Problem g³êbokoœci wzbogacania wêgla kamiennego energetycznego przed jego u ytkowaniem wenergetyce

Podobne dokumenty
Analiza op³acalnoœci wzbogacania wêgla dla nowo zaproponowanego systemu cen

Propozycja nowej formu³y sprzeda nej wêgla energetycznego przeznaczonego do energetyki zawodowej

Sytuacja na rynkach zbytu wêgla oraz polityka cenowo-kosztowa szans¹ na poprawê efektywnoœci w polskim górnictwie

Dynamika wzrostu cen nośników energetycznych

Ekonomiczne kryterium wyboru sposobu wzbogacania mia³ów wêgla koksowego

Efektywnoœæ ekonomiczna procesów wzbogacania wêgla kamiennego

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2013

Wp³yw dok³adnoœci wzbogacania w zak³adach przeróbczych na wyniki ekonomiczne kopalñ wêgla kamiennego

Ogólnopolska konferencja Świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków komunalnych. Oświetlenie publiczne. Kraków, 27 września 2010 r.

PRZEDSIĘBIORSTWO ENERGETYKI CIEPLNEJ I GOSPODARKI WODNO-ŚCIEKOWEJ Sp. z o.o.

VRRK. Regulatory przep³ywu CAV

(wymiar macierzy trójk¹tnej jest równy liczbie elementów na g³ównej przek¹tnej). Z twierdzen 1 > 0. Zatem dla zale noœci

wêgiel drewno

Uwarunkowania rozwoju miasta

Grzejnictwo elektryczne

Technologie Czystego Wêgla rozpoczynaj¹ siê od jego wzbogacania

Zarządzenie Nr 144/2015 Wójta Gminy Tczew z dnia r.

1. Wstêp. 2. Metodyka i zakres badañ WP YW DODATKÓW MODYFIKUJ CYCH NA PODSTAWOWE W AŒCIWOŒCI ZAWIESIN Z POPIO ÓW LOTNYCH Z ELEKTROWNI X

Czyste technologie węglowe: nowe podejście do problemu

Wsparcie wykorzystania OZE w ramach RPO WL

Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej

gdy wielomian p(x) jest podzielny bez reszty przez trójmian kwadratowy x rx q. W takim przypadku (5.10)

Powszechność nauczania języków obcych w roku szkolnym

REGULAMIN ZADANIA KONKURENCJI CASE STUDY V OGOLNOPOLSKIEGO KONKURSU BEST EGINEERING COMPETITION 2011

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

Rys Mo liwe postacie funkcji w metodzie regula falsi

UMOWA PARTNERSKA. z siedzibą w ( - ) przy, wpisanym do prowadzonego przez pod numerem, reprezentowanym przez: - i - Przedmiot umowy

Regulamin oferty Taniej z Energą

ROZPORZÑDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia 17 marca 2009 r.

DE-WZP JJ.3 Warszawa,

Instrukcja sporządzania skonsolidowanego bilansu Miasta Konina

Kto poniesie koszty redukcji emisji CO2?

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1)

FUNDUSZE EUROPEJSKIE DLA ROZWOJU REGIONU ŁÓDZKIEGO

Wêglowy Indeks Cenowy: metodologia, rola, wykorzystanie, korzyœci, rynkowe obowi¹zki informacyjne

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I ROZWOJU WSI 1) z dnia r.

Regulamin. rozliczania kosztów centralnego ogrzewania i kosztów podgrzewania wody użytkowej w lokalach Spółdzielni Mieszkaniowej Domy Spółdzielcze

tel/fax lub NIP Regon

FORUM ZWIĄZKÓW ZAWODOWYCH

Ochrona powierzchni ziemi polega na: 1. zapewnieniu jak najlepszej jej jakoœci, w szczególnoœci

1. Wstêp... 9 Literatura... 13

Zagro enia fizyczne. Zagro enia termiczne. wysoka temperatura ogieñ zimno

DZIA 4. POWIETRZE I INNE GAZY

Emisje przemysłowe Obecny stan prawny i zmiany po 1 stycznia Joanna Embros Pfeifer & Langen Glinojeck S.A

Gie³da Papierów Wartoœciowych w Warszawie S.A.

Podstawy realizacji LEEAP oraz SEAP

Liczba stron: 3. Prosimy o niezwłoczne potwierdzenie faktu otrzymania niniejszego pisma.

Wymagania funkcjonalno użytkowe.

1 Postanowienia ogólne

Warunki Oferty PrOmOcyjnej usługi z ulgą

Model obliczania efektów ekonomicznych ze wspó³spalania mieszanek paliwowych wêgla kamiennego i odpadów drzewnych

3.2 Warunki meteorologiczne

Badanie podatnoœci wêgli kamiennych na proces rozdzia³u metod¹ suchej separacji

Informacja dodatkowa do sprawozdania finansowego za 2012 rok

V zamówienia publicznego zawarcia umowy ramowej ustanowienia dynamicznego systemu zakupów (DSZ) SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY SEKCJA II: PRZEDMIOT ZAMÓWIENIA

Charakterystyka jakoœciowa zasobów operatywnych i opróbowanie z³ó wêgla kamiennego Kompanii Wêglowej S.A.

Wprowadzenie. Stanis³aw GAJOS*, Marek KLUSEK*, Leon KURCZABIÑSKI**

Rodzaje i metody kalkulacji

Objaśnienia do Wieloletniej Prognozy Finansowej(WPF) Gminy Dmosin na lata ujętej w załączniku Nr 1

SUBSTANCJE ZUBOŻAJĄCE WARSTWĘ OZONOWĄ

4. OCENA JAKOŒCI POWIETRZA W AGLOMERACJI GDAÑSKIEJ

ZARZĄDZENIE NR 82/15 WÓJTA GMINY WOLA KRZYSZTOPORSKA. z dnia 21 lipca 2015 r.

2. Charakterystyka materia³ów u ytych do badañ

Objaśnienia wartości, przyjętych do Projektu Wieloletniej Prognozy Finansowej Gminy Golina na lata

Kancelaria Radcy Prawnego

Procedura nadawania uprawnień do potwierdzania, przedłuŝania waŝności i uniewaŝniania profili zaufanych epuap. Załącznik nr 1

Zarządzanie Produkcją II

GRUPA KAPITAŁOWA POLIMEX-MOSTOSTAL SKRÓCONE SKONSOLIDOWANE SPRAWOZDANIE FINANSOWE ZA OKRES 12 MIESIĘCY ZAKOŃCZONY DNIA 31 GRUDNIA 2006 ROKU

DZIAŁALNOŚĆ INNOWACYJNA PRZEDSIĘBIORSTW

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

U M OWA DOTACJ I <nr umowy>

Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych ul. Koszykowa 75, Warszawa

Zapytanie ofertowe nr 3

Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice

R O Z P O R ZĄDZENIE M I N I S T R A N A U K I I S Z K O L N I C T WA W YŻSZEGO 1) z dnia r.

SPRAWOZDANIE FINANSOWE

Wyniki finansowe funduszy inwestycyjnych i towarzystw funduszy inwestycyjnych w 2011 roku 1

Formularz Zgłoszeniowy propozycji zadania do Szczecińskiego Budżetu Obywatelskiego na 2016 rok

(Tekst ujednolicony zawierający zmiany wynikające z uchwały Rady Nadzorczej nr 58/2011 z dnia r.)

HAŚKO I SOLIŃSKA SPÓŁKA PARTNERSKA ADWOKATÓW ul. Nowa 2a lok. 15, Wrocław tel. (71) fax (71) kancelaria@mhbs.

OSZACOWANIE WARTOŚCI ZAMÓWIENIA z dnia roku Dz. U. z dnia 12 marca 2004 r. Nr 40 poz.356

Procedura nadawania uprawnień do potwierdzania Profili Zaufanych w Urzędzie Gminy w Ryjewie

I. 2) RODZAJ ZAMAWIAJĄCEGO:

Katowice, dnia 29 wrzeœnia 2006 r. Nr 15 ZARZ DZENIE PREZESA WY SZEGO URZÊDU GÓRNICZEGO

Finansowanie inwestycji w OZE - PO Infrastruktura i Środowisko

Prognozy zmian zapotrzebowania na wêgiel energetyczny w kraju w aspekcie wdra ania dyrektyw klimatycznych

Projektowanie procesów logistycznych w systemach wytwarzania

Sytuacja poda owo-popytowa polskich producentów wêgla w relacjach z energetyk¹ zawodow¹ kluczem do rehabilitacji polskiego górnictwa

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

INSTRUKCJA OBS UGI KARI WY CZNIK P YWAKOWY

Zamieszczanie ogłoszenia: obowiązkowe. Ogłoszenie dotyczy: zamówienia publicznego. SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY

Wniosek DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY

I. 1) NAZWA I ADRES: Muzeum Warszawy, Rynek Starego Miasta 28-42, Warszawa, woj. mazowieckie, tel , faks

ZAŁĄCZNIK NR 1 ANEKS NR. DO UMOWY NAJMU NIERUCHOMOŚCI NR../ ZAWARTEJ W DNIU.. ROKU

ROZPORZ DZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 11 sierpnia 2000 r. w sprawie przeprowadzania kontroli przez przedsiêbiorstwa energetyczne.

KLAUZULE ARBITRAŻOWE

UCHWAŁA NR RADY MIEJSKIEJ W ŁODZI z dnia

TEST dla stanowisk robotniczych sprawdzający wiedzę z zakresu bhp

Załącznik nr 3 do Stanowiska nr 2/2/2016 WRDS w Katowicach z r.

PK Panie i Panowie Dyrektorzy Izb Skarbowych Dyrektorzy Urzędów Kontroli Skarbowej wszyscy

Transkrypt:

Materia³y XXV Konferencji z cyklu Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej Zakopane, 9 12.10.2011 r. Wies³aw BLASCHKE* Problem g³êbokoœci wzbogacania wêgla kamiennego energetycznego przed jego u ytkowaniem wenergetyce STRESZCZENIE. Omówiono problem wzbogacania wêgla kamiennego energetycznego dla potrzeb energetyki. Opisano wskaÿnik energetyczny obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a. Przedstawiono zmiany tego wskaÿnika w zale noœci od przyjêtej gêstoœci rozdzia³u wêgla surowego na koncentrat i odpady. W oparciu o dane zamieszczone na Kongresie w Liege obliczono zmniejszenie zu ycia wêgla potrzebnego na wyprodukowanie 1 kwh brutto. Okaza³o siê, e wystarczy tylko odkamienienie wêgla, aby zu ycie paliwa spad³o od 2,8 do 18,26% w zale noœci od pochodzenia wêgla z ró nych kopalñ. Zasugerowano utworzenie programu badawczego analizuj¹cego koszty pozyskania czystych koncentratów wêglowych w powi¹zaniu z kosztami pozyskania energii. S OWA KLUCZOWE: wêgiel kamienny, wzbogacanie, u ytkowanie wêgla w energetyce, zmiany zu ycia paliwa na 1 kwh Wprowadzenie Analizy efektywnoœci u ytkowania wêgla w energetyce prezentowane ju na III Miêdzynarodowym Kongresie Przeróbki Wêgla [1 5] obraduj¹cym w Liege w 1958 roku * Prof. dr hab. in. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ PAN, Kraków. 31

pokazuj¹ skutki stosowania wêgli gorszej jakoœci. Podsumowuj¹c rozwa ania autorów w/w Kongresu mo na stwierdziæ, e wartoœæ u ytkowa wêgla przeznaczonego do celów energetycznych zale y od jego wartoœci opa³owej oraz od zawartoœci balastu. W praktyce przyjmuje siê, e wartoœæ u ytkowa 1 kalorii ciep³a zawartego w paliwie obni a siê proporcjonalnie do obci¹ enia tej kalorii popio³em i wilgoci¹. Wielkoœæ tê wyra a siê w gramach popio³u (lub w gramach wilgoci) na megakaloriê ciep³a (w tamtym czasie wartoœæ opa³ow¹ nie podawano tak jak obecnie w megad ulach) i nazywa siê wskaÿnikiem energetycznym [7, 8] obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a. Paliwo staje siê bezwartoœciowe dla u ytkownika w nastêpuj¹cych przypadkach: gdy wêgiel nie zawieraj¹cy wilgoci ma zapopielenie w granicach od 250 do 300 g/mcal lub gdy wêgiel bezpopio³owy ma zawilgocenie w granicach 1700 do 1800 g/mcal. Zwiêkszenie zawartoœci popio³u o 1 g/mcal powiêksza o 0,12% nak³ady inwestycyjne na ka dy 1 MW mocy zainstalowanej, natomiast zwiêkszenie zawartoœci wilgoci o 1g/Mcal zwiêksza te nak³ady o 0,3%. Ze wzrostem o 1g/Mcal zawartoœci wilgoci lub popio³u zu ycie paliwa na 1 kwh wytworzon¹ brutto wzrasta o 0,3%. W niniejszym artykule pokazano jak zmieniaj¹ siê wskaÿniki energetyczne obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a w miarê obni ania gêstoœci rozdzia³u wêgla surowego (nadawy) na koncentrat i odpady dla dwuproduktowego wzbogacania wêgla kamiennego energetycznego. 1. Wzbogacanie wêgla przed spalaniem Specjaliœci interesuj¹cy siê problemami spalania wiedz¹, e praktycznie ka dy wêgiel, niezale nie od jego jakoœci, mo e byæ u ytkowany w energetyce. Mo na, co jest oczywiste, spalaæ wêgiel bardzo dobrej jakoœci (wysoka wartoœæ opa³owa, ma³a zawartoœæ popio³u), mo na te spalaæ wêgiel bardzo z³ej jakoœci. Problemem jest tylko dostosowanie kot³ów i instalacji nawêglaj¹cych do jakoœci otrzymywanego wêgla. Tu nale y przypomnieæ, e budowane w poprzednim systemie gospodarczym elektrownie przystosowywane by³y do spalania wêgla coraz gorszej jakoœci, gdy taki produkt otrzymywano z kopalñ wêgla kamiennego. Spowodowane to by³o brakiem zak³adów wzbogacania mia³ów energetycznych, a tego rodzaju wêgiel jest spalany w kot³ach py³owych. W latach osiemdziesi¹tych i dziewiêædziesi¹tych ubieg³ego stulecia wybudowano sekcje mia³owe w zak³adach przeróbki wêgla. Stworzono w ten sposób mo liwoœæ dostarczania do elektrowni, elektrociep³owni i innych u ytkowników, dobrej jakoœci mia³ów, co by³o od lat postulatem energetyki. Jednak zainteresowanie u ytkowników wzbogacaniem wêgla skoñczy³o siê gdy dostarczany wêgiel zacz¹³ uzyskiwaæ parametry gwarancyjne poszczególnych kot³ów [8]. Spalanie jeszcze lepszego jakoœciowo wêgla nie przynosi³o ju w energetyce poprawy efektów technologicznych i ekonomicznych. Zwiêkszone koszty zakupu wzbogaconego wêgla nie przek³adaj¹ siê (bez wymiany kot³ów) na odpowiednie obni enie kosztów pozyskania energii. 32

Produkcja czystych [9] wêgli zatrzyma³a siê na poziomie jakoœci odpowiadaj¹cej posiadanym przez energetykê kot³ów. Niestety do spalania nadal trafiaj¹ wêgle zawieraj¹ce mniejsze lub wiêksze iloœci ziarn czystego kamienia. Kamieñ ten trafia do wêgla w trakcie eksploatacji (przybierki stropu i sp¹gu, wk³adki kamienne w pok³adach) a czasami podczas transportu podziemnego urobku z robót przygotowawczych. Budowane w okresie powojennym elektrownie przystosowane by³y do spalania wêgla niewzbogaconego, tzw. surowych mia³ów energetycznych. Dostosowane one mia³y kot³y do spalania wêgla o zawartoœci popio³u od 20 do 35%. Im póÿniej budowane by³y elektrownie, tym wy sz¹ zawartoœæ popio³u przyjmowano jako podstawow¹ jakoœæ wêgla. Z tego te powodu, w poprzednim systemie funkcjonowania gospodarki, praktycznie nie budowano zak³adów przeróbczych wzbogacaj¹cych mia³y energetyczne. W ówczesnym okresie nie przywi¹zywano wiêkszego znaczenia do problemu zanieczyszczenia œrodowiska wskutek spalania z³ej jakoœci wêgla. Przeprowadzone w ostatnich kilkunastu latach modernizacje elektrowni i elektrociep³owni nie zak³ada³y du ych zmian w zakresie jakoœci dostarczanego do spalania wêgla. W wiêkszoœci przypadków zak³adano spalanie wêgla o zawartoœci popio³u od 18 do 25%. Tu trzeba dodaæ, e po usuniêciu z urobku wêglowego ziarn czystego kamienia uzyskany w ten sposób produkt zawiera oko³o 12 14% popio³u. Energetyka stosuje do produkcji energii wêgiel zawieraj¹cy znaczne iloœci kamienia. Jest to nonsens tak z technologicznego jak i ekonomicznego punktu widzenia. Spalanie z³ej jakoœci wêgla powoduje zwiêkszenie kosztów pozyskania energii i pogorszenie sprawnoœci przemian energetycznych. Je eli w programie Polityki Energetycznej [10] przewiduje siê radykalne dzia³ania na rzecz poprawy efektywnoœci energetycznej oraz ograniczenia negatywnego wp³ywu na œrodowisko, niezbêdne jest nowe spojrzenie na procesy wzbogacania wêgla dla energetyki. Jak ju powy ej wspomniano górnictwo wêgla kamiennego jest przygotowane do produkcji mia³ów wêgli energetycznych o bardzo dobrej jakoœci (niska zawartoœæ popio³u, wysoka wartoœæ opa³owa). Uruchomienie takiej produkcji zale y od zainteresowania potencjalnych odbiorców zakupem wêgla wzbogaconego lub g³êboko wzbogaconego. Przez g³êbokoœæ wzbogacania rozumie siê gêstoœæ rozdzia³u wêgla na koncentrat i odpady. Im gêstoœæ jest ni sza, tym wêgiel jest g³êbiej wzbogacony, a jego jakoœæ znacznie siê poprawia. Jakoœæ wêgli kamiennych opisywana jest zespo³em krzywych wzbogacalnoœci. Obejmuj¹ one krzywe zawartoœci popio³u, krzywe wartoœci opa³owych, krzywe zawartoœci siarki itd. Krzywe wzbogacalnoœci pokazuj¹ jak zmieniaj¹ siê parametry jakoœciowe koncentratu wzbogacanego przy ró nych gêstoœciach rozdzia³u wêgla surowego na koncentrat i odpady. Wêgle pochodz¹ce z ró nych pok³adów posiadaj¹ odmienne, w³aœciwe sobie krzywe wzbogacalnoœci. Z tego te wzglêdu zwi¹zki pomiêdzy zawartoœci¹ popio³u a wartoœci¹ opa³ow¹ trzeba badaæ indywidualnie dla ka dego wêgla. Krzywe wzbogacalnoœci, nazywane czasami krzywymi charakterystyki technologicznej wêgla, pokazuj¹, jakie s¹ mo liwe teoretycznie do osi¹gniêcia parametry jakoœciowe koncentratów (produktów handlowych) uzyskiwanych w trakcie procesów wzbogacania wêgla. Krzywe wzbogacalnoœci s¹, jak ju wspomniano, krzywymi teoretycznymi, gdy dane do ich sporz¹dzenia otrzymywane s¹ w wyniku rozdzia³u surowego wêgla na frakcje gêsto- 33

œciowe w warunkach laboratoryjnych. W warunkach przemys³owego wzbogacania wêgla, na skutek mniejszej lub wiêkszej dok³adnoœci rozdzia³u wêgla na produkty, otrzymywane parametry jakoœciowe koncentratu s¹ gorsze ni wyniki badañ laboratoryjnych. Zjawisko to jest powszechnie znane specjalistom przeróbki wêgla. Otrzymywane w warunkach przemys³owych charakterystyki technologiczne wêgla nosz¹ nazwê krzywych wzbogacania. W niniejszym artykule analiza wskaÿników energetycznych obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a prowadzona bêdzie na krzywych wzbogacalnoœci. 2. WskaŸniki energetyczne obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a w zale noœci od gêstoœci rozdzia³u nadawy na koncentrat i odpady WskaŸniki energetyczne obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a podawane s¹ w gramach popio³u na 1000 kcal i opisuje je wzór: A w A 10000 Q gdzie: A w wskaÿnik energetyczny obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a (gramów na 1000 kcal), A a zawartoœæ popio³u w stanie analitycznym [%], Q a w wartoœæ opa³owa w stanie analitycznym [kcal/kg]. a w a Obliczenia wskaÿników energetycznych obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a przeprowadzono dla kilkunastu wêgli, których dane w postaci zespo³ów krzywych wzbogacalnoœci znajduj¹ siê w bazie Zak³adu Ekonomiki i Badañ Rynku Paliwowo-Energetycznego IGSMiE PAN. Dane dotycz¹ mia³ów wêgla kamiennego energetycznego. Na podstawie wyników rozdzia³u wêgla surowego (nadawy) na frakcje gêstoœciowe obliczono teoretyczne parametry jakoœciowe (wychód, zawartoœæ popio³u, wartoœæ opa³owa) koncentratów otrzymywanych przy za³o eniu ró nych gêstoœci rozdzia³u pomiêdzy koncentratem a odpadami. Przyjêto gêstoœci pocz¹wszy od 1,3 g/cm 3 do 2,0 g/cm 3. Obliczenia dla przyk³adowych wêgli z dwóch kopalñ zestawiono w tabeli 1. Pamiêtaj¹c, e 1 kcal/kg jest równa 4,1868 kj/kg przeliczono wartoœci opa³owe podane w KJ/kg na wartoœci w kcal/kg, a nastêpnie wykorzystuj¹c podany powy ej wzór obliczono wskaÿniki energetyczne obci¹ enia jednostki ciep³a popio³em. WskaŸniki podano w jednostkach gramów popio³u na jedn¹ Mcal, aby mo liwe by³o porównanie wyników z informacjami przekazanymi na Kongresie w Liege. Mo na oczywiœcie obliczaæ wskaÿniki w gramach na jednego MJ/kg, ale w celach porównawczych nale a³oby tak e przeliczyæ wielkoœci podawane w referatach wyg³oszonych na wspomnianym Kongresie. 34

TABELA 1. Zmiana parametrów jakoœciowych koncentratu i wskaÿnika energetycznego obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a w zale noœci od gêstoœci rozdzia³u pomiêdzy koncentratem a odpadami Kopalnia A Kopalnia B Gêstoœæ rozdzia³u koncentrat/odpady [g/cm 3 ] wychód produktu handlowego [%] zawartoœæ popio³u [%] wartoœæ opa³owa [kj/kg] wskaÿnik energetyczny obci¹ enia popio³em [g/mcal] wychód produktu handlowego [%] zawartoœæ popio³u [%] wartoœæ opa³owa [kj/kg] wskaÿnik energetyczny obci¹ enia popio³em [g/mcal] 1.30 12,15 4,30 28 439 6,33 32,80 4,20 29 309 6,18 1.35 30,11 5,85 27 682 8,85 43,30 4,95 29 015 7,14 1.40 41,06 7,01 27 215 10,78 46,20 5,33 28 866 7,73 1.50 49,54 8,67 26 594 13,65 52,50 6,56 28 379 9,68 1.60 56,97 10,79 25 815 17,50 56,50 7,81 27 947 11,70 1.70 63,99 13,27 24 898 22,31 59,20 8,93 27 535 13,58 1.80 67,95 14,88 24 304 25,63 64,30 11,74 26 465 18,54 1.90 71,98 16,72 23 692 29,54 65,60 12,44 26 214 19,87 2.00 74,56 18,00 23 170 32,52 67,10 13,43 25 870 21,74 w. surowy 100,00 31,61 18 251 72,50 100,00 34,94 18 091 80,86 ród³o : obliczenia w³asne 35

Analizuj¹c wartoœci wskaÿników podanych w tabeli 1 ³atwo zauwa yæ, co jest oczywiste, e im ni sza gêstoœæ rozdzia³u to wartoœci wskaÿników s¹ coraz mniejsze. Najwiêksza ró nica wystêpuje przy porównaniu wskaÿnika A w dla wêgla surowego z koncentratem wydzielonym przy gêstoœci rozdzia³u 2,0 g/cm 3. Przy tej gêstoœci mo na przyj¹æ, e nast¹pi³o odkamienienie wêgla surowego. W warunkach przemys³owych wzbogacanie wêgla kamiennego energetycznego odbywa siê przy gêstoœciach w przedziale 1,8 2,0 g/cm 3, rzadziej przy ni szych. Gêstoœæ rozdzia³u dobierana jest tak, aby koncentraty posiada³y wartoœæ opa³ow¹ i zawartoœæ popio³u zgodn¹ z ustalonymi w umowach kupna/sprzeda y parametrami wytwarzanego produktu handlowego. Przyjmowane ni sze gêstoœci rozdzia³u ni 2,0 g/cm 3 oznaczaj¹, e oprócz ziarn czystego kamienia usuwane maj¹ byæ ziarna ³upków, przerostów itp. Jak ju podano we wstêpie z badañ zamieszczonych w referatach Kongresu w Liege wynika, e obni enie wskaÿnika energetycznego obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a o 1 gram na megakaloriê zmniejsza zu ycie paliwa potrzebnego na wytworzenie 1 kwh (brutto) o 0,3%. Zak³adaj¹c, e powy sza zale noœæ jest podobna dla krajowych elektrowni mo na by³oby przyj¹æ, e tylko odkamienienie wêgla surowego dla podanych w tabeli 1 przyk³adowych wêgli pozwoli³oby zmniejszyæ zu ycie wêgla o 11,99% (wêgiel A) i 17,74% (wêgiel B). Przy ni szych gêstoœciach rozdzia³u np. 1,8 g/cm 3 zu ycie wêgla zmniejsza siê odpowiednio o 14,06 i 18,70%. W tabeli 2 zestawiono obliczenia dla wêgli z 16 kopalñ [11] przyjmuj¹c, e w procesie wzbogacania usuwane s¹ wy³¹cznie ziarna o gêstoœci powy ej 2,0 g/cm 3. Zak³adaj¹c tak¹ graniczn¹ gêstoœæ rozdzia³u mamy gwarancjê usuniêcia z wêgla surowego wszystkich ziarn czystego kamienia a tak e czêœci ziarn przerostów. Analizuj¹c dane zawarte w tabeli 2 ³atwo zauwa yæ, e odkamienione produkty handlowe wêgla energetycznego zawieraj¹ od oko³o 6,6% do 12,3% popio³u. Tylko w jednym przypadku zawartoœæ popio³u siêga³a 18%. Wzrasta te ich wartoœæ opa³owa. Interesuj¹ce, z punktu widzenia u ytkowników jest porównanie obci¹ enia popio³em jednej megakalorii w przypadku spalania wêgli surowych i spalania koncentratów. W tabeli 2 podano wskaÿniki obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a dla wêgla surowego i dla koncentratu. Odejmuj¹c wartoœci wskaÿnika dla koncentratu od wartoœci dla wêgla surowego otrzymujemy zmniejszenie wskaÿnika po wzbogaceniu wêgla. W skrajnych przypadkach obni enie to wynosi 60,68 g/mcal (KWK3) i 9,35 g/mcal (KWK15). Oznacza to, e w pierwszym przypadku zu ycie wêgla potrzebnego na wytworzenie 1 kwh brutto zmniejszy siê o 18,26%, a w drugim o 2,8%. Zak³adaj¹c, e oszczêdnoœci w zu yciu paliwa podawane we wzmiankowanych referatach s¹ podobne jak dla warunków krajowych tylko odkamienienie wêgla poprawia efekty pracy nad elektrowniami. Nale y te podkreœliæ, e zmniejszenie zu ycia wêgla w znacz¹cy sposób wp³ywa na emisjê CO 2. Jest to wa na informacja w œwietle polityki Unii Europejskiej d¹ ¹cej do zakupów pozwoleñ na emisjê CO 2 [12 14]. 36

TABELA 2. Zmiana parametrów jakoœciowych produktów i wskaÿnika energetycznego obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a po wzbogaceniu wêgla surowego przy gêstoœci rozdzia³u 2,0 g/cm 3 Nr KWK Produkt Wychód produktu [%] Zawartoœæ popio³u [%] Wartoœc opa³owa [kj/kg] WskaŸnik energetyczny obci¹ enia popio³em [g/mcal] Krotnoœæ poprawy wskaÿnika Zmniejszenie zu ycia paliwa na 1 kwh brutto [%] 1 2 3 4 5 6 7 8 w. surowy 100,00 34,69 18 619 77,75 1 4,21 17,78 koncentrat 64,90 12,19 27 634 18,46 w. surowy 100,00 31,61 18 251 72,50 2 2,23 11,99 koncentrat 74,56 18,00 23 170 32,52 w. surowy 100,00 31,27 16 151 81,01 3 4,02 18,26 koncentrat 68,38 11,02 22 889 20,15 w. surowy 100,00 30,83 20 644 62,53 4 4,98 14,99 koncentrat 63,30 8,82 29 386 12,56 w. surowy 100,00 25,64 22 485 47,75 5 4,82 11,35 koncentrat 74,10 6,95 29 404 9,90 w. surowy 100,00 25,55 20 125 53,15 6 3,61 11,53 koncentrat 76,30 8,97 25 515 14,72 w. surowy 100,00 24,00 20 649 48,66 7 2,34 8,35 koncentrat 81,60 12,34 24 814 20,82 8 w. surowy 100,00 23,93 23 014 43,53 2,85 8,47 37

TABELA 2cd. 1 2 3 4 5 6 7 8 w. surowy 100,00 23,93 23 014 43,53 8 2,85 8,47 koncentrat 75,30 10,41 28 493 15,30 w. surowy 100,00 23,43 21 607 45,40 9 4,77 10,76 koncentrat 73,70 6,61 29 103 9,51 w. surowy 100,00 23,36 20 261 48,29 10 4,00 10,87 koncentrat 77,75 7,42 25 736 12,07 w. surowy 100,00 23,03 23 603 40,86 11 2,21 6,70 koncentrat 84,00 12,35 27 678 18,53 w. surowy 100,00 22,73 17 321 54,94 12 3,98 12,35 koncentrat 74,55 7,54 22 889 13,79 w. surowy 100,00 20,02 21 985 38,13 13 2,46 6,79 koncentrat 84,78 9,55 25 821 15,48 w. surowy 100,00 19,46 23 269 35,01 14 2,33 6,90 koncentrat 85,45 9,64 26 880 15,02 w. surowy 100,00 15,78 26 529 24,91 15 1,60 2,80 koncentrat 92,30 10,64 28 620 15,56 w. surowy 100,00 13,25 22 937 24,19 16 2,02 3,67 koncentrat 91,22 7,12 24 931 11,96 ród³o: W. Blaschke [11] i obliczenia w³asne 38

Podsumowanie Dyskusja na temat wzbogacania wêgla (mia³ów) kamiennego dla potrzeb energetyki toczy siê od kilkudziesiêciu lat. Wiele prac [np. 15 21] udowadnia, e do spalania powinny byæ kierowane wzbogacone mia³y a przynajmniej odkamienione. Daje to powa ne efekty technologiczne i ekonomiczne u u ytkowników. Barier¹ jest jednak to, e wiele elektrowni nie posiada urz¹dzeñ przystosowanych do spalania jakoœciowo dobrych wêgli. Spalanie czystych wêgli wymaga³oby, w wielu przypadkach, wymiany instalacji nawêglania wêgla i kot³ów. To s¹ du e nak³ady inwestycyjne, ale niezbêdne do poniesienia, je eli mamy poprawiæ sprawnoœæ przemian energetycznych i zmniejszyæ zu ycie paliwa. Krajowe zak³ady wzbogacania wêgla s¹ przygotowane do produkcji wzbogaconych mia³ów energetycznych, Musi byæ jednak na to zainteresowanie u ytkowników. Istniej¹ mo liwoœci dostosowania g³êbokoœci wzbogacania do nawet wyrafinowanych ¹dañ odbiorców. Jest spraw¹ oczywist¹, e g³êbokie wzbogacanie wêgla spowoduje wzrost kosztów pozyskania czystego wêgla co musi siê prze³o yæ na wzrost ich cen. atwo jest to policzyæ dla ka dej kopalni. Wzbogacony wêgiel skutkuje w elektrowniach zmniejszonym zu yciem paliwa liczonym na wytworzenie 1 kwh brutto. Zmniejsza siê tak e nak³ady inwestycyjne co jest wa ne przy planowanych modernizacjach elektrowni. Przeprowadzone w pracy obliczenia, dla przyk³adowych kopalñ, pokazuj¹ korzyœci stosowania wzbogaconego wêgla w oparciu o wskaÿnik energetycznego obci¹ enia popio³em jednostki ciep³a. Dla analizowanych (tylko odkamienionych) wêgli zu ycie paliwa zmniejsza siê od 2,8 do 18,26%. Przy g³êbszym wzbogacaniu zu ycia paliwa jest jeszcze mniejsze. Wartoœci te opieraj¹ siê na danych referatów Kongresu w Liege. Od obrad kongresu minê³o wiele lat. Konieczne by³oby przeprowadzenie podobnych obliczeñ dla aktualnych warunków pracy krajowych elektrowni. Wydaje siê celowe utworzenie w Polsce kompleksowego programu badawczego dotycz¹cego technologii czystego wêgla obejmuj¹cego etapy przygotowania wêgla do spalania oraz jego spalania. Autor zaproponowa³ uzupe³nienie Programu Dzia³añ Wykonawczych Za³¹cznik 3 Polityki energetycznej pañstwa do 2030 roku [10]. W Priorytecie II. Dzia³anie 2.9 proponuje siê wstawiæ do sposobu realizacji dzia³añ dodatkowy punkt o brzmieniu: Przygotowanie kompleksowego programu badawczo-wdro eniowego w zakresie oczyszczania wêgla przed spalaniem, eliminacji szkodliwych domieszek w trakcie spalania i oczyszczania spalin w celu zmniejszenia negatywnego wp³ywu na œrodowisko procesów pozyskania energii z wêgla. Wniosek w tej sprawie zosta³ przekazany (e-mail z dnia 12.07.2009) do Ministerstwa Gospodarki, jednak nie znalaz³ dotychczas pozytywnego rozwi¹zania. Autor jest przekonany, e dla poprawy sprawnoœci przemian energetycznych, dla ochrony œrodowiska przyrodniczego, dla zmniejszenia skutków koniecznoœci zakupów pozwoleñnaemisjêco 2 itp. dzia³ania takie s¹ w Polsce potrzebne. 39

Literatura [1] BLAS E., PETER G., LEMKE K., 1958 The valuation of low-grade fuels and economic preparation on smalls as boiler fuels. III Miêdz. Kong. Przer. Wêgla, Bruksela-Liege. [2] LIGNY I., HAUMONT H., 1958 Coal preparation in relation to its utilisation in electrical power station. III Miêdzynarodowy Kongres Przeróbki Wêgla, Bruksela Liege. [3] NONAT L., 1958 La preparation du charbon on relation avec son utilisation dans les Centrales. III Miêdzynarodowy Kongres Przeróbki Wêgla, Bruksela Liege. [4] VAN der GRINTEN F.L.H., 1958 The value of low-grade coal fired in a colliery power station and its influence on coal washing. Part A. III Miêdzynarodowy Kongres Przeróbki Wêgla, Bruksela Liege. [5] VAN OS W.E., MEERMAN P.G., 1958 Value and preparation of low-grade coal for power generation. III Miêdzynarodowy Kongres Przeróbki Wêgla, Bruksela Liege. [6] BLASCHKE S., 1981 Przeróbka mechaniczna kopalin. Czêœæ I. Wydawnictwo Œl¹sk, Katowice. [7] BLASCHKE W., 2009 Przeróbka wêgla kamiennego wzbogacanie grawitacyjne. Wyd. Instytut GSMiE PAN, Kraków. [8] BLASCHKE W., NYCZ R., 2001 Clean Coal Preparation Barriers in Poland. Proceedings International Workshop on Clean Coal Use a Reliable Option for Sustainable energy. Vol. 1, Wyd. GIG, Szczyrk. [9] BLASCHKE W., NYCZ R., 2003 Problemy produkcji czystych energetycznych wêgli kamiennych. Zesz. Nauk. Pol. Koszaliñskiej, In ynieria Œrodowiska No 21, Koszalin. [10] Polityka energetyczna Poslki do 2030 roku oraz Za³¹cznik 3. Program dzia³añ wykonawczych na lata 2009 2012. Ministerstwo Gospodarki. Warszawa, marzec 2009. [11] BLASCHKE W., 2010 Wytwarzanie energii z czystego czy z brudnego wêgla. W ksi¹ ce: Czynnik ENERGIA w polityce gospodarczej (red. J. Tarajkowski). Wydawnictwo Poznañskiego Towarzystwa Przyjació³ Nauk, Poznañ. s. 69 81 [12] GAJDA A., MELKA K., 2008 Mo liwoœci i zagro enia w dostosowaniu sektora energetycznego do przyjêtych przez Polskê zobowi¹zañ i wymogów ekologicznych Unii Europejskiej. Polityka Energetyczna t. 11, z. 1, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków. [13] BEDNORZ J., 2010 Polityka pañstwa wobec pakietu klimatycznego z uwzglêdnieniem znaczenia wêgla kamiennego w gospodarce Polski. Polityka Energetyczna t. 13, z. 2, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków. [14] SOWIÑSKI J., 2010 Analiza wp³ywu na polski system energetyczny propozycji Dyrektywy IED w sprawie zintegrowanego zapobiegania zanieczyszczeniom i ich kontroli. Polityka Energetyczna t. 13, z. 2, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków. [15] TURYN B., WOJTASZEK Z., 1968 Stosowanie wêgli niskojakoœciowych czy ich wzbogacanie dla wielkich elektrowni. Ref. na Miêdz. Kongres Energetyczny, Moskwa. [16] SLETTEN J.D. 1994 Wzbogacanie wêgla w celu dostosowania go do polskich standardów ochrony œrodowiska i poprawy gospodarki elektrowni. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, t.10, z. 4, s. 629 636, Wyd. Centrum PPGSMiE PAN, Kraków. [17] SOBOTA J., 1994 Wp³yw jakoœci wêgla kamiennego na cieplne parametry pracy oraz zu ycie elementów kot³ów energetycznych. Materia³y VIII Konferencji z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej. Sympozja i Konferencje Nr 15, Centrum PPGSMiE PAN, Kraków. 40

[18] LORENZ U., 1994 Analiza wp³ywu parametrów jakoœciowych wêgla na sk³adniki kosztów zmiennych wytwarzania energii elektrycznej dla wybranych elektrowni na wêglu kamiennym. Materia³y VIII Konferencji z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej. Sympozja i Konferencje Nr 15, s. 181 187, Wyd. Centrum PPGSMiE PAN, Kraków. [19] LIGÊZA J., 1995 W kierunku rynku wêgla. Wp³yw jakoœci wêgla na parametry elektrowni. Materia³y IX Konferencji z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej. Sympozja i Konferencje Nr 17, s. 151 160, Wyd. Centrum PPGSMiE PAN, Kraków. [20] SOBOTA J., 1996 Czynniki wp³ywaj¹ce na sprawnoœæ kot³ów energetycznych przy zmianie jakoœci spalanego wêgla kamiennego. Materia³y X Konferencji z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej. Sympozja i Konferencje Nr 23, s. 149 158, Wyd. Centrum PPGSMiE PAN, Kraków. [21] LIGÊZA J., 1996 Techniczno-ekonomiczne oraz ekologiczne uwarunkowania doboru optymalnej jakoœci wêgla dla elektrowni ze wzglêdu na koszty wytwarzania energii elektrycznej. Prace GIG seria Konferencje nr 12, Katowice.