Sagorevanje čvrstih otpadnih materija u fluidizovanom sloju za generisanje održive energije Naučni rad
Bočna strana članka
Glavni sadržaj članka
Apstrakt
Istraživanje alternativnih opcija za rešavanje aktuelne globalne energetske krize uzimajući u obzir zabrinutost za životnu sredinu i klimatske promene, kao i rešavanje naglo rastuće potražnje za energijom postaje suštinska neophodnost. Ova potreba je dodatno naglašena značajnim oslanjanjem Republike Srbije na uvozne energente i strateškim fokusom njenog energetskog sektora, koji podrazumeva racionalno korišćenje energetskih resursa, korišćenje obnovljivih izvora energije i upravljanje otpadom uz zadovoljavanje ekoloških propisa. Upotreba niskokaloričnih i otpadnih materijala u kombinaciji sa tehnologijom sagorevanja u fluidizovanom sloju je metod za sinergijsko postizanje svih gore navedenih ciljeva. U radu su prikazani eksperimentalni rezultati sagorevanja više vrsta čvrstog otpada (kolubarski otpadni ugalj, papirni mulj i ljuske lešnika), sprovedeni u industrijsko-demonstracionom i eksperimentalnom kotlu sa fluidizovanim slojem (kapaciteta do 500 kW). Spaljivanje ovog otpada ima niz prednosti, uključujući iskorišćenje značajne preostale energije u otpadu i minimiziranje ukupne količine otpada. U radu su određeni temperaturni profili u fluidizovanom sloju u ložištu, sastav dimnih gasova na izlazu iz ložišta, kao i protoci vazduha za fluidizaciju i goriva, minimalna brzina fluidizacije, stepen fluidizacije, maksimalna snaga ložišta i predata toplota, za ispitivana goriva. Na osnovu ovih rezultata data je procena kvaliteta sagorevanja otpadnih goriva u fluidizovanom sloju i mogućnosti iskorišćenja njihovog energetskog potencijala.
Detalji članka
Broj časopisa
Rubrika
Ovaj rad je pod Creative Commons Aуторство-Nekomercijalno-Bez prerade 4.0 Internacionalna licenca.
Kada je rukopis prihvaćen za objavlјivanje, autori prenose autorska prava na izdavača. U slučaju da rukopis ne bude prihvaćen za štampu u časopisu, autori zadržavaju sva prava.
Na izdavača se prenose sledeća prava na rukopis, uklјučujući i dodatne materijale, i sve delove, izvode ili elemente rukopisa:
- pravo da reprodukuje i distribuira rukopis u štampanom obliku, uklјučujući i štampanje na zahtev;
- pravo na štampanje probnih primeraka, reprint i specijalnih izdanja rukopisa;
- pravo da rukopis prevede na druge jezike;
- pravo da rukopis reprodukuje koristeći fotomehanička ili slična sredstva, uklјučujući, ali ne ograničavajući se na fotokopiranje, i pravo da distribuira ove kopije;
- pravo da rukopis reprodukuje i distribuira elektronski ili optički koristeći sve nosioce podataka ili medija za pohranjivanje, a naročito u mašinski čitlјivoj/digitalizovanoj formi na nosačima podataka kao što su hard disk, CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc (BD), mini disk, trake sa podacima, i pravo da reprodukuje i distribuira rukopis sa tih prenosnika podataka;
- pravo da sačuva rukopis u bazama podataka, uklјučujući i onlajn baze podataka, kao i pravo prenosa rukopisa u svim tehničkim sistemima i režimima;
- pravo da rukopis učini dostupnim javnosti ili zatvorenim grupama korisnika na osnovu pojedinačnih zahteva za upotrebu na monitoru ili drugim čitačima (uklјučujući i čitače elektonskih knjiga), i u štampanoj formi za korisnike, bilo putem interneta, onlajn servisa, ili putem internih ili eksternih mreža.
Kako citirati
Funding data
-
Ministarstvo Prosvete, Nauke i Tehnološkog Razvoja
Grant numbers 451-03-66/2024-03/200017 -
Science Fund of the Republic of Serbia
Grant numbers 2929
Reference
Leckner B. Fluidized Bed Combustion. In: Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. J. Reedijk (Ed.), Elsevier; 2016:
Mladenović MR. Research of thermomechanical proces during decomposition of high density liquid fuel in the fluidized bed (in Serbian), Ph.D. Thesis, University of Belgrade, Faculty of Mechanical Engineering, 2013.
Grubor BD, Dakić DV, Nemoda SD, Mladenović MR, Paprika MJ, Oka SN. Research of the fluidized bed combustion in the laboratory for thermal engineering and energy: Part A: Achievements in targeted fundamenal research. Therm Sci. 2019; 23: S1637-S1653 https://dx.doi.org/10.2298/TSCI180725289G.
Ministry of Agriculture, Forestry and Water Management of the Republic of Serbia, Information on hazelnuts, 2019, http://www.minpolj.gov.rs/download/informacija-o-lesniku-2019/
Rocha S, Candia O, Valdebenito F, Flavio Espinoza-Monje J, Azócar L. Biomass quality index: Searching for suitable biomass as an energy source in Chile. Fuel. 2020; 264: 116820 https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116820.
Mladenović MR, Dakić DV, Nemoda SĐ, Paprika MJ, Komatina MS, Repić BS, Erić AM. The combustion of biomass - The impact of its types and combustion technologies on the emission of nitrogen oxide. Hem Ind. 2016; 70: 287-298 https://dx.doi.org/10.2298/HEMIND150409033M.
Mladenović M, Nemoda S, Dakić D, Milijana P, Đurović D, Repić B. Mogućnosti sagorevanja kontaminirane zrnaste biomase i drugih ostataka poljoprivredne proizvodnje u fluidizovanom sloju. Cont. Agr. Engng. 2013; 39: 213-220
ISO 1822:2015, Solid Biofuels - Determination of Ash Content, International Organization for Standardization (2015)
ISO 18134-1:2015, Solid Biofuels - Determination of Moisture Content - Oven Dry Method - Total Moisture - Reference Method (2015)
ASTM D7582-12: Standard test methods for proximate analysis of coal and coke by macro thermogravimetric analysis (2012)
ISO 16948: 2015 Solid Biofuels - Determination of Total Content of Carbon, Hydrogen and Nitrogen (2015)
ASTM D5373-14: Standard test methods for determination of carbon, hydrogen and nitrogen in analysis samples of coal and carbon in analysis samples of coal and coke (2014)
ASTM D5016-08: Standard test method for total sulfur in coal and coke combustion residues using a high-temperature tube furnace combustion method with infrared absorption (2008)
ASTM D3176-09: Standard practice for ultimate analysis of coal and coke (2009)
ISO 540:2008, Hard coal and coke – Determination of ash fusibility (2008)
SRPS EN ISO 21404:2020, Solid biofuels - Determination of ash melting behaviour
Demirbaş A. Fuel Characteristics of Olive Husk and Walnut, Hazelnut, Sunflower, and Almond Shells. Energy Sources. 2002; 24: 215-221 https://doi.org/10.1080/009083102317243601.
Bakisgan C, Dumanli AG, Yürüm Y. Trace elements in Turkish biomass fuels: Ashes of wheat straw, olive bagasse and hazelnut shell. Fuel. 2009; 88: 1842-1851 https://doi.org/10.1016/j.fuel.2009.04.[027.
ISO 1953:1994: Hard Coals - Size Analysis (1994)
SRPS B.H8.340:1988, Determination of bulk density in a small container
Yin, C., 5 - Biomass co-firing, in Biomass Combustion Science, Technology and Engineering, L. Rosendahl, Editor. 2013, Woodhead Publishing. p. 84-105. https://doi.org/10.1533/9780857097439.2.84
Mladenović MR, Dakić DV, Nemoda SDJ, Mladenović RV, Erić AM, Repić BS, Komatina MS. Combustion of low grade fractions of Lubnica coal in fluidized bed. Therm Sci. 2012; 16: 297-311 https://dx.doi.org/10.2298/TSCI1201297M.
Regulation on limit values of emissions of pollutants into the air from combustion plants ("Official Gazette of RS", no. 6/2016 and 67/2021),
Caillat, S. and E. Vakkilainen, 9 - Large-scale biomass combustion plants: an overview, in Biomass Combustion Science, Technology and Engineering, L. Rosendahl, Editor. 2013, Woodhead Publishing. p. 189-224. https://doi.org/10.1533/9780857097439.3.189
Moradian, F. (2016) Ash Behavior in Fluidized-Bed Combustion and Gasification of Biomass and Waste Fuels : Experimental and Modeling Approach. PhD dissertation. Högskolan i Borås. Available at: https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hb:diva-9563
Mladenović M, Paprika M, Marinković A. Denitrification techniques for biomass combustion. Renew Sustain Energy Rev. 2018; 82: 3350-3364 https://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2017.10.054.
Baker CGJ, McKenzie KA. Energy Consumption of Industrial Spray Dryers. Drying Technol. 2005; 23: 365-386 https://doi.org/10.1081/DRT-200047665.
Oka S. Fluidized Bed Combustion, (Ed.), CRC Press; 2003.