Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych spalania biomasy ciekłej pochodzenia rolniczego (gliceryna, estry) oraz leśnego (olej talowy) w doświadczalnej instalacji badawczej w małej skali. Wyznaczono wartość wskaźników emisji substancji szkodliwych powstających w procesie spalania mieszanek tych paliw z ciekłymi paliwami pochodzenia naftowego. Przedstawiono rekomendacje dla wdrożenia współspalania tych paliw w istniejących instalacjach energetycznych i scharakteryzowano związane z tym potencjalne zagrożenia technologiczne. Glycerol fraction and tall oil by-product were added to the light and heavy fuel oils to study the compn. of flue gases from their combustion. The presence of 16 polycyclic arom. hydrocarbons (including benzo[a]pyrene), volatile org. compd. and particulate matter was evidenced. Use of liq. biomass as a start-up fuel component was found, however, allowable. W praktyce przemysłowej stosuje się technologie wytwarzania energii odnawialnej bazujące głównie na wykorzystaniu energii promieniowania słonecznego, energii wód, energii wiatru albo energii Dr inż. Jarosław ZUWAŁA w roku 1998 ukończył studia na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej w Gliwicach, gdzie w roku 2004 uzyskał stopień doktora nauk technicznych. Obecnie jest Dyrektorem Centrum Innowacji Technologicznych Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla. Specjalizuje się w zagadnieniach eksploatacji instalacji spalania i współspalania biomasy oraz paliw pochodzenia odpadowego oraz problematyce optymalizacji pracy systemów energetycznych pod względem energetycznym, ekonomicznym i ekologicznym. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze, tel.: tel.: (32) 271-00-41, fax: (32) 271-08-09, e-mail: zuwala@ichpw.zabrze.pl * Autor do korespondencji: Dr inż. Katarzyna MATUSZEK w roku 2000 ukończyła studia na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej w Gliwicach, gdzie uzyska[...]

  W artykule wyjaśniono, dlaczego parametry energetyczno-emisyjne "automatycznego" kotła c.o. zasilanego węglem kamiennym, osiągane w warunkach rzeczywistej eksploatacji przez przeciętnego użytkownika znacznie odbiegają od parametrów takich samych, nowych urządzeń badanych w warunkach laboratoryjnych. Do badań wybrano kocioł c.o. z automatycznym podawaniem paliwa, tzw. retortowy, zasilany węglem kamiennym (sortyment groszek), eksploatowany od 10 lat na potrzeby ogrzewania i c.w.u. w obiekcie użyteczności publicznej. Wybrany kocioł należy do typoszeregu kotłów, które wcześniej były obiektem badań energetyczno-emisyjnych i uzyskał on świadectwo - "znak bezpieczeństwa ekologicznego". Przedstawiono porównanie parametrów energetyczno-emisyjnych osiąganych przez nowy kocioł w warunkach laboratoryjnych i kocioł eksploatowany według uznania przez użytkownika, zgodnie z chwilowym zapotrzebowaniem obiektu na odpowiednie media, a więc w warunkach rzeczywistych.SYSTEMY MONITORIGU zainstalowane na terenie całej Polski oraz okresowe badania stanu środowiska naturalnego wykazują, że przyczyną złego stanu środowiska lokalnego jest głównie, tzw. niska emisja, czyli zanieczyszczenia pochodzące z sektora komunalno-bytowego. Pomiary wykonane na terenie Górnego Śląska wykazały, że 60% średniorocznej emisji zanieczyszczeń pochodzi ze źródeł komunalnych, a w czasie sezonu zimowego wartość ta wzrasta okresowo nawet do 90% [1, 2]. Kotły na paliwa stałe, eksploatowane w sektorze "małej energetyki", mimo dynamicznego rozwoju konstrukcji i technik prowadzenia procesu oraz coraz niższej ceny urządzeń sterujących i pomiarowych, ciągle jeszcze w znacznej części są urządzeniami o niskiej sprawności i charakteryzującymi się wysokimi wartościami wskaźników emisji zanieczyszczeń. Jest to spowodowane tym, że użytkownicy kotłów nie mają pełnej wiedzy dotyczącej procesu spalania, termodynamiki, przepływu ciepła lub mechaniki płynów, a w związku z tym, nie mogą z[...]

  W normach i rozporządzeniach, dotyczących pomiarów składu spalin, występują pewne przeliczniki, których zastosowanie ma umożliwić porównanie wartości pomiarów wykonywanych w różnych warunkach. Szczególnie podczas porównywania wyników stężeń zanieczyszczeń gazowych lub pyłu w spalinach bardzo istotnym elementem jest zestawienie wartości przeliczonych na te same warunki, np. umowne lub normalne. W wielu aktach prawnych pojawia się różne nazewnictwo oraz indeksy stosowane w tych samych warunkach odniesienia. Najczęściej podając wartości emisji zanieczyszczeń w mg/m3 u dodatkowo określa się wartość tzw. tlenu referencyjnego. Ponieważ ten przelicznik stwarza wiele problemów, w niniejszym artykule zostanie on szczegółowo wyjaśniony.1. Tlen referencyjny - idea stosowania Zasadność przeliczania na tlen referencyjny przedstawiono schematycznie na rys. 1, na którym jest typowa instalacja grzewcza z kotłem lub kominkiem. Gdyby rozważania rozpocząć w momencie, kiedy w urządzeniu grzewczym nie zachodzi jeszcze proces spalania, analizatory, zarówno w punkcie pomiarowym k1, jak i k2 wskazywałyby wartości: SO2 = 0%, CO2 = 0%, O2 = 21%, przy czym N2 = (100% - suma zmierzonych składników), czyli N2 = 100 - SO2 - CO2 - O2 = 79% (rys. 2). Następnie, po rozpoczęciu procesu spalania i ustabilizowaniu parametrów w punkcie k1 wykonany zostaje pomiar składu spalin (rys. 3). Odnotowane średnie wartości wynoszą odpowiednio: SO2 = 1%, CO2 = 9%, O2 = 11%, N2 = 79%. Wartość N2 zazwyczaj nie jest mierzona, tylko obliczana, jak podano powyżej. Gdyby w opisie obiektu podawać wyłącznie wartości zan[...]

  1. Wprowadzenie Duże zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego (tzw. niska emisja) powodowane jest w Polsce przede wszystkim przez nieefektywne spalanie paliw stałych w celu ogrzewania domów i obiektów użyteczności publicznej w sezonie jesienno-zimowym. Najbardziej niekorzystne w tym względzie jest nieustanne wykorzystywanie pieców i kotłów o małej mocy charakteryzujących się przestarzałymi konstrukcjami i złym stanem technicznym. W kotłach tych spala się najczęściej paliwa o bardzo niskiej jakości - niskojakościowe węgle, muły oraz flotokoncentraty węglowe, a często także różne palne odpady. Sytuacja taka powoduje, że stan powietrza w Polsce jest bardzo zły. Według najnowszego raportu WHO w pierwszej pięćdziesiątce miast Europy o najwyższym poziomie stężeń w powietrzu pyłu PM2,5, znajduje się 36 (!) polskich miast [1]. Dotychczasowe działania zmierzające do poprawy tego stanu - choć ich zakres jest coraz szerszy, a tempo coraz szybsze - są wciąż niestety mało skuteczne. Natychmiastowe wyeliminowanie z eksploatacji wszystkich mało efektywnych urządzeń grzewczych opalanych paliwami stałymi jest oczywiście niemożliwe. Proces wdrażania nowoczesnych systemów grzewczych (w tym m.in. stosowanie kotłów na paliwa stałe piątej klasy i ekodesign, czy też masowe stosowanie ogrzewania gazowego i przełączanie na ciepło systemowe) jest działaniem długotrwałym i potrwa w Polsce co najmniej kilkanaście lat. Urządzenia grzewcze zainstalowane w ogrzewanych budynkach (łącznie z lokalnymi ciepłowniami), zasilane są w Polsce energią elektryczną, bądź wytwarzają ciepło poprzez spalanie różnych paliw. Energię elektryczną na potrzeby ogrzewania zużywa od 0,4 do 1% gospodarstw domowych, a około 10 do 15% urządzeń grzewczych zasilanych jest gazem sieciowym bądź LPG. Tylko ok. 1÷2% urządzeń zasilanych jest paliwami ciekłymi, głównie lekkim olejem opałowym, natomiast pozostałe urządzenia grzewcze (od 60 do 80%) zasilane są różnymi paliwami stałymi. Mo[...]

Zaprezentowano zagadnienia związane z możliwością wykorzystania gazu procesowego ze zgazowania biomasy do zasilania gazowych układów kogeneracyjnych. Scharakteryzowano najważniejsze problemy zaistniałe z wprowadzeniem tego rodzaju paliwa do silnika spalinowego lub turbiny gazowej. Opisano innowacyjną konstrukcję 3-strefowego reaktora ze złożem stałym oraz instalację do zgazowania biomasy o mocy ok. 60 kWth. Przedstawiono analizę fizykochemiczną stosowanego paliwa. Zaprezentowano skład otrzymanego gazu wraz z jego zanieczyszczeniami pyłowymi oraz organicznymi. Omówiono rozkład temperatur wewnątrz reaktora oraz sposób przygotowania gazu procesowego do dalszego wykorzystania w silniku spalinowym. A 3-zonal fixed-bed reactor (400 mm in inside diam., about 900 mm in height) and a plant for biomass gasification (60 kW) were constructed. Alder wood chips were gasified with air at 900—1050°C in the reactor (15 kg/h, air excess coeff. 0.4, gasification efficiency 0.63). Compn. of the gas produced as well as the contents of dust and org. impurities were detd. The gas contained CO (19.8%), H2 (5.9%) and MeH (1.7%) as well as dust and tars (600 and 12000 mg/m3, resp.) and needed an addnl. puri[...]

  A review, with 21 refs., of the low-emission solid fuels and smokeless furnace constructions available under Polish conditions. Przeanalizowano przyczyny znacznego wzrostu emisji zanieczyszczeń i pogarszania się jakości powietrza w sezonie grzewczym w Polsce. Przedstawiono wielkość emisji wybranych zanieczyszczeń emitowanych z kotła małej mocy podczas spalania węgla kamiennego, drewna, współspalania odpadów oraz spalania węglowego paliwa niskoemisyjnego. Wskazano dwa realne do implementacji w Polsce kierunki możliwości redukcji "niskiej emisji" bez konieczności ograniczania wydobycia i spalania węgla kamiennego. Pierwszy z nich (długoterminowy) polega na systematycznej wymianie tradycyjnych kotłów z ręcznym zasypem paliwa, na zaawansowane technologicznie, niskoemisyjne konstrukcje zasilane automatycznie paliwem o bardzo dobrych, kontrolowanych parametrach jakościowych. Drugi, umożliwiający wykorzystanie istniejącej infrastruktury, gwarantujący szybką poprawę stanu środowiska naturalnego, polega na wprowadzeniu na rynek węglowego paliwa niskoemisyjnego, produkowanego z polskiego węgla kamiennego. Jednym z najpoważniejszych problemów środowiskowych w Polsce jest zła jakość powietrza, obniżająca standard życia polskiego społeczeństwa i wpływająca negatywnie na jego zdrowie. Za zanieczyszczenie powietrza w Polsce odpowiedzialna jest w dużej mierze tzw. "niska emisja". Powodowana jest ona głównie przez spalanie paliw napędowych w sektorze transportu, a w sezonie grzewczym potęgowana zanieczyszczeniami emitowanymi do powietrza przez sektor ogrzewnictwa indywidualnego. Wzrost zanieczyszczenia powietrza w miesiącach jesienno-zimowych jest niezwykle niepokojący. Istnieją rejony, gdzie stacje monitoringu powietrza w sezonie grzewczym odnotowują nawet 4-krotne przekroczenie zawartości w powietrzu tzw. "pyłu zawieszonego". Pył 224 95/2(2016) Dr inż. Aleksander SOBOLEWSKI w roku 1986 ukończył studia na Wydziale Technologii i In[...]

  New solid carbonaceous smokeless fuel was tested in a std. chamber boiler with power output 20 kW. Combustion of the new fuel was conducted with the same boiler power (21,3 kW) as in the case of bituminous coal and much higher than in the case of biomass combustion. Emissions of CO, dust, org. pollutants, benzo(a)pyrene and polycyclic arom. hydrocarbons in the flue gas from the combustion of the smokeless fuel were much lower than those detd. during the combustion of coal (nut assortment), furniture boards, wood lump, and lump wood coated with acrylic paint. Only the content of NOx in the flue gas was lower during the biomass combustion than during the smokeless fuel combustion. Przeprowadzono testy spalania nowego węglowego paliwa niskoemisyjnego w kotle komorowym o mocy 20 kW. Testy spalania nowego paliwa prowadzono przy podobnej mocy kotła, jak przy spalaniu węgla (ok. 21,3 kW), ale przy spalaniu biomasy moc kotła była niższa. Porównano emisję związków (CO, NOx, zanieczyszczenia organiczne, benzo(a)piren, wielopierścienio-we węglowodory aromatyczne) i pyłu w spalinach ze spalania węgla kamiennego sortyment orzech, węgla kamiennego sortyment orzech z płytami meblowymi, drewna kawałkowego, drewna kawałkowego pokrytego farbą akrylową oraz węglowego paliwa niskoemisyjnego. W trakcie realizowanego projektu pt. "Badania nad innowacyjnym, niskoemisyjnym paliwem bezdymnym" opracowano niskoemisyjne paliwo węglowe, zoptymalizowane pod kątem zmniejszenia emisji zanieczyszczeń i kosztów wytwarzania oraz poprawy komfortu użytkowania. Nowe paliwo określone jest roboczo jako "błękitny węgiel". Powstało ono w IChPW na bazie wieloletnich badań paliw stałych, a do jego wytwarzania można będzie wykorzystać istniejące, przystosowane do celu instalacje. Na bazie wcześniej przeprowadzonych testów energetyczno-emisyjnych kilku różnych prekursorów "błękitnego węgla" ustalono, że w porównaniu ze spalaniem węgla będą zredukowane o ok. 30% straty[...]