Zakład Kotłów, Spalania i Procesów Energetycznychhttp://wme-z1.pwr.edu.pl/

Tu Jesteśmy

ANALIZA PRACY KOTŁOW ENERGETYCZNYCH MODELOWANIE I POMIARY: ROZKŁAD TEMPERATUR I STEZEN W KOMORZE

SPALANIA, EMISJI ( NOX,SOX,Hg… PYŁY)Obszar badawczy: technologia spalania w kotłach, CFD symulacje, modelowanie elementów elektrowni,modelowanie systemów energetycznych,analiza on-line danych pomiarowych systemu,modelowanie kotłów w warunkach minimalnych obciązen , techniki poprawy elestyczności kotłów i stabilnosci pracy , Jednoczesne odazotowanie i odsiarczanie -Dobór technik i sorbentow do obnizenia NOx Sox i rtęci formowania się osadów, szlakowania oraz

zanieczyszczeń TECHNIKI ZGAZOWANIA I TORYFIKACJI PALIW NISKOGATUNKOWYCH Porownanie danych pomiarowych i obliczeniowych.

(Modliński et al., Energy, 2015)

40,73 t/h

17,16 t/h

15,99 t/h

1,05 t/h

1,75 t/h

388,83 t/h

351,0 t/h

413,2 C

401,6 C

393,9 C

391,2 C

512,89 C

509,6 C

502,47 C

496,1 C

534,7 C

539,0 C

537,5 C

226,3 C

258,3 C

342,8 C

227,0 C 37,3 C

15,06 MPa

SH2

injection 1

SH4SH3

conw

ectio

n

L

P

0,00 t/h

0,00 t/h

0,85 t/h

341,4 C

341,3 C

381,01 C

383,9 C

469,46 C

459,5 C

466,8 C

459,9 C

515,4 C

517,2 C

342,0 C

L

P

12,95 MPa

2,64 MPa

2,65 MPa

16,63 MPa 2,97 MPa

2,78 MPa

14,57 MPa

96,73 MW 142,0 Gcal/h

SH1injection 2

injection 1

plat

ens

final

wall

injection 2

HP injection:HL injection:

RH1 RH2 RH3

LIVE STEAM

REHEATED STEAM

ECO

• 0-D obliczenia projektowe i sprawdzające kotła i bloku

Temperature (⁰C).(Modliński et al., Energy, 2015)

Pomiary i analizy różnych paliw badania parametrów pożarowo-wybuchowych

Badania spalania i współspalania- dobór parametrów dla zupełnego wypalenia i

minimalnej emisji - (NOx, Hg, SoxPCDD/PCDF)

Palnik jednopaliwowy, Symulacja 2

Palnik dwupaliwowy, Symulacja 2

Oferta badawcza: Badania jakości spalaniapaliw stałych, ciekłych i gazowych,• Ocena emisji gazowych ze spalania paliw• Badania spalania pyłów w różnych

atmosferach OEA i OXY• Ocena jakości paliw ze względu na spalanie• Opracowanie technologii spalania

odpadów moc cieplna 20kW H= 3 m,dwew= 135mm,Temperatura: 1200°C

PALNIKI przemysłowe na Paliwa Ciekłe (atomizacyjne i

gazodynamiczne,rozruch, wspomagające)

Płomień glicerolu z palnika o mocy 7MW W ZIMNYM KOTLE OP-650

SUSZENIE WĘGLA BRUNATNEGO I BIOMAS

Oferta badawcza:• Dobór technologii suszenia i wykonanie projektu instalacji w zależności od

istniejących lokalnie źródeł ciepła- optymalizacja technologii• Testy suszenia paliw na trzech różnych suszarkach• Dobór i optymalizacja parametrów spalania z wykorzystaniem podsuszonego

paliwa,• Analiza ekonomiczna wykorzystania podsuszonego węgla w elektrowni

Suszarka fontannowo fluidalna połączona z kolektorem słonecznym koncentrycznym

Nie można wyświetlić obrazu.

Piec obrotowy do toryfikacji

TORYFIKACJA BIOMASY i odpadówOraz produkcja biowegli

Oferta badawcza:• Waloryzacja paliw biogennych

Produkcja toryfikowanej biomasy,• Produkcja biowęgla• Ocena spalania i współspalania

toryfikowanej biomasy,• Oczyszczanie gazów z toryfikacji,• Ocena energochłonności mielenia,

TORYFIKATOR PILOTOWY

Skaner nie wymagać dokładnego czyszczenia powierzchni rury z osadu (jak wprzypadku metody ultradźwiękowej). Ideą działania skanera jest pomiar zmianindukcji, które wynikają ze zmian w grubości ścianki badanej rury

Prototyp skanera indukcyjnego dobadania grubości ścianki rur parownika

OCENA RYZYKA ZAGROŻEŃ KOROZYJNYCH KOTŁA

Oferta badawcza:• Ocena stanu powierzchni

ogrzewalnych kotła,• On-line Monitoring zagrożeń

korozyjnych kotła

HEXO QUADROCOPTER z kamerą do inspekcji on-line zagrożeń korozyjnych kotła

Badania wpływu właściwości paliw i warunków spalania na szybkość korozji (i trwałość powłok ochronnych) – badania obiektowe

Lokalizacja sondy korozji

Lokalizacja sondy korozji

Porównanie grubości powłoki ochronnej przed i po testach

Monitoring on-line zagrożenia korozyjnego parowników kotłów pyłowych

Rezystancyjna sonda korozyjna System monitoringu on-line zagrożenia korozyjnego parowników w oparciu o kontrolę składu spalin w warstwie

przyściennej

Opracowanie technologii separacji CO2 w procesie zgazowania do wodoru metodą wapniowej pętli

chemicznej oraz ze spalin na staych i ciekychsorbentach

Oferta badawcza:• Badania wychwytu CO2 na stałych sorbentach,- i ciekłych• Zgazowanie paliw stałych i odpadów w różnych atmosferach gazowych,

Stanowiska plazmowe do zgazowania paliw stałych i odpadowych

Plazma łukowa, 9 kWPlazma mikrofalowa, 2 kW

Stanowisko zgazowania z plazmotronem wnękowym (plazma

łukowa)

Przepływowy reaktor do zgazowania plazmowego

Instalacja zgazowania plazmowego - widok

Plazmotron

Projekt NCBiR nr: N R06 0003 10/2010

Plazma mikrofalowa

W ramach prac badawczych prowadzonych w Zakładzie analizuje się potencjał i zastosowanie plazmy mikrofalowej w oczyszczaniu i kondycjonowaniu gazów. Dotyczy to między innymi:• poprawy jakości surowego syngazu (spadek zawartości węglowodorów oraz CO2

przy jednoczesnym wzroście CO i H2) • usuwania CO2 (na drodze dysocjacji i redukcji z wykorzystaniem CxHy i H2)

Zakład dysponuje dwoma reaktorami plazmy mikrofalowej:• Małej skali z jednym generatorem mikrofal (3 kW) i długości 60 cm,• Z czterema szeregowymi generatorami mikrofal (2x3 kW i 2x2 kW) i długości 150

cm,

oraz sprzętem do analizy plazmy jak i gazowych produktów otrzymywanych w wyniku jej odziaływania :• Spektroskop z kamerą CCD ,• Chromatografy gazowe (MS, FID, TCD).

NEXA – stanowisko do badań ogniw paliwowych

Badania nad zastosowaniem ogniw paliwowych do produkcji energii

luvb wodoru – elektroliza Analiza użycia PEMEC i SOEC do produkcji wodoru oraz współelektroliza CO2 i H20 w SOEC.

Energetyka rozproszona-zaawansowane układy CHP hybrydowe wysokosprawne ( uklady z ogniwem paliwowym dla malych jednostek oraz z układami akumulacji energii)odzysk ciepła

Trigeneracja. Gaz z odmetanowania kopalńKopalnia„Pniówek”

Możliwości analityczne Laboratorium paliw i gazów palnych i spalin

Analiza GCMS (chromatografia ze spektrometrem masowym)

Chromatografia gazowa Skład gazów m.in. z procesów zgazowania oraz spalin

(FTIR; NDIR) Analizy rteci w paliwie i w gazie oraz uklad do poboru

gazow do analizy dioksyn i furanów

Właściwości paliw stałych Analiza techniczna, Kaloryczność paliw Analiza elementarna (CHNS) Analiza składu popiołów (tlenki) Analiza DSC Anlizy TG/DTA kinetyka procesu

Laboratorium wybuchowości Kompleksowe charakterystyki pożarowo-wybuchowe Maksymalne ciśnienie wybuchu (p max) Maksymalna szybkość narastania ciśnienia wybuchu

(dp/dt)max Wskaźnik wybuchowości K st Klasa zagrożenia wybuchowego Dolna granica wybuchowości (DGW) Minimalna energia zapłonu (MEZ) Temperatura zapłonu w chmurze Temperatura zapłonu w warstwie Stężeniowe granice zapłonu

POMIARY NA OBIEKTACH ENERGETYCZNYCH

• Pomiary emisji zanieczyszczeń pyłowo – gazowych• Pomiary równoległe stacjonarnych systemów

ciągłego pomiaru emisji zanieczyszczeń• Pomiary skuteczności odpylania elektrofiltrów i

innych urządzeń odpylających• Odsiarczanie spalin kotłowych – pomiary, badania,

doradztwo DOBÓR SORBENTÓW , ich DYSTRYBUCJA, BADANIA ICH REAKTYWNOŚCI• Odazotowanie spalin – pomiary, badania, doradztwOPOMIAR ROZKLADU TEMPERATUR SONDMI ASPIRACYJNYMI W KOMORACH KOTŁÓW I DOBOR DYSZ I ICH LOKALIZACJI do SNCR pus DESOX• Pomiary i modernizacje układów transportu

sorbentów i produktów procesów spalania i odsiarczania

Pomiary hałasuBadania bilansowe i pomiary emisji rtęciPOBÓR PROBEK DO analizy DIOKSYN i FURANÓW

PROJEKTY TECHNOLOGICZNEz analizą techniczno-ekonomiczną• Utylizacja biomasy odpadów i osadów ścieków

opracowanie konfiguracji instalacji w wariantach produkcji :

-kogeneracji, trigeneracji, ORC- syngazu lub wodoru - Biowęgla i olei• Zgazowanie plazmowe – i dwustopniowe NGP-(rozne

substancje)mikrofalowe oczyszczanie gazu • Toryfikacja – rozwiązanie autorskie reaktorów• Hybrydowe Instalacje CHP z wykorzystaniem paliw

niskogatunkowych • Instalacje z sorbentami do suchego i półsuchego

odsiarczania o efektywności >70%-100• palniki pyłowe z układem zapłonu • palniki rozruchowe na biopaliwa ciekłe i plazmowe• Układy monitoringu zagrożenia korozja

wysokotemperaturową• Modelowanie kotłów energetycznych wraz z

procesami odsiarczani i odazotowania • Wychwytywania CO2 na stałych i ciekłych sorbentach • Badania układów z ogniwami paliwowymi do

produkcji energii elektrycznej i elektrolizy • Średnio i wysokotemperaturowymi• Demineralizacji wody za pomocą plazmy

niskotemperaturowej• Badania biokoksików jako magazynu H2, CO2 i

polepszacza gleby