ZASTOSOWANIE PALENISKA CYKLONOWEGO W PROCESIE WITRYFIKACJI POPIOŁÓW LOTNYCH NA POTRZEBY PRODUKCJI MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania paleniska cyklonowego w procesie witryfikacji popiołów lotnych na potrzeby produkcji materiałów budowlanych. Proponowane rozwiązanie oprócz funkcji topienia popiołów lotnych i przygotowania na ich bazie materiałów o wymaganych właściwościach pozwala na zabudowę w układzie kotła bloku parowego. Dzięki temu palenisko cyklonowe zwiększa elastyczność energetyczną kotła a tym samym całego bloku parowego. Poprzez jego zabudowę możliwe jest w okresie "doliny nocnej" wyłączenie podstawowych palników kotła pyłowego, jednocześnie utrzymując go w stanie gorącej rezerwy dzięki spalaniu gazów powstałych w procesie spalania i zgazowania pyłu węglowego w palenisku cyklonowym. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest znaczące obniżenie kosztów utrzymania bloku parowego w gotowości do produkcji energii elektrycznej przy jednoczesnym przetwarzaniu popiołów lotnych do użytecznych gospodarczo materiałów. Z punktu widzenia procesu witryfikacji popiołu lotnego korzystne jest stosowanie popiołów lotnych o wysokiej stracie prażenia. Uzyskany w trakcie procesu witryfikacji produkt charakteryzuje się stratą prażenia na poziomie 0.1%. Poprzez zastosowanie odpowiedniego procesu chłodzenia płynnego żużla możliwe jest uzyskanie materiału o dużej porowatości który można wykorzystać np. przy produkcji pustaków ściennych.

Pełny tekst (pdf)

[1]  Kołakowski J., Szymański E.: Popioły paleniskowe w budownictwie, Wydawnictwo Arkady, Warszawa 1961.

[2]  Reiss H., Kiersztyn E.: Żużel i tworzywa żużlowe w budownictwie, Wydawnictwo Arkady, Warszawa 1960.

[3]  Galos K., Uliasz-Bocheńczyk A.: Źródła i użytkowanie popiołów lotnych ze spalania węgli w Polsce, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, tom 21, zeszyt 1, 2005, s. 23-42.

[4]  Stefańczyk B. praca zbiorowa: Budownictwo ogólne Tom 1 Materiały i wyroby budowlane, Wydawnictwo Arkady, 2005.

[5]  Zarzycki R., Warzecha P., Kobyłecki R., Bis Z., Modelowanie matematyczne i symulacje numeryczne tlenowego spalania węgla oraz zgazowania w przedpalenisku cyklonowym, Spalanie tlenowe dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytem CO2, seria Monografie nr 301, Częstochowa 2015, pp. 310 - 334.

[6]  Kobyłecki R., Zarzycki R., Bis Z.: Przedpalenisko cyklonowe dla spalania i zgazowania pyłu węglowego, Wydawnictwo ITC, Energetyka Gazowa tom 2, 2016, s. 277-285.

[7]  Zarzycki R., Bis Z.: Modelowanie procesu spalania i zgazowania pyłu węglowego w palenisku cyklonowym, Wydawnictwo ITC, Energetyka Gazowa tom 2, 2016, s. 361-376.

[8]  Zarzycki R., Bis Z., Kobyłecki R.: The concept of coal burning in a cyclone furnace, IX ICCHME, 23-26 May 2016, Cracow, Poland, no. 492.

[9]  Zarzycki R., Bis Z.: Modelling of the process of coal dust combustion in a cyclone furnace, IX ICCHME, 23-26 May 2016, Cracow, Poland, no. 493.

[10]  Zarzycki R., Bis Z.: Modelling of coal dust gasification in a cyclone furnace under oxy-fuel combustion conditions, IX ICCHME, 23-26 May 2016, Cracow, Poland, no. 494.

[11]  Zarzycki R., Kratofil M., Pawłowski D., Ścisłowska M., Kobyłecki R., Bis Z., Analiza spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym, Polityka Energetyczna, t. 16, zeszyt 3, 2013, s. 325-337.

[12]  Zarzycki R., Kobyłecki R., Kratofil M., Ścisłowska M., Pawłowski D., Bis Z., Badania spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym, Polityka Energetyczna tom 17, z. 3. Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 381 - 392.

[13]  Kobyłecki R., Zarzycki R., Kratofil M., Pawłowski D., Bis Z., Badania spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym, Aktualne Zagadnienia Energetyki, TOM I, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2014.

[14]  Bis Z., Kobyłecki R., Zarzycki R., Urządzenie do spalania i zgazowania paliw stałych, Zgłoszenie wynalazku P.411668, 2015.

[15]  Zarzycki R., Kratofil M., Pawłowski D., Ścisłowska M., Kobyłecki R., Bis Z., Analiza wyników obliczeń numerycznych przepływu pyłu węglowego oraz gazu w palenisku cyklonowym, Polityka Energetyczna, t. 16, zeszyt 3, 2013, s. 301-312.

[16]  Zarzycki R., Kratofil M., Pawłowski D., Ścisłowska M., Kobyłecki R., Bis Z., Układ podawania paliwa do przedpaleniska cyklonowego, Polityka Energetyczna, t. 16, zeszyt 3, 2013, s. 313-324.

[17]  Zarzycki R., Kobyłecki R., Kratofil M., Bis Z., Kierunki rozwoju palenisk cyklonowych, Polityka Energetyczna tom 17, z. 4. 2014. Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 249 – 261.

[18]  Nowak W., Pronobis M.: Nowe technologie spalania i oczyszczania spalin. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2010, Gliwice.

[19]  Nowak W., Czakiert T.: Spalanie tlenowe dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytywaniem CO2. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 2012, Częstochowa.

[20]  Kordylewski W., Robak Ł.: Witryfikacja odpadów i popiołów, Gospodarka Paliwami i Energią, nr 7, 2002, s. 18-21.

[21]        http://www.spalanie.pwr.wroc.pl/badania/publikacje/witryfikacja.PDF {dostęp 2016.05.16}.

[22]  Huczko A.,  Lange H.,  Chojecki G.,  Dziadko D.: Plazmowa witryfikacja odpadów o charakterze pylistym, Przemysł Chemiczny, Wydawnictwo SIGMA-NOT, T. 79, nr 10, 2000, s. 333 - 335.

[23]  http://www.spalanie.pwr.wroc.pl/badania/publikacje/modyfikacja%20popiolu.pdf {dostęp 2016.05.16}.

[24]  Borowski G., Szulżyk-Cieplak J.: Zeszkliwienie jako sposób neutralizacji odpadów niebezpiecznych, Inżynieria bezpieczeństwa a zagrożenia cywilizacyjne: zmienność zagrożeń a innowacje w ratownictwie, Centralna Szkoła Państwowej Straży Pożarnej w Częstochowie, 2014, s. 19-34.

[25]  Borowski G.: Ocena przydatności zeszkliwienia osadów ściekowych do ich zagospodarowania, Ochrona środowiska i zasobów naturalnych, nr 51, 2012, s. 78-84.

[26]  Kasprzyk K., Zboromirska-Wnukiewicz B., Dyjakon A., Kogut K., Kasprzyk Z.: Thermal Transformation of Combustion Wastes from Coal-Fired Boilers, Archives of Metallurgy and Materials, vol. 54, iss. 4, 2009, pp. 1021-1027.