Wpływ paliw oraz strategie łagodzenia skutków podczas procesów spalania biomasy w energetycznych kotłach pyłowych

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wpływ paliw oraz strategie łagodzenia skutków podczas procesów spalania biomasy w energetycznych kotłach pyłowych"

Daria Piątkowska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Wpływ paliw oraz strategie łagodzenia skutków podczas procesów spalania biomasy w energetycznych kotłach pyłowych Bełchatów Brian Higgins, Nandakumar Srinivasan, Jitendra Shah, Tommy Chen, Robert Dorner, Edward Pozzobon i Marek Gajko

2 Modernizacje biomasowe Czynniki decydujące o konwersji Polityczne redukcja CO Ekonomiczne zielone certyfikaty Ustawodawcze - wymóg emisji NOx poniżej 00 mg/nm 3 Rodzaj biomasy - pochodzenie: drewno biomasa pochodzenia rolniczego (agro) Rodzaj biomasy - forma: mokra różne rodzaje surowej biomasy (zaw. wilgoci powyżej 1%) sucha pelety, brykiety,.. (zaw. wilgoci poniżej 1%) Confidential and Proprietary Information

3 Biomasa a węgiel Confidential and Proprietary Information 3

4 Szlakowanie, zanieczyszczenia i korozja w kotłach Confidential and Proprietary Information 4

5 Rozwiązanie wieloetapowe Etap pierwszy: Ocena Badania Etap drugi: Eksploatacja Mieszanie paliw Optymalizacja procesu spalania Etap trzeci: Rozwiązania chemiczne Dodatki do paliw - łagodzenie skutków Confidential and Proprietary Information 5

6 Zakres oceny Analiza mineralogiczna Wykresy fazowe Współzależności i wskaźniki Stosunek zasad do kwasów Analiza popiołu Temperatura mięknięcia Mieszanki paliw biomasowych Sonda do pomiaru osadów w komorze spalania Prędkość powstawania osadów Analiza chemiczna osadów Confidential and Proprietary Information 6

7 Analiza mineralogiczna Układy fazowe dwu- i trójskładnikowe Confidential and Proprietary Information 7

8 Analiza mineralogiczna Wykresy fazowe i inne Wiele innych układów fazowych Oprogramowanie do przewidywania temperatury topnienia Confidential and Proprietary Information 8

9 Współzależności Udział podstawowy (b%): b% = Fe O 3 Fe O 3 + CaO + MgO + Na O + K O + CaO + MgO + Na O + K O + SiO + Al O 3 + TiO Stosunek zasad do kwasów +P (Rb/a + P): Rb / a( + P) = Fe O 3 + CaO + MgO + NaO + K SiO + Al O + TiO 3 O + P O 5 Wskaźnik żużlowania 4 DT + HT F S = 5 Wskaźnik lepkości żużla S R = SiO SiO + Fe O + CaO + MgO Confidential and Proprietary Information 9

10 Analiza popiołu Spopielanie Spalanie paliwa, w celu uzyskania popiołu (niska temp.) Temperatury poszczególnych faz DT = temp. odkształcenia ST = temp. mięknięcia HT = temp. hemisferyczna FT = temp. płynięcia Inne opcje Inne metody Analiza termograwimetryczna (TGA) Metoda fluorescencji rentgenowskiej (XRF) Dyfraktometria rentgenowska (XRD) Elektronowy mikroskop skaningowy (SEM) Confidential and Proprietary Information 10

11 Analiza popiołu Confidential and Proprietary Information 11

12 Interakcje popiołu Mieszanie paliw Niezaplanowane spalanie wszystkiego, co jest w posiadaniu Celowe - wybór paliw kompatybilnych z: węglem drewnem innymi paliwami pochodzenia rolniczego Confidential and Proprietary Information 1

13 Pomiary osadów w komorze paleniskowejprzy użyciu sondy pomiarowej Prędkość przyrostu osadów Uzyskanie osadów do analizy Zdjęcia Skład chemiczny Kupon korozyjny Nie rozpatrywane w tej prezentacji Confidential and Proprietary Information 13

14 Przykłady osadów z pomiarów sondą Confidential and Proprietary Information 14

15 Pelety z otrębów zbożowych współspalane z węglem RBU 4700 g/m h Confidential and Proprietary Information 15

16 Wynik zastosowania badanych dodatków (~0% popiołu) Drewno ST = 1161 C Pięć dodatków daje wzrost 150 C Trzy dodatki przekroczyły temp C Słonecznik ST > 1380 C (nie badany) Słoma ST = 1079 C Sześć dodatków daje wzrost temp. 50 do 300 C Otręby zbożowe ST = 99 C Trzy dodatki skutkowały wzrostem 400 C Confidential and Proprietary Information 16

17 Podsumowanie Projekt przejścia na biomasę: Problemy eksploatacyjne związane szczególnie z biomasą typu agro Ocena możliwości rozwiązań: Analiza mineralogiczna Wyznaczenie wskaźników: skłonności do szlakowania i tworzenia zanieczyszczeń Wyznaczenie temperatur topnienia popiołu Badania osadów przy pomocy sondy wewnątrz komory paleniskowej Confidential and Proprietary Information 17

18 Podsumowanie Związanie cząstek lotnych ze związków alkalicznych w trakcie parowania utrzymanie związków alkalicznych w fazie stałej ograniczenie zanieczyszczenia ciągu konwekcyjnego Reakcje ze związkami o niższych temperaturach i tworzenie związków o wyższej temperaturze zmniejszenie ilości związków o niskiej temp. eutektyki redukcja związków szlakujących w części opromieniowanej Zmiana struktury żużla stworzenie kruchszych osadów, które można łatwo usunąć poprzez zdmuchiwanie Confidential and Proprietary Information 18

19 Podsumowanie Strategia minimalizowania skutków: Odpowiednia technologia spalania Mieszanie paliw Zmiana struktury chemicznej popiołu (dodatki) Confidential and Proprietary Information 19

20 PYTANIA? Confidential and Proprietary Information 0

Podobne dokumenty

Wpływ współspalania biomasy na stan techniczny powierzchni ogrzewalnych kotłów - doświadczenia Jednostki Inspekcyjnej UDT

Urząd Dozoru Technicznego Wpływ współspalania biomasy na stan techniczny powierzchni ogrzewalnych kotłów - doświadczenia Jednostki Inspekcyjnej UDT Bełchatów, październik 2011 1 Technologie procesu współspalania