influence of the purity of oxygen on the system effects has been presented. As a further possibility of applying the input-output analysis a mathematical model is anticipated concerning the choice of the optimal structure of an integrated OFC power unit with the application of Lagrange’s decomposition method.

PL

Zaproponowano systemowe podejście do analizy energetycznej zintegrowanego układu elektrowni ze spalaniem tlenowym, przy wykorzystaniu analizy typu „input-output”. Przegląd literaturowy dla technologii spalania w atmosferze wzbogaconej tlenem i recyrkulowanego CO2 został przedstawiony jako wprowadzenie. Przedstawiona została analiza systemowa z wykorzystaniem modelu matematycznego typu „input-output” wraz z przykładem symulacyjnym analizowanego zintegrowanego układu spalania tlenowego. Model ten został wykorzystany do pokazania wpływu zmiany procesowej (zmiana czystości tlenu) na sprawność energetyczną oraz sprawność skumulowaną. Pokazano również możliwość dalszego wykorzystania analizy typu „input-output” do rozwiązania zadania optymalizacyjnego z zastosowaniem dekompozycji Lagrange’a.

13

Obliczenia równowagowe a wyniki pomiarowe produktów spalania gazu ziemnego w atmosferze CO2/O2/N2

Jerzak W., Kalicka Z., Kawecka-Cebula E.

Archiwum Spalania

|

2012

|

Vol. 12, nr 3

81--90

PL

Zaprezentowano porównanie wpływu atmosfery CO2/O2/N2 i O2/N2 na stężenie wybranych produktów spalania gazu ziemnego. Obliczenia równowagowe wykonano w programie FactSage™ 6.2 [1] w warunkach adiabatycznej temperatury płomienia. Numeryczne warianty warunków spalania, jak stężenie tlenu i CO2 w mieszance paliwowej oraz współczynnik nadmiaru tlenu, odpowiadały przeprowadzonym próbom eksperymentalnym. Porównanie wyników eksperymentalnych z obliczeniami w stanie równowagi wykazało podobieństwo m. in. w kierunku spadku stężenia NO wraz ze wzrostem zawartości CO2 w mieszance paliwowej. Zwiększanie współczynnika nadmiaru powietrza w przypadku atmosfery O2/N2 powodowało, początkowo wzrost stężenia NO a następnie spadek, zarówno w przypadku obliczeń jak i pomiarów. Dodatek CO2 do mieszanki utleniającej powodował zwiększenie stężenia CO w spalinach. Efekt ten słabnął wraz ze wzrostem współczynnika nadmiaru tlenu. Przedstawiono również wyniki obliczeń wpływu składu mieszanki na równowagowe stężenia rodników, mających istotny wpływ na przebieg procesu spalania. Wykazano, iż obliczenia równowagowe mogą być pomocne do określenia kierunku zmian składu spalin, szczególnie w przypadku modyfikacji składu mieszanki paliwowej.

EN

The effect of an O2/N2/CO2 atmosphere in comparison with the O2/N2 one on the concentrations of natural gas combustion products was presented. The equilibrium calculations were performed with FactSage ™ 6.2 program [1] for the adiabatic flame temperature. The combustion conditions assumed for the performed numeric calculations, such as the oxygen and carbon dioxide concentrations in oxidizing mixture and the oxygen excess ratio in the fuel mixture, were the same as in the carried-out experiments. The comparison of the experimental results with the calculated ones done for equilibrium conditions showed that NO concentration was decreasing in flue gas with increasing CO2 concentration in fuel mixture. In O2/N2 atmosphere, the increase in oxygen excess ratio results initially in increasing NO concentration, and then in its decrease, which was indicated by the calculations as well as the experimental studies. The CO 2addition in oxidizing mixture was producing the CO increase in flue gas. The effect was declining when the oxygen excess ratio got higher. There was also presented the effect of fuel mixture composition on equilibrium radicals concentrations, which affect substantially the combustion process. It was shown that the equilibrium calculations can be of help to indicate the direction of changes of flue gas composition, especially for the case, when the fuel mixture composition is modified.

14

Wpływ dodatku tlenu do powietrzana proces spalania gazu ziemnego

Wilk M., Magdziarz A., Kuźnia M.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 5

32-36

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych spalania gazu ziemnego w wzbogaconym powietrzu w tlen. Zawartość tlenu w mieszance powietrza z tlenem zwiększano od 21 29 %. Realizację procesu oxy-spalania prowadzono na stanowisku laboratoryjnym zawierającym reaktor spalania z palnikiem autorskiej konstrukcji. Przeprowadzono dwa warianty pomiarów: pierwszy - dla wybranych stosunków nadmiaru powietrza, drugi- przyjęto stały strumień gazu i powietrza dla każdej mieszanki wzbogacając powietrze w tlen. Badania obejmowały charakterystykę podstawowych parametrów spalania, a przede wszystkim uwzględniały wpływ stężenia tlenu w utleniaczu na skład gazów odlotowych oraz rozkład temperatury wzdłuż komory spalania. Stwierdzono, że dodatek tlenu do powietrza spalania powoduje wzrost stężenia CO i NO w spalinach.

EN

The paper presents the experimental results of natural gas combustion process with oxygen enriched air. The concentration of oxygen in air was increasing from 21 up to 29 %. The oxy-fuel combustion was per-formed on the laboratory set including the combustion chamber with designed burner by ourselves. Two kinds of investigations have been done: the first - constant choose air excess ratios, the second -constant gas and air flows for all studied air and oxygen mixtures. The concentration of CO, NO and temperature profile along combustion chamber have been studied. The results indicate that oxygen addition into air combustion causes increasing of CO and NO concentration in the exhaust.

15

Engineering benefits of mass recirculation in novel energy technologies with CO2 capture

Budzianowski W.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 3

151-158

EN

Mass recirculation is an attractive approach that can substantially enhance CO2 separation and fuel conversion processes in energy generating systems. The paper is organised such that first, an overview of efficient and novel CO2 separation processes is provided. Next, novel energy technologies with CO2 capture are discussed with special emphasis given to engineering benefits of mass recirculation. Finally, main principles of enhancement of energy technologies with CO2 capture by mass recirculation are concisely expounded.

PL

Recyrkulacja masy jest atrakcyjnym podejściem, które może istotnie usprawnić procesy separacji CO2 i konwersji paliw w układach generacji energii. W artykule w pierwszej kolejności przedstawiono przegląd skutecznych i nowych procesów separacji CO2. Następnie, omówiono nowe technologie energetyczne z wychwytem CO2 ze szczególnym naciskiem położonym na inżynieryjne korzyści wynikające z recyrkulacji masy. Na zakończenie zwięźle wyeksponowano główne zasady usprawniania technologii energetycznych z wychwytem CO2 za pomocą recyrkulacji masy.

16

Spalanie pojedynczych ziaren węgla w atmosferze O2/CO2

Kosowska-Golachowska M., Gajewski W., Kłos K.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2008

|

Vol. 13, spec. iss. 1/2

270--277

EN

The combustion of coal in mixture of pure O2 and recycled flue gas is one variant of a novel combustion approach called oxy-fuel combustion. Conventional boilers use air for combustion in which the nitrogen from the air (approximately 79% by volume) dilutes the CO2 concentration in the flue gas. The capture of carbon dioxide from such dilute mixtures using amine stripping is relatively expensive. The recycled flue gases mainly consist of CO2 and H2O and are used to create combustion conditions similar to those of air. Spherical coal particles of 10 mm in diameter were combusted in the mixtures of O2/CO2 in a 10 kW bench scale unit at a temperature of 700-85O°C.

17

Wychwyt, transport i składowanie CO2 - przegląd technologii

Chmielniak T., Bełch K.

Archiwum Energetyki

|

2008

|

T. 38, nr 1

61-81

PL

W pracy omówiono sposoby usuwania dwutlenku węgla ze spalin. Pokazane zostały kolejno: metody wydzielania CO2 przed procesem spalania (pre-combustion), po procesie spalania (post-combustion) oraz spalanie w wysokiej koncentracji tlenu (oxyfuel-combustion). Dla elektrowni kondensacyjnej przeprowadzono ogólną analizę wpływu integracji CO2 na obieg elektrowni. § przedstawiono przykładowe sposoby integracji instalacji wychwytu CO2 z układami generacji elektryczności.

EN

The paper gives information about carbon dioxide removal from exhaust gases. There are shown three approaches to CO2 capture: pre-combustion systems (conversion of the primary fuel to produce separate streams of CO2 and H2 which is used as a fuel), post-combustion systems {separation of CO2 from the flue gases produced by combustion of primary fuel) and oxy-fuel combustion (usage of oxygen instead of air for combustion and production of a flue gas that consists mainly of H2O and CO2). For a steam power plant, an analysis of the influence of CO2 capture systems on the power plant is made. Methods of integrating CO2 capture systems with energy technologies, are also presented.