Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 35

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Stała zmienność jest podstawową cechą klimatu Ziemi. Poprzedni okres chłodny trwał do połowy XIX w., po czym znów nastało ocieplenie, w którym właśnie żyjemy. Obserwowane dziś zjawiska, w szczególności przejściowy wzrost globalnej temperatury, wynikają z naturalnego rytmu zmian klimatu. W pewnej części wzrost ilości gazów cieplarnianych, konkretnie CO2, jest związany z działalnością człowieka i dlatego wskazane jest podejmowanie kroków dla ograniczenia tej ilości, opartych na zasadach rozwoju zrównoważonego. To przyczyni się do ochrony atmosfery i uzdrowienia całego środowiska w miejscach zamieszkania człowieka.
EN
Permanent variability is a principal feature of the Earth's climate. The previous cold period lasted up the mid 19th century and then gave pace to another warm period in which we are living now. The phenomena which are currently observed, and in particular a temporary rise of the global temperature, just reflect a natural rhythm of the climate change. An increased content of the greenhouse gases in the atmosphere is partially related to the human activity. Therefore, all steps that restrain this emission should be taken which are in line with the principles of sustainable development. Such approach will contribute to the protection of the atmosphere and improve the environment ofhuman habitats.
4
100%
PL
Efektywne zarządzanie każdym przedsięwzięciem przewiduje optymalne adresowe wykorzystanie inwestycji z maksymalnie osiągalnym wynikiem. W przypadku działalności z zakresu ochrony środowiska chodzi o maksymalnym efekcie uzdrowienia powietrza, wód lub gleby w skali terenu rolniczego czy krajobrazowego, obszaru zabudowanego, rejonu lub całego miasta. Podstawy opracowanej przez autora analizy energo-ekologicznej dają możliwość w bardzo wiarygodny sposób ustalić priorytetowe substancje szkodliwe, źródła ich emisji oraz tereny najbardziej stosowne do skierowania na nie inwestycji na cele wdrażania technologii ochrony środowiska . Dalszy sukces projektu zapewnia się dokładnością o dogłębnością techniczno-ekonomicznego etapu analizy. Opracowane dotychczas kryteria i wskaźniki ekonomicznej efektywności technologii ochrony środowiska i oszczędzania zasobów naturalnych pozwalają, przy zastosowaniu zasad wspomnianej wyżej analizy energo-ekologicznej, przystąpić do kształtowania uniwersalnych podstaw określania tej efektywności. Chociaż autor zajmuje się głównie zagadnieniami ochrony atmosfery, wyprowadzone z wyników wieloletnich badań wnioski i opracowane metody obliczeń są uniwersalne dla całej gamy zagadnień z zakresu ochrony środowiska.
EN
Effective control of each project provides for the optimum address use of investments with a maximally attainable effect. In the environment protection activity the discussion deals with the effect of the sanitation of air, water and soil. The scales of sanitation can relate to the urban or agricultural territory, the landscapes and the places of leisure and treatment of people. Three groups of factors, which determine the value of the ecological damage, usually are separated: the factors of perception, influence and state. In this case the indissoluble connection between these groups of factors usually only is proclaimed. The principles of energy-ecological analysis allowed the author, without disrupting traditional structure, to supplement with its new key group of factors, named the factors of reciprocal effect. These factors determine: the energy-ecological perfection of the environment protection technology, the technological level of industry, the stimulating (or vice versa - braking) action of legislation in the sphere of the protection of health and environment, the cultural and educational level of the populations, the economical stimulus of ecological activity, etc. On this basis the schematic of the mechanism of the ecological damage forma-tion as a result of anthropogenic destructive action on the environment was improved. This diagram provides that reduction in the unfavorable influence on nature and man is achieved not only by means of direct reduction in the emission of harmful substances into the atmosphere from the group of the factors of influence. Through the factors of reciprocal effect into the process of the sanitation of the people living environment actively are implicated very factors of perception (level of the neutralization and utilization technology, the ecological education of population), and also factors of state (legislation and normative base, the economic stimulation of expenditures for ecology and the like.) The procedure of the determination of the economic equivalents of the natural damages, applied to environment, is in detail represented in the article (formulas (1)-(6), fig. 2). Particular damages then were series-connected in the procedure of the estimation of complex ecological damage (formulas (7)-(16)). To the task of the negative environmental effect minimization on scales of the territory in question as to any other optimization task, can be attached the regular form of the task of linear programming. In this case the actual nonlinearity of task does not have fundamental value. First, the bend of hyperspace in the version of nonlinear programming is a simple increase in the dimensionality of task. This, undoubtedly, reflects entire complexity of the physical, biological, economic and a social process, united under limitation system, but does not change the internal discrepancy of task itself. In the second place, in the time interval of the solution of the specific objec-tives of environment protection the linearization of the limitation function is not problematic. Errors appearing in this case are plotted in a general error in the method itself. In spite of the high reliability of the results of the functional-cost stage of energy-ecological optimization, it is necessary to warn against the absolute acceptance to the introduction of version with the maximum economic effect. The prospective technology is necessary for checking up scrupulously from the point of view of possible negative consequences in all in the most complicated image the connected planes of its influence. The decline of productivity of a technological line displaced in time, additional consumption of fuel, energy, air and reagents, passing pollution of other environments can be observed. All this can bring to nothing the achieved effect At a stage of definition of priority harmful substances computer methods give rather reliable result. But the establishment of sources of pollution and especially the feasibility report on nature protection technology still will long demand participation of alive engineering idea in this process.
EN
On a boundary of centuries, the negative environmental impact of human economical activities has come close to such level, which already threatens the very existence of mankind. To overcome these negative tendencies, the huge expenses are demanded. However, the investments themselves do not guarantee any radical change of the ecological situation. Moreover, not coordinated environment protection activities have appreciable positive effect only at a local level. From global or even regional point of view, its application can even cause deterioration of the situation. Environment protection activities demand application of accessories, fuel, water, and chemical reagents, as well as execution of different check and automatics functions. Energy expense augmentation means proportionally increasing of technogenic nature impact. Protective devices should be produced and the spent things procured, delivered, prepared, etc. At all these stages not only padding expense of energy, but also direct complementary pollution occur. The secondary technological effects are also possible: augmentation of air paths hydraulic resistance, lowering productivity of equipment, secondary contamination of other natural mediums. Consequently, the effect gained at a local level can be simply destroyed by chain reaction of secondary unfavorable actions, displaced in time and space. The optimization of a global and local level interrelation is especially important for environment protection activities scheduling and accomplishment at the stage of design strategy formation. Our analysis shows that investments in ecological measures are comparable to expenses for the basic industrial effecting. Fuel, energies and stuffs ungrounded expenses result in augmentation of destructive action for the environment. Decrease of harmful materials outliers in one place is inevitably accompanied by augmentation of pollution in other regions of the country or in neighbor states. Therefore, the coordination of activities for environment protection at a state level is very important. Nevertheless, such coordination demands solid scientific and methodological bases. The process of autonomous object design is considered as a method of helping an engineer to perfect his qualification and to get the highest efficiency of environment protection technology. This process is based on the decision-making theory. It is necessary to emphasize, that presented analysis is in the master of fact, only general methodology of activities for atmosphere protection. It does not give ready solutions in specific issues, although it is an important tool of optimization because it does not allow to omit key elements of the analysis, forces determination necessary questions and issues in proper time, without which it is not possible to reach final, positive effect of improvement of atmosphere and The whole natural environment state.
PL
Gwałtowny wzrost wpływu gospodarczej działalności człowieka na różne dziedziny otaczającego nas środowiska naturalnego osiągnął już taki poziom, że można bez przesady mówić o zagrożeniu samemu istnieniu ludzkości. Dla Europy znajdującej się w czwartej fazie rozwoju demograficznego eksperci ONZ przewidują zmniejszenie ludności o 100 milionów do roku 2050. Skuteczne opracowanie metod łagodzenia problemów środowiska wymaga uważnej oceny i ścisłej analizy istniejącej sytuacji. Została wykonana analiza systemu globalnego naukowego prognozowania rozwoju środowiska. Minęło ponad 25 lat od momentu wytworzenia najbardziej miarodajnych i naukowo uzasadnionych prognoz rozwoju biosfery (wzrost liczby ludności, ekonomika, zasoby nieodnawialne, zanieczyszczenie wód, gleby i atmosfery) [1÷4]. Analiza zgromadzonych danych monitoringu pozwala zarówno na ocenę dokładności i niezawodności tych prognoz, jak i wyjawienie tendencji dalszych zmian w stanie elementów biosfery. Wyniki analizy wskazują na ogólny jakościowy rozwój składników biosfery zbliżony do przewidywanego przez prognozy, lecz według najbardziej łagodnych scenariuszy. Ten fenomen opisuje się działaniem czynnika wstrzymującego. Ujawnione tendencje wyglądają na najbardziej zagrażające wobec zanieczyszczania środowiska naturalnego. Dane o zanieczyszczeniu wód, gleb i atmosfery świadczą o zakończeniu rozwoju tego elementu według łagodnego scenariusza. Metoda analizy opiera się o założenie, że w stosunkach człowieka ze środowiskiem dominującym jest energetyczny element [5]. Wszystkim dziedzinom działalności ludzkości towarzyszy rosnące zużycie energii i powstanie olbrzymiej ilości odpadów i bocznych produktów nie podlegających procesowi samodegradacji. Przerabianie odpadów znów potrzebuje energii, a wydobyciu paliwa i produkowaniu energii znów towarzyszą odpady i inne czynniki wpływu na pogorszenie stanu środowiska. Stwierdzono, że ostatnie dziesięciolecie było okresem działania swego rodzaju wstrzymującego czynnika w zjawiskach zanieczyszczenia środowiska. Zdaniem autora taki rozwój w znacznej mierze został wyznaczony przez nieuzasadnione inwestycji, oraz wydatki energii i materiałów na przedsięwzięcia ekologiczne. Właśnie nadużycie energii spełnia na obecnym etapie rolę hamulca nieco zwalniającego negatywne tendencje. W wyniku powstał efekt "ściśniętej sprężyny", gdyż zakłócenia w bilansie ekologicznym zostały tylko czasowo powstrzymane. Osłabienie wpływu łagodzących czynników spowoduje przejście ilościowych wskaźników stanu środowiska do ekstensywnego stadium, które może mieć katastroficzny charakter i wielokrotnie przekroczy nawet najbardziej pesymistyczne prognozy. Model czynnika z wstrzymującego Matematycznie działanie czynnika sprowadzi się do następującego modelu. Przewidywana wartość dowolnego wskaźniku stanu środowiska składa się z jego intensywnej i ekstensywnej części.
EN
More 25 years has passed from the moment of creation of the most authoritative scientific reasonable forecasts of world global development (population, economy, not renewed resources, the water and air pollution etc.). It enables to evaluate their accuracy and reliability and to reveal tendencies of further change of biosphere elements. The observational data for this period testify to a biosphere development according to the forecast quality picture but under the weakest scripts. Is exhibited, that last decade was by a period of an operation of the peculiar constraining factor. The cancellation of this factor can reduce that the transition of quantity indicators of environmental in extensive stage can have avalanche character. Such development was achieved by the expense of not reasonable significant investments, consumption of energy and materials on a measure of environment protection. The result was effect of a "compressed spring", when infringements introduced in the ecological balance will be only postponed on a time. Coefficients of a polynomial 3 (in ascending order extents) in this model characterize: Moral constituting of constraining. Effectiveness of energy usage in nature protection activity. Economic force. Natural rushing of any biological kind to survival. The factor of certainty of the forecast. Uniquely positive, that is constraining, in model are only moral factor of liability before the nature and society B1 and only biological factor of a survival rate B4. The most bull factor of contaminating increase is the economic factor B3: the enclosures in ecology always contradict an economic principle of the investments effectiveness. Value of the factor on a boundary of centuries reaches a maxima, the capabilities of constraining gears exhaust themselves and the fast falling of its value starts. Principled difference of versions is not the moment of a beginning of this falling (variance constitutes only 1-3 years), but significant variance to the extremity of the first decade of following century, when probably hexod overflow of the constraining factor on "weak" version. Such approach is embodied in a methodology of analysis of nature protection measures effectiveness taking into account all depth of the probable disturbances deposited to a usual energy - ecological balance. The nature protection activity requires application of accessories, fuel, water, and chemical reactants and other spent materials, fulfillment of functions of monitoring and automation. The increase of power consumption already means proportional increase of anthropogenous effect on the nature. The padding devices should be made, the spent materials are extracted, supplied, prepared etc. The padding devices should be made, the spent materials are extracted, are supplied, are prepared etc. At all these stages there is any more only padding power consumption but also straight padding environmental. The collateral effects in a technological line-up are probable: increase of hydraulic resistance of channels, lowering productivity of equipment, secondary contaminating of other environments. In outcome the reached effect can be suppressed by chain reaction of secondary unfavorable effects.
PL
Nie ulega wątpliwości, że wysoki efekt ekonomiczny, jak również ekologiczny przy zużyciu paliwa w piecach przemysłowych uzyskać można poprzez udoskonalenie samego procesu spalania paliw. Przy tym wydatki na realizację technicznych przedsięwzięć okazują się znacznie mniejsze w porównaniu z utylizacją ciepła bądź oczyszczaniem spalin już po skończeniu procesu technologicznego. Jednym z najbardziej rozpowszechnionych procesów wymiany ciepła i masy w przemyśle jest osuszanie i podgrzanie różnych materiałów w bębnowych piecach rotacyjnych. Takie piece wykorzystywane są w energetyce, hutnictwie, przy produkowaniu materiałów budowlanych, w przemyśle chemicznym, spożywczym i w wielu innych branżach. Spalanie paliwa w takich urządzeniach odbywa się nie bezpośrednio w piecach, a w wolnostojących paleniskach (tzw. przedpaleniskach). Potrzeba stosowania przedpalenisk uwarunkowana jest przede wszystkim ruchomą konstrukcją samego pieca obracającego się w sposób ciągły. Poza tym wynika to z niedopuszczalności bezpośredniego oddziaływania wysokotemperaturowego płomienia na materiał obrabiany, jak również z ewentualnego pogarszania wskaźników spalania paliwa przy takim kontakcie. Mimo całej rozmaitości konstrukcji przedpalenisk można je podzielić na trzy podstawowe klasy [1] różniące się radykalnie swymi charakterystykami technicznymi (tab. 1). Za najbardziej niedoskonałe należy uznać przestarzałe konstrukcje komorowe. Mimo wielce umiarkowanej objętościowej gęstości strumienia ciepła w przestrzeni paleniska (gv) takie konstrukcje charakteryzują się wysoką materiałochłonnością (materiały ognioodporne i izolacyjne, metal itp.) i z tego powodu są drogie. Bardziej doskonałe są paleniska cylindryczne i o konstrukcji specjalnej (jak na przykład cyklonowe). Zastosowanie palników krótkopłomieniowych i wymuszone zwiększenie burzliwości w objętości paleniska pozwala osiągać wartości gv>15 MBt/M3, a racjonalne wykorzystanie schładzających strumieni powietrza zapewnia większą lekkość konstrukcji obmurza aż do konstrukcji nieobmurowanych. Przedpaleniska pieców są osobnym rodzajem urządzeń techniki cieplnej, ponieważ nie następuje w nich użyteczne odprowadzenie ciepła. Powoduje to krótki czas użytkowania przedpalenisk i wysoką emisję tlenków azotu. Metoda spalania paliwa z wysokim nadmiarem powietrza jest efektywnym sposobem podwyższenia sprawności i ekologicznych wskaźników zużycia paliwa w urządzeniach tego typu, pozwala również na zmniejszenie rozmiarów przedpalenisk i odpowiednio nakładów inwestycyjnych, radykalnie zwiększa czas ich użytkowana.
EN
One of the most common industrial thermal processes is drying or heating diverse materials in the rotary drum furnaces. The combustion of fuel in such furnaces is accomplished by using pre-grates (extension). The high-temperature combustion of fuel in devices without useful heat withdrawal under the conditions of the high vibration loadings results in transitoriness of the grate brick lining. For the same there is high emission of nitrogen oxides and heightened heat losses. This paper presents the results of studies of the simple and technologically effective solution, which solves this problem. Such solution is a decrease of the overall temperature level of burning process due to supply of a maximum possible quantity of air both for the fuel combustion and for the dilution of combustion products directly into the burners. The use of burners with the extended regulation possibilities makes possible to prepare the drying agent with the temperature of 500 1100°C directly in the furnace. This simultaneously allows: to increase the effectiveness of the use of the fuel as a result of the heat losses reduction; to decrease the size and the material consumption of furnaces and to simplify its construction; to ensure the permissible temperature working level of brick lining and its longevity. A change in the characteristics of burning process with the high air excess is shown in Fig. 1. Fig. 2 and Fig. 3 demonstrate the appropriate increase of efficiency in grates and the period of its service. Combustion of fuel with the high air excess is the simple and efficient method of the suppression of nitrogen oxides (NOx) formation by the "thermal" mechanism. The supply of entire air through the burner ensures reduction of NOx emission up to 35 50%. The results of studies on NOx emission are generalized in Fig. 4 and Fig. 5. In the chamber grates the radiation heat exchange comes nearer to a model of blackbody. In the compact grates radiant heat emission substantially influences the temperature of flame. To consider this factor the author proposed the concept of the pre-grate openness degree (formula 1-3). Author proposed also mathematical model allowing to describe the most important temperature characteristics of burning process (formula 4-9) in the external grates.
PL
Niniejsza praca kończy logiczny cykl publikacji autora poświęconych współczesnemu wizerunkowi teorii powstania tlenków azotu przy spalaniu paliwa organicznego [1] i nowoczesnym metodom zmniejszenia ich emisji do atmosfery [2]. W poprzednich publikacjach autora [2,3] zdefiniowano pojęcie tzw. stref decydującego wpływu (SDW) w płomieniu palącego się paliwa. Temperaturowe warunki i koncentracje komponentów reakcji chemicznych w tych strefach definitywnie wyznaczają intensywność powstawania tlenków azotu (NOx) i ich końcowe stężenie w spalinach. Z kolei oddziaływanie na wspomniane warunki (zarówno temperaturowe jak i koncentracyjne) w tych strefach umożliwia w znaczny sposób ograniczyć powstawanie NOx i zmniejszyć zanieczyszczenie atmosfery tym jednym z najbardziej niebezpiecznych produktów spalania każdego paliwa organicznego. Podstawą opracowywania teorii SDW była temperaturowo-geometryczna struktura płomienia według L.M.Tsyrulnikow'a [4], który dzieli płomień na cztery następujące strefy: strefa ?1 - od wylotowej krawędzi otworu palnika do przekroju paleniska o temperaturze 1650 ? (jest to temperatura przy której według "termicznej" teorii Zeldowicza stężenie NO osiąga 1 mg/m3); strefa ?2 - od wymienionego wyżej przekroju do przekroju z maksymalną temperaturą, gdzie intensywność utleniania azotu powietrza osiąga maksimum; strefa ? - od przekroju z maksymalną temperaturą do przekroju o "krytycznej" temperaturze 1650 ?, gdzie przeważnie kończy się spalanie składników palnych, a stężenia "powietrznego" NO osiąga maksimum; strefa C - od wymienionego wyżej przekroju do wyjścia z paleniska, gdzie już nie zachodzi istotna zmiana koncentracji (pod warunkiem, że w płomieniu nie ma powodujących te zmiany czynników nie związanych z paleniem). W odróżnieniu od czterostrefowej struktury Tsyrulnikow'a, który dzieli w taki sposób cały płomień, w koncepcji autora taką strukturę przyporządkowuje się każdej strudze palącego się paliwa gazowego [2, 3]. W płomieniu wydzielają się dwie strefy decydującego wpływu, które odróżniają się udziałem różnych mechanizmów powstania tlenku azotu NO: SDW-I - znaczna część strefy ?1, oddziaływanie na którą może wywierać istotny wpływ na wytwarzanie się NO głownie według "niecieplnych" dróg mechanizmu łańcuchowego; SDW-II - strefa maksymalnych temperatur na styku stref ?2 i ?, oddziaływanie na którą wyznacza możliwości zdławienia "termicznego" mechanizmu utleniania azotu powietrznego. Dokładne określenie oddziaływania na SDW pozwala prawidłowo konstruować nowe palniki lub polepszać ekologiczne wskaźniki zużycia paliwa w urządzeniach istniejących. Dla uzyskania najlepszych wyników aktywnego oddziaływania na SDW przy spalaniu gazowego paliwa najbardziej nadaje się metoda dozowanego skierowanego balastowania płomienia (DSB). W odróżnieniu od wcześniej stosowanego integralnego balastowania płomienia dokładnie dozowany i precyzyjnie skierowany wtrysk wodnego balastu w SDW pozwala zmniejszyć emisję NOx nie pogarszając wskaźników efektywności zużycia paliwa. Jest to jeden z możliwych sposobów modelowania wymiany ciepła przy balastowaniu drugiej strefy decydującego wpływu, który nie mniej pozwala sformułować wniosek, zbiegający się w głównej swojej części z wynikami Jemieljanow'a. Jednak autor artykułu formułuje ten wniosek w stosunku nie do całego płomienia, a w odniesieniu właściwie do SDW-II: w strefach z przeważnie termicznym mechanizmem wytwarzania się NO gęstość zraszania płomienia powinna odpowiadać gradientowi wzrostu stężenia tlenku azotu a na skutek tego - gradientowi wzrostu wartości względnej entalpii w płomieniu. Uzyskane w podany powyżej sposób teoretyczne podstawy metody dozowanego skierowanego balastowania płomienia zostały zrealizowane w praktyce przez zespół naukowy po kierownictwem autora. Opracowana technologia zdławienia - NOx została wdrożona przy spalaniu gazowego paliwa w kotłach o małej i średniej mocy.
EN
This article concludes the cycle of the author's publications of those examining the contemporary state of the theory of NOx formation in the flame of the burning fuel and the new methods of reduction in their emission into the atmosphere. In the foregoing works the concept of the zones of the determining influence (ZDI) is formulated. Temperature and concentration conditions in these zones determine the intensity of the NOx formation and their concentration in the combustion products. Action on these conditions makes it possible to considerably limit NOx emission and the atmosphere pollution. The calculation of action in the ZDI-1 is based on the following basic conditions: Ballast must be introduced into the ZDI-1 of each jet of the burning fuel. This must ensure the maximum aerodynamic and chemical intensification of the intra-jet processes. The intensification reached as a result of injection makes it possible to decrease the need of air with the retention/maintaining of the overall temperature level of the process. The decrease of O2 concentration together with a temporary local decrease in CO partial pressure against the constant temperature background creates conditions for the NO suppression by the "prompt" mechanism. Formulae (3) - (18) are theoretical basis for determining of configuration and position of ZDI-1 in the flame, and also for the effective injection of the water ballast. In the ZDI-2 the injection must ensure a usual decrease in the temperature level for the NO suppression by the "thermal" mechanism. However, this must be with the minimally necessary quantity of the ballast reached. Calculation is based on the model of the heat exchange borrowed from the theory of the infrared radiating burners. In our case interaction between the hot walls of channels and the cold gas-air mixture is substituted to the heat exchange between the combustion products and the cold ballast. This approach made it possible to formulate the main principle of active action on the flame in the ZDI-2: in zones with the predominantly "thermal" mechanism- of NO formation the density of the moistening flow must correspond to the gradient of NO concentration increase and, as a result, to the gradient of the relative flame enthalpy increase.
PL
Mimo całej złożoności mechanizmu wytwarzania się tlenku azotu w płomieniu palącego się paliwa parametry, które aktywnie oddziałują na ten proces, można ułożyć w kształtny i stosunkowo nie skomplikowany schemat [1,2]. Zgodnie z tym schematem (rys. 1) w całej grupie czynników wpływu wydziela się parametry trzech poziomów oddziaływania. Oryginalnym jest zastosowanie teorii procesów elektrochemicznych do zjawisk wytwarzania się i rozłożenia NO. Z reguły jonizowanie płomienia bierze się pod uwagę w odniesieniu do magnetohydrodynamicznych procesów. Ale przy rozpatrywaniu całego spektrum możliwych procesów jonizacji i rekombinacji w płomieniu należy uwzględnić m.in. i efekt chemicznej jonizacji. Jonizacja nie równoważna w płomieniach węglowodorowych powstaje na skutek przebiegu specyficznych reakcji chemicznych prowadzących do wytwarzania się jonów i wolnych elektronów. W płomieniu mieszaniny gazów pod ciśnieniem atmosferycznym i w temperaturze 2500 została ustalona nie elektronicznie-zderzeniowa, a właśnie chemiczna jonizacja według schematu Ponieważ balastowanie wodą strefy spalania niewątpliwie podwyższa przewodność elektryczną ośrodka, a same molekuły balastu jonizują i włączają się do procesów rekombinacji, to również świadczy o prawdopodobnym dodatkowym dławiącym działaniu wtrysku poprzez zmniejszenie stateczności zjonizowanej części wytwarzającego się NO.
EN
The method of a water-ballast injection is one of the most perspective technological solutions decreasing atmosphere contamination. Alone lack of a method (at conventional integral ballasting of all plume) is decreasing fuel usage efficiency as a result of a temperature level decrease in a furnace of the boiler. It is demonstrated, that it is possible to avoid this lack by precise ballasting of the applicable flame zones. It has demanded more in-depth study of pattern of a flame. In pattern of burning fuel the zones of determining influencing are allocated. Any aerodynamic and chemical effect on these zones renders essential influencing on all combination of inside-flame processes. One of primary elements of the author's concept is the simultaneous problem solving: NO generation suppression and intensification of inside-flame processes. It was supposed to use peculiar influencing of ballast in a combustion zone, which in the theory of combustion is called promoting, i.e. assisting to combustion reactions acceleration and full burn-out of intermediate products. On an example of the "prompt" NO formation mechanism it is routined, as is it possible to execute such effect on area of determining influencing: with preservation of entirety of combustion and with holding (and even with some increase) of temperature level. The four-zonal model of hole flame structuring was transferred on a level of flame elements derivated by separate sprays of burning fuel. On this basis the concept of fissile effect on zones of determining influencing with the help of a dosed directional ballasting method (DDB) was designed. The purpose of a DDB method is the simultaneous suppression of NOx generation and increase of efficiency of a firing. The basis of technology is not using earlier in-depth structuring of a flame with allocation of zones of determined influencing (ZDI) to hole combination of inside-flame processes. An essence of technology is the such effect to ZDI, that provides maximum effect of suppression at minimally indispensable quantity of ballast. The key feature of a method is simultaneous with NOx suppression intensification of inside-flame processes enabling to ensure complete combustion of fuel at much smaller excess of oxidant. These three generalized principles are the conceptual core of technology: the ballasting (as against the conventional approach) is estimated only as the basis of general energy-ecological optimization of a fuel firing process. Thus the fissile factor of NOx generation suppression allows controlling parameters of a miscellaneous level and simultaneously forms the basis for increase of a fuel firing efficiency. On the basis of more in-depth research of a flame pattern the theory of nitrogen monoxide formation in a flame of burning fuel was supplemented by the mechanism of NO pulsation upbuilding.
11
63%
EN
Working for many years on theory and practice of effective and environment friendly fuel combustion, authors constantly promote the principle of energy - ecological optimisation [1]. Such approach means that optimum result of fuel combustion is qualified not only by direct efficiency of fuel consumption but also by minimal damage made to people and natural environment [2]. One of the simplest, cheapest and at the same time highly effective ways of such optimisation is the burning of fuel in a zone of controllable, remnant chemical underburn (RCU) [3, 9]. This may sound paradoxically for many specialists. Most boiler operation specialists are used to obey the unquestionable rule: products of non complete fuel combustion, especially when burning gas fuel, shall not be present in flue gases. This publication is intended to evaluate this question from the energy-ecological optimisation point of view, that is optimisation regarding fuel savings as well as environment protection.
PL
Celem opracowania modelu fizyko-matematycznego (MFM) było uzyskanie sposobu określenia przedziału, w którym oczekuje się optymalnych wskaźników sprawności i ekologiczności spalania paliwa w zakresie możliwych zmian następujących czynników wpływu: zużycia paliwa Bg, współczynnika nadmiaru powietrza w palenisku, zmiany współczynnika nadmiaru powietrza na skutek nieszczelności i, temperatury powietrza tp i paliwa tg, wartości opałowej paliwa Qn, stopnia zanieczyszczenia ekranowych powierzchni kotła, sprawności cieplnej konwekcyjnych powierzchni kotła.
EN
Development of a physical and mathematical model (PMM) allows to define an interval of changes inside which optimum factors of fuel burning efficiency and ecological character can be expected. Such solution allows to reduce considerable the number of required boiler operation mode changes and measurements made. The fuel burning optimization assessment was performed, from the point of view of both efficiency and ecological character, basing on the energetic and ecological criteria developed by the authors. The primary values defining criteria are: reduced flue gas toxicity indicator Gsp and the boiler unit gross balance efficiency nbr. Therefore authors have undertaken the task to develop the furnace, convection tube banks and economizer heat exchange process model and analyse the factors having impact on the process. Therefore, the heating surface of the boiler unit was divided into measurement zones (Fig. 1) to develop the model. The heat exchange in particular sections was calculated by application of the heat balance equations and heat exchange theory. The physical and mathematical model of change of the parameters defining the energetic and ecological criteria values which allowing to reduce the number of experiments was developed with aid of the Microsoft Office Visual Basic software. The only factor controlled during combustion process, was flow of air. Fig. 2÷5 show impact of the temperature and natural gas calorific value, air temperature, screen surfaces and furnace pollution degree and air inflow along boiler's gas duct on the optimum values of factors determining the fuel combustion mode i.e. O2 and CO. Basing on the performed analyses it has been ascertained that change of value of no non-regulated factors has no significant impact on CO concentration. The developed PMM contributed to minimization of the operation period through reduction of the parameters change interval.
PL
Zasada energo-ekologicznej optymalizacji oznacza, że optymalny wynik spalania paliwa wyznaczany jest nie tylko poprzez bezpoorednią sprawność jego zużycia, lecz również przez minimalną szkodę wyrządzoną środowisku. Optymalizacje spalania paliwa poprzez regulowany poziom niedopału chemicznego uważa się za jedną z najprostszych, najtańszych i wysokoefektywnych metod takiej optymalizacji. Nieprawidłowe jest oczywiste wydawałoby się zdanie, że minimalny niedopał odpowiada maksymalnej sprawności zużycia paliwa w kotłach. Zarówno promieniowanie jak i konwekcyjne odbieranie ciepła przez powierzchnie ekranowe otaczające paleniska kotła w bardzo skomplikowany sposób zależy od wielu czynników: formy, rozmiarów i świecenia się płomienia, położenia strefy maksymalnych temperatur oraz całokształtu aerodynamiki przestrzeni paleniska. Standardowe bilansowe próby kotła pokazują, że maksymalną jego sprawność notuje się przy zauważalnej niezupełności spalania odpowiadającej steżeniu CO na poziomie 0,02-0,03% obj. (200-300 ppm). Ponadto tlenki azotu które powstają w maksymalnej temperaturze, czyli przy braku niedopału, są substancjami około 35 razy bardziej toksycznymi niż tlenek wegla. Z tego wynika, że wyznaczenie dopuszczalnego poziomu niedopału chemicznego stanowi typowe zagadnienie optymalizacyjne, mające na celu zminimalizowanie pewnej funkcji celu. Skomplikowany charakter tego zagadnienia polega na koniecznooci jego indywidualnego rozwiązania w każdym konkretnym przypadku nastawiania kotła z uwzględnieniem charakterystyk i szczegółów wszystkich składowych urządzeń całego zespołu kotłowo-paleniskowego. Dla ujednolicenia tego problemu zostało zaproponowane ekologiczne i ekonomiczne kryterium spalania paliwa, jak również uogólnione kryterium energetyczno-ekologiczne będące poszukiwaą1 funkcją celu. Jak pokazały wyniki takich badań na kotłach, optymalny tryb spalania znajduje się w zakresie stężenia tlenku wegla w granicach 200-400 ppm. Regulacja automatyczna procesu spalania z zachowaniem niezupełności spalania na takim poziomie daje stały eksploatacyjny efekt energetyczno-ekologiczny.
EN
Variety of energy-ecology optimizing means that optimum result of fuel combustion is focused not only on direct efficiency of its usage but also on minimum environmental damage. Best possible fuel combustion connected with controlled level of chemical underburn is considered to be one of the simpliest, cheapest and the most effective methods of optimizing. It is essential to notice that the meaning of common statement that minimum underburn responds to maximum efficiency of fuel combustion in boilers is undoubtedly incorrect. Radiation as well as convection heat reclaiming by screen surfaces surrounding boiler's firing depends on (in a very complicated way) various features: form, size, flames shining, location of maximum temperatures area and also on the shape of firing space aerodynamics. Standardized balance boiler's tests show that maximum efficiency can be mentioned with highly noticeable chemical underburn responding to concentration 0.02-0.03% level of volume (200-300 ppm). What is more, nitrogen oxide, which originates in maximum temperature (with lack of underburn), is 35 times more toxic than carbon monoxide. It can be supposed that defining the permissible level of chemical underburn is a typical optimizing issue due to minimize the destination function. The issue should be resolved individually in every specific area of boiler's adjustment, with accounting such features as precise characteristics and details of firing - boiling set. That is why the optimizing issue is recognized to be really complicated and complex. To simplify and unify the issue, ecological and economical fuel combustion criteria were proposed as well as general energy-ecology criterion, which is simultaneously the searched destination function. Results of such research on boilers have shown that optimum combustion operation takes place within carbon monoxide concentration of 200-400 ppm. Automatic regulation of chemical combustion on such level results in a constant utilizing energy-ecology effect.
PL
Celem pracy jest analiza porównawcza wyników obliczeń wykonanych na podstawie modelu matematycznego z wynikami eksperymentalnymi, wykonanymi dla tego samego obiektu. W badanym budynku zastosowano metodę sterowania czasem pracy węzła cieplnego w celu zmniejszenia zużycia energii cieplnej na cele grzewcze. W celu uzyskania dodatkowej oszczędności w zużyciu energii cieplnej można zastosować regulację instalacji centralnego ogrzewania. Powszechne jest użycie regulacji pogodowej, czyli uzależnienie pracy kotła lub węzła cieplnego od zmian temperatury powietrza zewnętrznego. Jednakże można pójść dalej, spróbować dostosować pobór ciepła do stopnia wykorzystania obiektu w różnych porach doby. Nieuzasadnione jest, bowiem utrzymanie stale takiej samej temperatury, zwłaszcza w nocy i w dni wolne od pracy. Ten kierunek badań wymaga tworzenia modeli matematycznych niezbędnych do symulacji i optymalizacji procesów cieplnych badanych obiektów. Do osiągnięcia wysokiej jakości energetycznej budynku niezbędne jest, oprócz termomodernizacji budynku, zachowanie odpowiednich warunków klimatycznych wewnątrz pomieszczeń ogrzewanych. Pojawia się, więc problem sterowania warunkami komfortu cieplnego w zależności od temperatury zewnętrznej Obiekty o wysokiej izolacyjności cieplnej, wznoszone w technologii tradycyjnej, mają dużą bezwładność cieplną, dzięki temu w momencie wyłączenia zasilania w energię cieplną wolno się wychładzają, zaś stosunkowo szybko nagrzewają się. W ten sposób uzyskujemy oszczędność, gdyż przegrody budowlane akumulują ciepło. Istotą optymalnej regulacji temperatury, jest takie sterowanie dostawą energii cieplnej do pomieszczeń, by w określonym czasie uzyskać odpowiednią temperaturę powietrza wewnętrznego. Skoro zaś mamy pomieszczenia, w których nie ma potrzeby utrzymywania przez cały czas stałej, wysokiej temperatury, możemy ją celowo w sposób zaplanowany obniżać, ale nie poniżej wartości, przy której mogłoby nastąpić wykraplanie się wilgoci na powierzchni i wewnątrz przegrody budowlanej.
EN
The comparative analysis of the results of theoretical calculations with experimental results executed for the same object was the aim of the work. The method of control of heating junction work was applied in the studied building in order to decrease energy usage. The studied object is 4-level building of Koszalin University of Technology in which complex thermal modernization was conducted. The delimitation of the course of the changes of the internal temperature in the building in which the 2-graded control was applied the work of the heating junction sometimes is the object of calculations. It was affirmed on the basis of the results of testing, that the relative thermal power of the heating system does not make up Chile warming by the whole time of the heating of the cooling object in real conditions to the solid value. Considerable follows in the moment of the inclusion of current pumps trat short-lived, even repeated the growth of the power delivered to the building. Introduced mathematical models, which describe the change of the internal temperature in the object, have on the aim the qualification of the lowest attainabletemperature and the pace of return to thermal conditions at the beginning of the control of central heating (Fig. 1.). Both models give almost the same, very approximate to redl results, during stage of cooling of the rooms, however during stage of warming they are different considerably. Mathematical model with the solid relative thermal power of theheating system in the stage of warming, determines slow growth of the internal temperature. The corrected model about the short-lived, maximally hourlong period of 3-timesthe value of the relative power of heating installation, causes the quick growth of temperature inside the examined room and this model gives more close values of internal temperature to results obtained during tests (Fig. 4, 5). The methodology of calculations allows to mark the next temperatures of the internal air in heated rooms. Both models allow to correctly determine minimum temperature while cooling. These values are only about 0,5?C lower than during experiments. Both mathematical models allow to mark moment and the value of internal temperature at the end of the stage of heating.
EN
The issue of improvement of organic fuel combustion provides for common solving of complex and often contrary problems of increase of its economic use and, at the same time, decrease of emission of harmful components into the atmosphere. One of the most perspective solutions of energy-saving and ecological modernization is optimization of the combustion process according to the criterion of economy and ecological excellence. Technological measures constitute one of the ways of modernisation (figure 1), which, at the same time, makes it possible to solve the ecological and energy-saving constituent of the optimisation process without applying expensive structure changes. Such solutions are, at the same time, oriented on choking of nitrogen oxide and increase of completeness of fuel combustion. The effectiveness of such solutions largely depends upon capacities of basic and auxiliary boiler equipment, burner construction, furnaces, pressure and exhaust fans, control automation degree and quality of technological parameters. One of the most significant issues relating to use of technological solutions is optimisation of parameters affecting the value of generalised energy-saving and ecological criterion. It is possible to achieve maximum optimisation effect only by use of automatic control of controlled factors on the basis of microprocessor automation systems. In practice, the most commonly used systems are systems of "fuel-air" relation, which control air flow in accordance with the concentration value of free oxygen or in proportion to the fuel flow. As shown in their definition, such systems cannot ensure simultaneous solving of fuel saving problems and decrease of emission of harmful fuel components into the atmosphere. Test results as well as experience gained from numerous implementations of the team proved that it is possible to achieve promptness and ecological efficiency in relation to the existing boilers complying with requirements of the EU for gas and liquid fuel combustion. The aim of further research was to disseminate the methods developed in relation to boilers fueled by solid fuel. The subject of the research was a series of WR boilers designed to operate for industrial and heating purposes (Table 1). The boilers are equipped with a traditional layered furnace with a mechanical scaly bed (Figure 2). Following selection and justification of control ideology (Figure 3), the authors developer rules for automatic control of fuel combustion quality. The concept of optimal control makes it possible to realize its algorithm on the basis of simultaneous measurements of oxygen and carbon dioxide in the fumes. The algorithm is a basis of operation of solid fuel combustion automatic control system (Figure 4), which contains a new element, namely zonal control of air flow. The envisaged effect of the system use is 10% of fuel saving per year with accompanying decrease of nitrogen oxides emission into the atmosphere by 20÷60%.
EN
The issue of better fuel burning in boilers has usually been considered separately in terms of efficiency or fuel consumption ecological aspect. The authors have developed an efficiently ascertainable method of boiler fuel combustion according to the energy-ecological criterion, which provides for solution of both issues at the same time. In case of heating and industrial boilers, where the mentioned method has been applied, the controlled residual chemical underburn during fuel burning was considered as the simplest, cheapest and, at the same time, highly efficient way of such optimization. The authors have determined, using a physical & mathematical model developed by them, that among the factors having impact on the energy-ecological criterion value there are: boiler power, excess air ratio, heating surface soiling degree and air suction via furnace leaks. Impact of the above fuel combustion characteristics on CO and NOx emission was examined during the experimental research work. The type of burner, which could have impact on the boiler operation indicators, was also significant. DKVR 20-13 steam boilers equipped with various injection burners were examined. Figures 1 and 2 show the relationship between CO and NOx concentrations and excess air ratio as well as furnace loading for GMGB-5,6 burners. The research work performed has shown that along with the boiler loading and excess air factor increase, CO content in flue gas decreases, whereas NOx emission decreases with excess air factor and boiler loading decrease. Figures 3 and 4 demonstrate analogous test results for boilers with GMG-5M burners. Figures 5 and 6 show the relationship between CO as well as NOx concentrations and the excess air and loading increase of boiler with GMG-7 burners. With increase of the excess air ratio and boiler loading, CO concentration in flue gas decreases. On the other hand, decrease of nitrogen oxides concentration occurs in the same way as for the previously tested burner types due to decrease of the excess air ratio and boiler loading value. Figure 7 demonstrates, on the other hand, a relationship between nitrogen oxides concentration and the excess air ratio, boiler loading, burner type and air suction volume. Air suction into the furnace at proper loading, with closed and opened peep-holes, amounts respectively to 0.01–.0.04 for GMGB burners and 0.032–0.09 for GMG-m burners; nitrogen oxides concentration increase rate for GMGB burners (curves 1 and 2) is slightly higher compared with GMG-m burners. Figure 8 illustrates the dependence of the fuel burning quality indicators (i.e. carbon oxide and nitrogen oxides concentration) and flue gas temperature on air suction and the degree of screen surfaces soiling. Increased air suction at constant boiler loading is accompanied by certain decrease of CO concentration with simultaneous increase of the excess air ratio. On the other hand, temperature of flue gas behind the furnace depends on the degree of screen surfaces soiling. Due to decrease of the average screens efficiency, flue gas temperature behind the furnace increases, on average, by 20–21°C whereas nitrogen oxide concentration decreases with reduction of the excess air ratio. Based on the above results, the authors have established and implemented the best possible modes of industrial and heating boiler operation in terms of the energy-ecological criterion.
EN
Incentive of development of electric heating systems is the continuous growth of the gas fuel price and the corresponding tariffs for thermal energy in the centralized systems of a heat supply. However the electricity is the secondary energy carrier in relation to chemical energy of organic fuel. Higher efficiency of electric boilers economically collapses by extremely low efficiency of electricity generation at the thermal power plants. To municipal consumers use of electricity is 1.4 times more expensive than heat from the centralized sources, and to individual consumers – 2.3 times. But the multirate system of payment for electricity allows to accumulate energy at night, with payment on the lowest tariff, and to use it throughout the day. Fig. 1 shows the schematic diagram of such heating system. The authors developed the procedure of definition of two most important characteristics of electro-accumulation heating systems: the required power of electric heaters and necessary volume of the storage tank. Fig. 2–4 show the dependence of the required relative electrical power of system on the external temperature and time of the consumption of electric power. Fig. 5 shows the dependence of the necessary relative volume of the storage tank on external temperature. This capacity will allow heating system to work in the course of twenty-four hours, consuming electric power only at the preferential tariff at night. The need of positioning the storage tank of large sizes and modernization of the feeding electrical networks remain the serious problems of the accumulation systems of electro-heating. Based on the above results, authors came to opinion that application of the considered technical solution has limited opportunities, but can be paid back in case of application of stimulating many-part tariffs for the electric power.
18
Content available remote Wpływ kuchenek gazowych na jakość powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych
63%
PL
Strategia rozwoju Polski zakłada, że w najbliższych latach wzrośnie znaczenie gazu oraz powiększy się liczba urządzeń gazowych, będących na wyposażeniu gospodarstw domowych. Użytkowanie energii pochodzącej ze spalania paliwa organicznego wiąże się z emisją substancji, które nie są dla człowieka obojętne. Wieloletnie kampanie i akcje promujące bezpieczeństwo sprawiły, że jesteśmy coraz bardziej świadomi zagrożeń związanych z zatruciami wywołanymi tlenkiem węgla. Niewiele mówi się o zagrożeniach tlenkiem azotu, którego nadmierna koncentracja w pomieszczeniu kuchni, może mieć wpływ na nasze zdrowie. Autorzy artykułu postanowili przeprowadzić doświadczenie i zbadać jaki wpływ na jakość powietrza w pomieszczeniu kuchni ma użytkowanie kuchenki gazowej. Otrzymane wyniki pokazują, że przy przeciętnych warunkach eksploatacji kuchenki koncentracja stężenia NOx jest na tyle wysoka, że może stanowić realne zagrożenie dla zdrowia i życia.
EN
Strategy of development in Poland is based on increasing the importance of natural gas. The accessibility and availabity of gas will lead to rise in using gas equipment in the households. Using energy from combustion of organic fuel is related with the emission of substances, which are not neutral. Long-term campaigns and action to bring carbon monoxide (CO) to our attention are successful. Not much is explained about the safety risk of excessive nitric oxide (NOx) concentration in the kitchens. The authors decide to investigate that concentration of pollution from the cooker can damage the quality of the air in the kitchens. The results shows that during the average use of the cookers, the level of NOx concentration was so high, that it could be dangerous for our health and safety.
19
63%
EN
Closed water-sewage circuits and technologies with little sewage capacity. Process of water softening on ionite-exchange columns with sodium cation exchangers requiring periodical regeneration.
EN
Dependence between boiler efficiency, exhaustion toxicity and carbon oxide concentration in the exhaustion. Concept of controlled chemical underburn. Criterial method of fuel burning optimalization.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.