Ocena możliwości wykorzystania gazów niskokalorycznych w technologiach ograniczania emisji substancji szkodliwych z procesów spalania

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesu reburningu z wykorzystaniem gazu ze zgazowania biomasy odpadowej w kotle węglowym małej mocy. Pokazano wpływ paliwa dodatkowego na emisję tlenków azotu, a także innych zanieczyszczeń: WWA i CO. Dodatkowo przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych określania normalnej prędkości spalania gazu ze zgazowania biomasy odpadowej jako parametru determinującego możliwość stabilnego współspalania z węglem. Wyniki pokazują, że ilość emitowanych tlenków azotu w wyniku dodatku paliwa gazowego do komory spalania zmalała o ponad 30%. Jednocześnie wyniki analiz pomiaru WWA w spalinach pokazują, że także sumaryczna ilość WWA jest znacznie większa przy spalaniu samego węgla niż przy współspalaniu z gazem ze zgazowania osadów ściekowych. W ramach przeprowadzonych badań określono również wpływ procesu spalania na emisję CO. Analizując wyniki, można stwierdzić, że przy zwiększaniu ilości dodatkowego paliwa do komory spalania stężenie tlenku węgla rośnie. Jest to zjawisko, które obserwuje się w przypadku większości instalacji niskoemisyjnego spalania. W zakresie wyników badań eksperymentalnych normalnej prędkości spalania stwierdzono, że uzyskane wartości dla analizowanego gazu ze zgazowania osadów ściekowych są zgodne z obliczeniami teoretycznymi, prezentowanymi we wcześniejszych pracach z tego zakresu. Wyniki te jednoznacznie wskazują, że istnieje optymalny zakres parametrów współspalania gazu ze zgazowania biomasy niekonwencjonalnej, przy których możliwe jest prowadzenie procesu reburningu.

The paper presents the results of experimental reburning process using gas from the gasification of waste biomass in small capacity coal-fired boiler. The effect of additional fuel on emissions of nitrogen oxides and other pollutants: PAHs and CO was analysed. Additionally, the results of experimental determination of the laminar flame speed of the waste biomass gasification gas as a parameter determining the possibility of a stable co-combustion with coal are presented. The results show that the amount of nitrogen oxides emitted by the addition of gaseous fuel into the combustion chamber decreased by over 30%. At the same time, the results of the measurement of PAHs in the flue gases show that the total amount of PAHs is much higher when burning the coal than through the co-combustion of gas from gasification process of sewage sludge. The impact of the co-combustion of gas in coal fired boiler on the emission of CO was also determined. It can be concluded that increasing the amount of additional fuel fed into the combustion chamber increases the concentration of carbon monoxide. It is a phenomenon that is observed in the majority of low emission combustion installations. In terms of the results of experimental studies of laminar flamespeed, it was found that the values obtained for the analyzed gas from gasification of sewage sludge are consistent with theoretical calculations presented in previous works in this field. These results clearly show that there is an optimal range of parameters co-combustion of biomass gasification gas from unconventional at which it is possible to carry out the process of reburning.