Krzysztof GŁÓD 1, Ryszard WASIELEWSKI 2

Podobne dokumenty
Współspalanie paliwa alternatywnego z węglem w kotle typu WR-25? Dr inż. Ryszard Wasielewski Centrum Badań Technologicznych IChPW

Część I. Obliczenie emisji sezonowego ogrzewania pomieszczeń (E S ) :

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

LABORATORIUM ENERGETYCZNE

LABORATORIUM ENERGETYCZNE

Uwarunkowania dla wykorzystania paliw z odpadów w energetyce i ciepłownictwie

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Doświadczenia ENEGRA Elektrownie Ostrołęka SA w produkcji energii ze źródeł odnawialnych

Grupa Azoty Zakłady Chemiczne Police S.A. Centrum Analiz Laboratoryjnych Dział Analiz Środowiskowych i Energetycznych LABORATORIUM ENERGETYCZNE

Polskie technologie stosowane w instalacjach 1-50 MW

Współspalanie odpadów komunalnych i osadów ściekowych w elektrociepłowniach - czy jest taka możliwość? Dr inż. Ryszard WASIELEWSKI

RŚ.VI-7660/11-10/08 Rzeszów, D E C Y Z J A

POLSKA IZBA EKOLOGII. Propozycja wymagań jakościowych dla węgla jako paliwa dla sektora komunalno-bytowego

Nie taki węgiel straszny jak go malują Omówienie właściwości ogrzewania paliwami stałymi (nie tylko węglem). Wady i zalety każdego z paliw

Dyrektywa IPPC wyzwania dla ZA "Puławy" S.A. do 2016 roku

Szkolenie techniczne Urządzenia grzewcze małej mocy na paliwa stałe wyzwania środowiskowe, technologiczne i konstrukcyjne Katowice

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Biomasa alternatywą dla węgla kamiennego

DECYZJA Nr PZ 43.3/2015

Energy and emission effects of the wood board waste combustion in the small boiler

PROJEKT: Innowacyjna usługa zagospodarowania popiołu powstającego w procesie spalenia odpadów komunalnych w celu wdrożenia produkcji wypełniacza

Instalacje spalania pyłu u biomasowego w kotłach energetycznych średniej mocy, technologie Ecoenergii i doświadczenia eksploatacyjne.

EKOZUB Sp. z o.o Żerdziny, ul. Powstańców Śl. 47 Tel ; Prelegent: mgr inż.

PARAMETRY FIZYKOCHEMICZNE BADANYCH PALIW Z ODPADÓW

klasyfikacja kotłów wg kryterium technologia spalania: - rusztowe, - pyłowe, - fluidalne, - paleniska specjalne cyklonowe

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE WYTWARZANIA CIEPŁA Z WYKORZYSTANIEM ODPADÓW KOMUNALNYCH I PALIW ALTERNATYWNYCH - PRZYKŁADY TECHNOLOGII ORAZ WDROŻEŃ INSTALACJI

ELEKTROWNIA SKAWINA S.A.:

NISKA EMISJA. -uwarunkowania techniczne, technologiczne i społeczne- rozwiązania problemu w realiach Polski

1. W źródłach ciepła:

SPALANIE PALIW STAŁYCH W KOTŁACH C.O.

Od uwęglania wysegregowanych odpadów komunalnych w wytwórniach BIOwęgla do wytwarzania zielonej energii elektrycznej

OCHRONA POWIETRZA. Opracował: Damian Wolański

DECYZJA Nr PZ 42.4/2015

OS-I DW Rzeszów, D E C Y Z J A

WNIOSEK O WYDANIE POZWOLENIA NA WPROWADZANIE GAZÓW LUB PYŁÓW DO POWIETRZA

Drewno jako surowiec energetyczny w badaniach Instytutu Technologii Drewna w Poznaniu

Modernizacja kotłów rusztowych spalających paliwa stałe

Opracowanie: Zespół Zarządzania Krajową Bazą KOBiZE

Wybrane aspekty odzysku energii z odpadów. Dr inż. Ryszard Wasielewski Centrum Badań Technologicznych IChPW

- 5 - Załącznik nr 2. Miejsce/

Viessmann. Efekt ekologiczny. Dom jednorodzinny Kosmonałty 3a Wołów. Janina Nowicka Kosmonałty 3a Wołów

Katowicki Węgiel Sp. z o.o. CHARAKTERYSTYKA PALIW KWALIFIKOWANYCH PRODUKOWANYCH PRZEZ KATOWICKI WĘGIEL SP. Z O.O.

Paliwa z odpadów możliwości i uwarunkowania wdrożenia systemu w Polsce

Efekt ekologiczny modernizacji

Rtęć w przemyśle. Technologia usuwania rtęci z węgla przed procesem zgazowania/spalania jako efektywny sposób obniżenia emisji rtęci do atmosfery

Emisja pyłu z instalacji spalania paliw stałych, małej mocy

PGNiG TERMIKA nasza energia rozwija miasta

Redukcja NOx w kotłach OP-650 na blokach nr 1, 2 i 3 zainstalowanych w ENERGA Elektrownie Ostrołęka SA

G 10.3 Sprawozdanie o mocy i produkcji energii elektrycznej i ciepła elektrowni (elektrociepłowni) przemysłowej

LABORATORIUM SPALANIA I PALIW

Efekt ekologiczny modernizacji

Badania nad zastosowaniem kondycjonowania spalin do obniżenia emisji pyłu z Huty Katowice S.A w Dąbrowie Górniczej

SEMINARIUM. Produkcja energii z odpadów w technologii zgazowania Uwarunkowania prawne i technologiczne

Opracował: mgr inż. Maciej Majak. czerwiec 2010 r. ETAP I - BUDOWA KOMPLEKSOWEJ KOTŁOWNI NA BIOMASĘ

NISKOEMISYJNE PALIWO WĘGLOWE

Dostosowanie Elektrowni Skawina S.A. do produkcji energii odnawialnej z biomasy jako główny element opłacalności wytwarzania energii elektrycznej

Comparative analysis of energy values of coal and waste used for heat and/or electricity production

Uwarunkowania czystego spalania paliw stałych w domowych kotłach c.o. i piecach. Cz.3-Nowoczesne instalacje kotłowe

Zawartość i sposoby usuwania rtęci z polskich węgli energetycznych. mgr inż. Michał Wichliński

Bogna Burzała Centralne Laboratorium ENERGOPOMIAR Sp. z o.o. Kierunek Wod-Kan 3/2014 ODPADOWY DUET

Odpowiedzi na pytania

LABORATORIUM ENERGETYCZNE OFERTA WĘGLA I KOKSU POPIOŁÓW LOTNYCH I ŻUŻLI WÓD ENERGETYCZNYCH

Nowoczesne Układy Kogeneracyjne Finansowanie i realizacja inwestycji oraz dostępne technologie

Krzysztof Stańczyk. CZYSTE TECHNOLOGIE UśYTKOWANIA WĘGLA

G Sprawozdanie o mocy i produkcji energii elektrycznej i ciepła elektrowni (elektrociepłowni) przemysłowej. Nr turbozespołu zainstalowana

WSPÓŁSPALANIE ODPADÓW

Odnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

1. WPROWADZENIE SPOSÓB OBLICZENIA WIELKOŚCI EMISJI TABLICE WIELKOŚCI WYKORZYSTYWANYCH DO OBLICZEO WSKAŹNIKÓW... 4

Doświadczenie PGE GiEK S.A. Elektrociepłownia Kielce ze spalania biomasy w kotle OS-20

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

Dr Sebastian Werle, Prof. Ryszard K. Wilk Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Techniki Cieplnej

ELEKTROCIEPŁOWNIA KRAKÓW S.A. KONDYCJONOWANIE SPALIN W ELEKTROCIEPLOWNI KRAKÓW S.A.

Zał.3B. Wytyczne w zakresie określenia ilości ograniczenia lub uniknięcia emisji zanieczyszczeń do powietrza

Możliwości poprawy jakości powietrza w Polsce mity i rzeczywistość

Załącznik nr 2B do Kontraktu. Paliwo

Odnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

EFEKTYWNOŚĆ KONWERSJI ENERGII CHEMICZNEJ BIOMASY

PROJEKT INDYWIDUALNY MAGISTERSKI rok akad. 2018/2019. kierunek studiów energetyka

Energetyczne wykorzystanie odpadów z biogazowni

Green Program Połaniec Poland Ostrołęka,

Elektrofiltry dla małych kotłów na paliwa stałe. A. Krupa A. Jaworek, A. Sobczyk, A. Marchewicz, D. Kardaś

eko polin EKOPOLIN Sp. z o.o. WNIOSEK O ZMIANĘ POZWOLENIA ZINTEGROWANEGO DLA INSTALACJI ELEKTROWNIA TURÓW W BOGATYNI

Współczesne technologie gospodarki odpadami komunalnymi w aspekcie odzysku energii

REDUXCO. Katalizator spalania. Leszek Borkowski DAGAS sp z.o.o. D/LB/6/13 GreenEvo

Wyzwania strategiczne ciepłownictwa w świetle Dyrektywy MCP

kwartał/rok: Podmiot korzystający ze środowiska Lp. Adres Gmina Powiat Adres: korzystania ze Miejsce/ miejsca Nr kierunkowy/telefon/fax: środowiska

dr inż. Katarzyna Matuszek

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (2017/C 076/02) (1) (2) (3) (4) Miejscowe ogrzewacze pomieszczeń na paliwo stałe

Paleniska rusztowe w aspekcie norm emisji zanieczyszczeń.

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski dr inż. Dariusz Wiśniewski

BADANIA ENERGETYCZNE KOTŁA PRZY SPALANIU PELETÓW ZE ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO

Niska emisja sprawa wysokiej wagi

Kontrola procesu spalania

Air gasification testing of waste fraction from compost sieving

Nowe paliwo węglowe Błękitny węgiel perspektywą dla istotnej poprawy jakości powietrza w Polsce

PL B1. Zakłady Budowy Urządzeń Spalających ZBUS COMBUSTION Sp. z o.o.,głowno,pl BUP 04/06

Termiczne przekształcanie odpadów płyt drewnopochodnych, wymogi i technologie

ZAŁĄCZNIK. (1) Obiekty energetycznego spalania, które należy ująć w przejściowym planie krajowym

69 Forum. Energia Efekt Środowisko

Transkrypt:

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska ISSN 17-481, vol. 14, issue 1 (2012), p. 41-46 http://awmep.org Industrial tests of hydrolytic lignin and coal co-combustion in pulverised boiler Krzysztof GŁÓD 1, Ryszard WASIELEWSKI 2 1,2 Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-80 Zabrze, tel.: 2-27-10-041, fax: 2-27-10-809, e-mail: rywas@ichpw.zabrze.pl Abstract The results of investigation of hydrolytic lignin and coal co-combustion under industrial-scale boiler condition have been presented. Hydrolytic lignin is a waste material formed in large quantities during the processing of wood in the process of hydrolysis. Energy and emission tests were carried out as a comparison to coal combustion. Mass fraction of hydrolytic lignin in the stream of fuel was about 10%. A similar energy efficiency of the process has been yielded during the test and no risk of air pollution emissions increasing has been observed. The results showed that hydrolytic lignin can be used as a component of fuel mixtures for power plant equipped with pulverized boilers. Keywords: co-combustion, hydrolytic lignin, pulverised boiler Streszczenie Przemysłowe testy współspalania ligninocelulozy pohydrolitycznej z węglem kamiennym w kotle pyłowym Przedstawiono wyniki badań przemysłowych współspalania ligninocelulozy pohydrolitycznej z węglem kamiennym w kotle pyłowym. Ligninoceluloza jest materiałem odpadowym powstającym w dużych ilościach podczas przerobu drewna w procesie hydrolizy. Testy energetyczno-emisyjne przeprowadzono jako porównawcze do spalania węgla kamiennego. Udział masowy ligninocelulozy w strumieniu paliwa wynosił około 10%. Podczas testów uzyskano podobne sprawności energetyczne kotła i nie stwierdzono zagrożeń w zakresie podwyższonej emisji zanieczyszczeń do powietrza. Wyniki badań wykazały, że ligninoceluloza może być stosowania jako składnik mieszanek paliwowych dla instalacji energetycznych wyposażonych w kotły pyłowe. Słowa kluczowe: współspalanie, ligninoceluloza, kocioł pyłowy. 1. Wstęp Konieczność wypełniania przez przedsiębiorstwa energetyczne obowiązku wytwarzania części energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych jest najczęściej realizowana w procesie współspalania z paliwami kopalnymi różnych rodzajów biomasy. Do tego celu można wykorzystać również biomasę odpadową, np. pochodzącą z przemysłowych procesów przeróbki drewna. Wprowadzanie do procesu współspalania materiałów odpadowych wiąże się jednak z zagrożeniami eksploatacyjnymi i środowiskowymi, dlatego powinno być poprzedzone szczegółowymi badaniami [1]. Podczas procesu hydrolizy drewna prowadzonego w skali przemysłowej około 0-40% surowca drzewnego stanowi pozostałość poprocesowa, której większość stanowi ligninoceluloza pohydrolityczna [2]. Materiał ten ma niewielkie (poza energetycznym) przemysłowe wykorzystanie, chociaż był przedmiotem wielu prac badawczych [2,, 4]. Ligninoceluloza wykorzystywana jest do produkcji nawozów organicznych oraz drożdży paszowych []. Jest również używana do produkcji brykietów, które są stosowane jako substytut tradycyjnych paliw lub węglonośny środek redukcyjny w hutnictwie żelaza i metali nieżelaznych [5]. Generalnie jednak, ilość wytwarzanej lignino celulozy pohydrolitycznej jest większa niż możliwości jej zagospodarowania (poza wykorzystaniem energetycznym). Ligninoceluloza pohydrolityczna jest produktem ubocznym procesu otrzymywania furfuralu z drewna na drodze hydrolizy. Ligninoceluloza pohydrolityczna, w zależności od gatunku drewna, z którego pochodzi, wykazuje

42 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 14 issue 1 (2012) charakter bezpostaciowej brunatnej masy o pewnej ilości frakcji włóknistej. W niektórych przypadkach posiada właściwości zbliżone do masy włóknistej stosowanej do produkcji płyt pilśniowych. Podstawowe składniki ligninocelulozy pohydrolitycznej to: celuloza (51,8-72,6%) i lignina (27,9-42,0%). Typowe składniki uznawane powszechnie za klasyczną biomasę stanowią, z reguły, 90-95% masy ligninocelulozy pohydrolitycznej. Ligninoceluloza pohydrolityczna zajmuje istotne miejsce w łącznej ilości pozostałości poprzemysłowych w wielu krajach byłego ZSRR. Na przykład, obecnie w Republice Białorusi ilość lignocelulozy pohydrolitycznej nagromadzonej na składowiskach przekracza 6 mln Mg []. Część tego materiału palnego trafia w ostatnim czasie ze względu na bliskie sąsiedztwo również do Polski, gdzie podejmowane są próby jego wykorzystania jako paliwa biomasowego w instalacjach energetyki zawodowej. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu nadzorował testy energetyczno-emisyjne współspalania ligninocelulozy z węglem kamiennym przeprowadzone w jednej z krajowych elektrociepłowni. Celem tych badań była ocena wpływu współspalania ligninocelulozy pohydrolitycznej z paliwem standardowym w kotle pyłowym na zmiany jego sprawności energetycznej oraz emisję zanieczyszczeń do powietrza. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki tych badań. 2. Testy energetyczno-emisyjne Testy energetyczno-emisyjne wykonano jako porównawcze dla spalania węgla kamiennego oraz jego mieszanki z ok. 10% udziałem masowym ligninocelulozy Pomiary przeprowadzono przy dwóch charakterystycznych obciążeniach kotła: ok. 45 Mg/h oraz ok. 110 Mg/h. Zakres badań obejmował przeprowadzenie pomiarów niezbędnych dla celów opracowania bilansu energetycznego kotła oraz wykonanie analiz laboratoryjnych spalanego paliwa, a także powstających w procesie współspalania: spalin i popiołu lotnego. Badania właściwości energetycznych pobranych próbek paliw wykonano w akredytowanym laboratorium IChPW, w oparciu o procedury akredytowane przez Polskie Centrum Akredytacji. Z kolei badania oraz obliczenia bilansowe przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN 12952-15 Kotły wodnorurkowe i urządzenia pomocnicze. Badania odbiorowe na podstawie analiz fizykochemicznych próbek pobranych podczas trwania testów badawczych. Sprawność kotła brutto określono metodą pośrednią (przez wyznaczenie strat). Wykonano również badania emisji zanieczyszczeń do powietrza z instalacji kotłowej w zakresie wymaganym dla współspalania biomasy. Pomiaru składu spalin (CO, CO 2, NO, SO 2, O 2 ) wykonano na kanale za wentylatorem ciągu. Analizy składu gazu wykonano metodami referencyjnymi, zgodnie z obowiązującym podczas badań rozporządzeniem Ministra Środowiska dotyczącym pomiarów emisji. 2.1. Charakterystyka instalacji kotłowej Kocioł OP-10, w którym przeprowadzono badania jest kotłem parowym opalanym pyłem węgla kamiennego, z ciekłym odprowadzaniem żużla. Wydajność cieplna znamionowa kotła wynosi 9 MW. Płynny żużel ścieka otworem odpływowym do zbiornika granulacyjnego napełnionego wodą. Żużel granuluje wpływając do wody, a wirnik łamacza kruszy żużel na drobne części, które gromadzą się w dolnej części granulatora, skąd jest okresowo spuszczany do zbiornika ociekowego. Kocioł ten przewidziany jest do spalania miału węglowego o wartości opałowej od 2262 do 27800 kj/kg. Przemiał węgla realizowany jest w dwóch zespołach młynowych z młynami kulowo-bębnowymi z pośrednim bunkrowaniem, z jednym wentylatorem młynowym na każdy młyn. Urządzenia do spalania składają się z: 6 podajników pyłu, 6 palników pyłowych w układzie U umieszczonych w stropie komory paleniskowej i 4 palników dodatkowych do spalania pyłu zawartego w nadmiarowym powietrzu z obiegu. Wszystkie palniki są palnikami typu szczelinowego. Ponadto kocioł wyposażony jest w 2 lancowe gazowe palniki rozpałkowe na gaz ziemny zabudowane w bocznych ścianach kotła. Instalacja kotłowa wyposażona jest w elektrofiltr dla oczyszczania spalin. 2.2. Charakterystyka paliw i mieszanki paliwowej Ligninoceluloza pohydrolityczna została dostarczona do elektrociepłowni transportem samochodowym w postaci brykietów. Brykiety te łatwo ulegają zmieleniu w typowych układach młynowych stosowanych w układach nawęglania dla kotłów pyłowych. Mieszankę węgla kamiennego z brykietami lignocelulozy pohydrolitycznej przygotowano na placu węglowym elektrociepłowni, składając na placu warstwowo

Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 14 issue 1 (2012) 4 odpowiednie ilości węgla i lignocelulozy dla uzyskania udziału ok. 10%. Przy pomocy zwałowarko-ładowarki przygotowana mieszanka podana została istniejącym układem nawęglania do zasobników przykotłowych kotła. Testy współspalania prowadzono w okresie kilkunastogodzinnym dla każdego badanego obciążenia. Pełną analizę właściwości fizykochemicznych obydwu paliw, z których sporządzono mieszankę przedstawiono w tabeli 2.2.1. Tabela 2.2.1. Właściwości fizykochemiczne badanych paliw. Parametr Symbol Jednostka Analiza techniczna Zawartość wilgoci W t r Ligninoceluloza pohydrolityczna % 29,6 7,0 Zawartość wilgoci W a % 11,0 1,2 Zawartość popiołu A a % 16 20,6 Zawartość części V a % 49,02 27,70 lotnych Zawartość części lotnych V daf % 67,15 5,42 Ciepło spalania Q a s kj/kg 1726 26949 Wartość opałowa Q r i kj/kg 1221 2445 Analiza elementarna Zawartość węgla C a % 45,7 66,7 Zawartość wodoru Ha %,94 4,14 Zawartość siarki S a t % 0,50 0,67 Zawartość siarki palnej S a C % 0,15 0,42 Zawartość azotu N a % 2,85 1,15 Zawartość tlenu (obliczona) a O d % 20,6 5,79 Węgiel kamienny Analizując wyniki analiz badanych materiałów przedstawione w tablicy 2.2.1 można zauważyć, że zawartość wilgoci w brykietach z lignocelulozy jest ponad 4-krotnie wyższa niż w węglu kamiennym. Również zawartość części lotnych w ligninocelulozie jest znacznie wyższa w porównaniu do węgla. Z kolei, zawartość siarki palnej wpływającej na emisję dwutlenku siarki do atmosfery jest w ligninocelulozie blisko o połowę niższa niż w węglu kamiennym. Poziom zawartości popiołu w obydwu paliwach jest zbliżony, natomiast ligninoceluloza posiada znacznie niższą wartość opałową niż węgiel. Właściwości paliw spalanych w kotle przedstawiono w tablicy 2.2.2. Próbki paliw do badań pobrano bezpośrednio z pyłoprzewodów.

44 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 14 issue 1 (2012) Tabela 2.2.2. Właściwości paliw spalanych w kotle OP-10 podczas testów. Parametr Symbol Jednostka Węgiel kamienny Analiza techniczna Zawartość wilgoci W t r % 7,1 9,2 Zawartość wilgoci W a % 1,1 2,2 Zawartość popiołu A a % 24,1 20,1 Wartość opałowa Q r i MJ/kg 2,0 22,9 Analiza elementarna Zawartość węgla C a % 64,2 64,6 Zawartość wodoru H a %,9 4,1 Zawartość siarki S a t % 0,7 0,4 Zawartość azotu N a % 1,15 1, Zawartość tlenu (obliczona) a O d % 5,09 7,2 Mieszanka węgla z ligninocelulozą W efekcie mieszania obydwu paliw uzyskano mieszankę paliwową o udziale masowym ligninocelulozy wynoszącym 9,9%, co stanowi udział energetyczny na poziomie 5,2%. Przy stosunkowo niewielkim udziale biomasy w mieszance paliwowej jej wpływ na parametry energetyczne był niewielki. 2.. Przebieg i wyniki testów energetyczno-emisyjnych Podczas testów energetyczno-emisyjnych kocioł pracował stabilnie w całym zakresie obciążeń, uzyskując zadane wydajności. W trakcie współspalania mieszanki węgla i ligninocelulozy temperatury spalin za poszczególnymi powierzchniami ogrzewalnymi w kotle były zbliżone do temperatur, jakie utrzymywane były przy spalaniu węgla. W tablicy 2.4.1 przedstawiono wyniki bilansu energetycznego kotła. Tabela 2..1. Wyniki bilansu energetycznego kotła OP-10. Parametr Jednostka Węgiel Mieszanka węgla kamienny z ligninocelulozą Wydajność kotła Mg/h 4 105 4 114 Moc cieplna kotła MW 1,5 77,8 0,8 84,6 Średni strumień paliwa Mg/h 6,05 1,6 5,7 14,68 Strumień energii chemicznej paliwa MW 8,65 87,05 6,86 94,5 Strata wylotowa fizyczna spalin MW 5,94 6,46 4,84 6,98 Strata niespalonego CO w spalinach MW 0,029 0,015 0,014 0,016 Strata entalpii i zawartości części palnych w popiele lotnym i żużlu MW 0,54 2,18 0,27 1,2 Strata do otoczenia (promieniowania i konwekcji) MW 1,2 2,2 1,21 2,46 Sprawność energetyczna kotła (brutto) % 80 87,4 82,8 88,6 Z danych przedstawionych w tablicy 2..1 wynika, że sprawności energetyczne kotła uzyskane podczas testów były porównywalne. Sprawności energetyczne nie różnią się więcej niż o 1,2 punktu procentowego w przypadku wyższej wydajności kotła oraz punktów procentowych przy wydajności 4 Mg/h. Podczas testów wykonano również badania produktów ubocznych procesu spalania/współspalania, których wyniki przedstawiono w tablicy 2..2.

Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 14 issue 1 (2012) 45 Tabela 2..2. Wyniki analizy technicznej odpadu paleniskowego - popiół lotny. Parametr Jednostka Węgiel kamienny Mieszanka węgla z ligninocelulozą Wydajność kotła Mg/h 4 105 4 114 Zaw. części palnych w popiele lotnym % 4,49 10,57 2,68 5,95 Badania ubocznych produktów współspalania wykazały korzystny wpływ współspalania biomasy na przebieg procesu. Nastąpiło zmniejszenie zawartości części palnych w popiele lotnym w stosunku do wartości uzyskanych podczas spalania samego węgla kamiennego. Z kolei w tablicy 2.. przedstawiono parametry emisyjne uzyskane podczas prowadzenia testów badawczych wraz z dopuszczalnymi wartościami emisyjnymi dla węgla kamiennego i mieszanki węgla kamiennego z 5,2% udziałem energetycznym biomasy, określonymi w oparciu o rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji. Tabela 2... Wyniki pomiarów emisyjnych z kotła OP-10. Mieszanka węgla z Parametr Jednostka Węgiel kamienny Emisja lignocelulozą dopuszczalna** Wydajność kotła Mg/h 4 105 4 114 Stężenie CO* mg/m n 56 196 66 29 - Stężenie SO 2 * mg/m n 128 1402 128 191 1500/1464** Stężenie NO 2 * mg/m n 1008 599 1004 570 600/590** Stężenie pyłu* mg/m n 15 6 5 6 100/100** Zawartość O 2 % 14,6 8,0 1,8 8,4 - (*) w przeliczeniu na 6% zawartość tlenu w spalinach (**) standardy dla mieszanki węgla kamiennego z 5,2% udziałem energetycznym biomasy Jak wynika z danych przedstawionych w tabeli 2.. - emisja SO 2 podczas współspalania ligninocelulozy była porównywalna z emisją podczas spalania węgla kamiennego. Nieznacznie niższa wartość tej emisji przy współspalaniu ligninocelulozy wynika ze znacznie niższej zawartości siarki w biomasie. Główny wpływ na poziom emisji SO 2 podczas testów spalania/współspalania posiadają właściwości fizykochemiczne stosowanego węgla kamiennego. Z kolei, emisja NO x podczas współspalania biomasy była nieznacznie niższa w porównaniu z emisją podczas spalania węgla kamiennego. W przypadku pracy kotła z wydajnością 4 Mg/h wartości emisji NO x przekraczają wprawdzie wartości dopuszczalne, jednak jest to związane ze znacznie przekroczoną ilością powietrza doprowadzanego do spalania. Podczas spalania/współspalania zarówno węgla jak i jego mieszanki z ligninocelulozą przy wyższym obciążeniu kotła - wartości emisji dopuszczalnej dla NO x zostały dotrzymane.. Podsumowanie Przeprowadzone testy energetyczno-emisyjne wykazały pełną przydatność ligninocelulozy pohydrolitycznej do stosowania jako składnika mieszanek paliwowych dla instalacji energetycznych wyposażonych w kotły pyłowe. Podczas współspalania ligninocelulozy z węglem kamiennym kocioł pracował stabilnie, bez znaczących zmian sprawności energetycznej oraz bez stwarzania istotnych zagrożeń środowiskowych.. Literatura 1. Pr. zbior. pod red. M. Ściążko, J. Zuwała i M. Pronobis: Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce, Wyd. Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla i Politechnika Śląska, Zabrze, 2007, 2. Kin Z.: Badania nad utylizacją produktów ubocznych otrzymywanych przy wstępnej hydrolizie wodnej drewna bukowego, Prace Wydziału Nauk Technicznych Bydgoskiego Towarzystwa Naukowego, Seria A nr 4, Bydgoszcz, 1966

46 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 14 issue 1 (2012). Kapustina I.B., Moskalchuk L.N., Matyushonok T.G., Pozylova N.M., Khololovich M.E.: Investigation of Hydrolysis Lignin for the Purpose of Its Possible Use as a Land Reclamation Sorbent for Rehabilitation of Soil Polluted with Radionuclides, Chemistry for Sustainable Development, 14, 2006, s.1-18, 4. Tikavy V.A., Osinovskiy A.G., Greben V.V., Yushkevich I.A.: Organicheskiye udobreniya na osnove gidroliznogo lignina i ikh ispolzowaniyje v selskom khozyaystve, Mińsk, 198, 5. Izumrudova T. V.: Novye puti ispolzovaniya ligninovykh otkhodov, Moscow, 1976.