ZGAZOWANIE WĘGLA

headban_slim.jpg
Polish (Poland)English (United Kingdom)
Home » O projekcie » Tematy Badawcze » Temat Badawczy 2
czwartek, 27 Lut 2020
Email Drukuj PDF

Obszar 2.1: Procesy wzbogacania i przygotowania paliwa



Przygotowanie paliw dla procesów zgazowania jest istotnym elementem rozwoju technologii mającym wpływ na efektywność energetyczną i ekonomikę procesu. Zakres realizacji i parametry technologiczne procesu uzależnione są od opcji technologicznej procesu zgazowania oraz dostępnej bazy surowcowej. Procesy wzbogacania pozwalają na uzyskanie paliw o wysokiej jakości zarówno pod względem energetycznym (wzrost kaloryczności poprzez usuniecie nadmiernych ilości składników balastowych) oraz ekologicznym (obniżenie zawartości siarki, rtęci i innych zanieczyszczeń chemicznych). W przypadku procesów mechanicznego wzbogacania węgla istotnym aspektem przy wyborze technologii tego procesu jest również możliwość pełnego wykorzystania krajowego zaplecza technologicznego.

Zagadnienie ograniczenia emisji metali ciężkich do środowiska jest problemem stwarzającym istotny przedmiot zainteresowania najważniejszych instytucji europejskich, przy czym podkreśla się, że głównymi jej źródłami są procesy energetycznego wykorzystania węgla. Nowym rozwijanym obecnie w świecie kierunkiem ograniczenia emisji rtęci są procesy jej usuwania bezpośrednio z paliwa przed procesem spalania/zgazowania [3]. Procesy te stanowią alternatywę w stosunku do wtórnych metod ograniczenia emisji rtęci poprzez oczyszczanie gazów spalinowych [4]. Idea wspomnianego rozwiązania polega na zastosowaniu pirolizy niskotemperaturowej, w trakcie której z uwagi na niską temperaturę rozkładu występujących w węglu związków rtęci następuje stosunkowo łatwe jej uwalnianie wraz z innymi lotnymi produktami tego procesu. Proces ten będzie obiektem badań prowadzonych w ramach tego tematu badawczego.

Istotnym kierunkiem badań nad rozwojem technologii zgazowania są również badania operacji dozowania paliw do reaktora. W przypadku dozowania zawiesiny wodnej ważnymi elementami są: maksymalizacja udziału fazy stałej jak również minimalizacja strat hydraulicznych związanych z transportem paliwa do reaktora (nowe czynniki dyspergujące i aeracyjne). Zagadnienia hydrodynamiki przepływu układów wielofazowych są jednak dość słabo rozpoznane zarówno w obszarze teorii jak i modelowania – odnosi się to szczególnie do zawiesin o wysokiej koncentracji fazy stałej. Przewidziane w ramach tego tematu badania hydrodynamiki przepływu skoncentrowanych zawiesin węgla umożliwią zdefiniowanie warunków występowania i sposobu przeciwdziałania zjawiskom niekorzystnym, takim jak stopniowa sedymentacja fazy rozproszonej paliwa w rurociągu lub jej niestabilny skład w miejscu docelowym. Zjawiska te determinują warunki magazynowania, transportu i aplikacji paliwa do reaktora.

Rozpatrywany obszar badań obejmuje: oczyszczanie paliwa z rtęci na drodze niskotemperaturowej pirolizy (część tematu badawczego nr 2.1.1), wzbogacanie i przygotowanie paliwa dla różnych procesów zgazowania (część tematu badawczego nr 2.1.2) oraz optymalizację i rozwój procesów dozowania paliwa w zawiesinie wodnej (część tematu badawczego nr 2.1.3). Badania te realizowane będą w skali wielkolaboratoryjnej a ich rezultaty wykorzystane zostaną do:

- oceny zaproponowanych rozwiązań technologicznych i technicznych oraz określenia dalszych kierunków prac badawczych w tym ich kontynuacji w skali pilotowej (części tematu badawczego nr: 2.1.1 oraz 2.1.3),

- oceny i wyboru technik wzbogacania wraz z opracowaniem wytycznych i procedur realizacji procesu ze szczególnym uwzględnieniem różnych opcji technologicznych zgazowania oraz uwarunkowań krajowych w tym bazy paliwowej oraz zaplecza technicznego przemysłowych zakładów wzbogacania (część tematu badawczego nr 2.1.2).

Strona 2 z 20

Zadanie badawcze „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej” finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych pt.: „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”.

brlogo