Metodyka doboru składników kompozytowych paliw stałych dla celów zgazowania

• Autorzy: Tomasz Dzik , Andrzej Rozwadowski

Warianty tytułu

Methods of Selecting Components of Composite Solid Fuels for the Purpose of Gasification

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Wytwarzanie paliw kompozytowych z węgla i biomasy stanowi innowacyjne podejście do procesów konwersji paliw stałych. Operacja scalania węgla i biomasy stwarza bowiem nie tylko możliwość zwiększenia tzw. gęstości energetycznej biomasy, ale również okazję do wprowadzenia do składu paliwa dodatków, które dzięki swoim specyficznym właściwościom fizykochemicznym pozwalają podnieść wartość użytkową uzyskanego kompozytu. Celem projektu "CoalGas" - Work Package 5, w którym uczestniczy Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, jest opracowanie technologii przygotowania węgla i biomasy dla celów zgazowania. Jednym z głównych zadań, od którego rozpoczęto realizację projektu "CoalGas" w zakresie Work Package 5 było opracowanie koncepcji procesowych przygotowania węgla i biomasy do wytworzenia paliwa kompozytowego dedykowanego instalacjom prowadzącym procesy spalania oraz zgazowania. Opracowana metodyka doboru składników paliwa kompozytowego dla celów zgazowania pozwala na: wytypowanie typu reaktora, dla którego może być dedykowane paliwo kompozytowe wytworzone z węgla i biomasy, określenie parametrów technologicznych jakimi powinno charakteryzować się paliwo kompozytowe oraz dobór składników i opracowanie receptury paliw kompozytowych przeznaczonych do zgazowania w wytypowanych urządzeniach. Zaproponowana metodyka zawiera trzy fazy postępowania, składające się z kilku etapów, co umożliwia modyfikację składu chemicznego paliwa kompozytowego przeznaczonego do procesu zgazowania oraz pozwala na kształtowanie jego właściwości mechanicznych. Metoda łączy w sobie elementy: modelowania (w zakresie procesu zgazowania), elementy badawcze (w zakresie analizy technicznej i elementarnej składników), elementy doświadczalne (w zakresie procesu aglomeracji ciśnieniowej), elementy konstrukcyjne (w zakresie doboru cech układu zagęszczania) oraz elementy utylitarne poprzez zastosowanie technologii wytwarzania i zgazowywania tych paliw. (abstrakt oryginalny)

EN

The production of composite fuels of coal and biomass is an innovative approach to the processes of converting solid fuels. Not only does the operation of coal and biomass consolidation create an opportunity for increasing the energy density of biomass, but also a chance to incorporate additives to fuels which - thanks to their specific physical and chemical properties - allow for increasing the usable value of the obtained composite. The "CoalGas" - Work Package 5 programme in which the AGH University of Science and Technology participates is aimed at developing the technology for producing coal and biomass for the purpose of gasification. One of the main tasks with which the "CoalGas" project was initiated in the range of Work Package 5 was to develop the process concepts for preparing coal and biomass for the generation of composite fuels dedicated to installations used in the burning and gasification processes. The elaborated methods of selecting composite fuel components for the purpose of gasification allows for selecting the type of reactor for which the composite fuel produced from coal and biomass is dedicated, specifying technological parameters of composite fuels, as well as selecting ingredients and working out the recipe for composite fuels intended for gasification in the selected devices. The proposed methods include three phases of the process consisting of several stages which enables the modification of the chemical contents of a composite fuel intended for the gasification process, and enables the development of its mechanical properties. The method combines the following elements: modelling (in the range of the gasification process), research elements (in the range of the technical and elemental analysis of components), experimental elements (in the range of the pressure agglomeration process), construction elements (in the range of the selection of the compaction system) and utilitarian elements by using the technology of producing and gasifying these fuels. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Gospodarka paliwowa; Produkcja paliw; Materiały kompozytowe; Technologie wytwarzania

EN

Fuel economy; Fuel production; Composite materials; Manufacturing technologies

• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2012
• Tom: 15
• Numer: z. 3
• Strony: 169--180

Twórcy

autor

Tomasz Dzik

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Andrzej Rozwadowski

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• Chawdhury M.A.,Mahkamov K, 2011 - Development of a Small Downdraft Biomass Gasifier for Developing Countries. J.Sci.Res., 3(1), 51-64.
• Chłopek i in. 2012 - Chłopek M., Dzik T., Hryniewicz M., 2012 - The method forselection of the working system components for a pellet press with flat die. Chemik: nauka-technika-rynek t. 66, nr 5, s. 493-500.
• Chmielniak T., Ściążko M., 2008 - Czysta energia produkty chemiczne i paliwa z węgla - ocena potencjału rozwojowego. Zgazowanie węgla. Wyd. IChPW.
• Collot A.G., 2006 - Mathing gasifiction technologies to coal properties. International Journal of Coal Geology, 65,191-212.
• Dreszer K.,Więcław-Solny L., 2007 - Produkcja paliw silnikowych z węgla poprzez zgazowanie i syntezę Fischera-Tropscha. Polityka Energetyczna t. 10, z. spec. 2, s. 189-202.
• Filipowicz M. i in., 2012 -Wstępne badania nad optymalizacj¹ procesu spalania paliw pochodzenia biomasowego w kotłach małej mocy. Polityka Energetyczna t. 15, z. 1, s. 59-75.
• Fock F., Thomsenk., 2000 - DTU, MEK, Denmark.
• Gasification World Database, 2007 - US Departament of Energy, Office of Fossil Energy, National Energy technology Laboratory.
• Higman K., Burgt M., 2007 - Gasification, second edition, GPP.
• Haustein E., Grabarczyk L., 2012 - Wpływ współspalania biomasy z węglem kamiennym na wybrane właściwości fizyczno-chemiczne popiołu lotnego. Polityka Energetyczna t. 15, z. 2, s. 87-101.
• Lemaingnen L. i in., 2002 - Factors governing reactivity in low temperature coal gasification. Part II. An attempt to correlate conversions with inorganic and mineral constituents. Fuel, vol. 8, 315.
• Molina A., Mondragon F., 1998 - Reactivity of coal gasification with steam and CO2. Fuel, vol 77, 1831.
• Robak J., 2008 - Czysta energia produkty chemiczne i paliwa z węgla - ocena potencjału rozwojowego. Przygotowanie paliw do zgazowania. Wyd. IChPW.
• Sedlacek P. i in., 2003 - Ecological pellets from brown coal and biomass. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, z. 2(11), s. 11-17.
• Sedlacek P. i in., 2005 - Possibilities of high sulphur content coal combustion with biomass contribution. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, z. 2(15), s. 35-45.
• Topolnicka T., 2011 - Wykonanie badań i opracowanie kryteriów oceny przydatności technologicznej węgla dla procesu zgazowania naziemnego - raport merytoryczny z przeprowadzonych badań i prac technicznych w okresie 05.2010 12.2012. Część tematu badawczego nr 1, Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej. Praca niepublikowana.