Zakład Oceny Jakości Paliw Stałych GŁÓWNEGO INSTYTUTU GÓRNICTWA PROCEDURY BADAWCZE PROCEDURY BADAWCZE I ANALITYCZNE W ZAKRESIE OCENY I ANALITYCZNE W ZAKRESIE OCENY JAKO JAKO Ś Ś CI STA CI STA Ł Ł YCH PALIW WT YCH PALIW WT Ó Ó RNYCH RNYCH dr Leokadia RÓG KONFERENCJA KONFERENCJA „Paliwa Alternatywne” „Energia z odpadów” Warszawa 2012 Warszawa 2012
35
Embed
PROCEDURY BADAWCZE I ANALITYCZNE W ZAKRESIE OCENY … · 2012. 6. 15. · PN-EN 15357:2011 PKN-CEN/TS 15440:2009 Stałe paliwa wtórne - Metody EN 15440:2011 oznaczania zawartości
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Zakład Oceny Jakości Paliw StałychGŁÓWNEGO INSTYTUTU GÓRNICTWA
PROCEDURY BADAWCZE PROCEDURY BADAWCZE I ANALITYCZNE W ZAKRESIE OCENY I ANALITYCZNE W ZAKRESIE OCENY
PKNPKN--CEN/TS 15357:2008 CEN/TS 15357:2008 „„StaStałłe paliwa wte paliwa wtóórne. rne. Terminologia definicje i okreTerminologia definicje i okreśślenialenia””
Jest to paliwo stałe, wytworzonez odpadów innych niż niebezpieczne w procesie przetwarzania i homogenizacji, w celu wykorzystania do odzysku energii w spalarni lub współspalarni odpadów, spełniające wymaganiatechniczne klasyfikacji według specyfikacji wymienionychw EN 15359:2011 EN 15359:2011 „„Solid Solid recoveredrecovered fuelsfuels –– SpecificationsSpecificationsandand classesclasses””
TRUDNOTRUDNOŚŚCI W REALIZACJI ENERGETYCZNEGO CI W REALIZACJI ENERGETYCZNEGO KIERUNKU WYKORZYSTANIA KIERUNKU WYKORZYSTANIA STASTAŁŁYCH PALIW WTYCH PALIW WTÓÓRNYCH RNYCH
wynikają z
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
braku zdecydowanej polityki w kierunku recyklingu odpadów
ograniczeń technologicznych w zakresie podawania paliw wtórnych do kotła
trudnotrudnośści analitycznych ci analitycznych w wyznaczaniu parametrw wyznaczaniu parametróów w jakojakośściowych paliw wtciowych paliw wtóórnychrnych
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
Opracowanie i wdroOpracowanie i wdrożżenie enie zasad i metod oceny jakozasad i metod oceny jakośści ci stastałłych paliw wtych paliw wtóórnychrnych
WaWażżnym problemem do rozwinym problemem do rozwiąązania dla usunizania dla usunięęcia barier cia barier w stosowaniu staw stosowaniu stałłych paliw wtych paliw wtóórnych w energetyce jest:rnych w energetyce jest:
co umożliwi
OptymalizacjOptymalizacjęę doboru doboru iloilośściowociowo––jakojakośściowegociowegopaliw wtpaliw wtóórnych do rrnych do róóżżnych technologii spalanianych technologii spalania
PORPORÓÓWNANIE SKWNANIE SKŁŁADU I WADU I WŁŁAAŚŚCIWOCIWOŚŚCI CI (PRZYK(PRZYKŁŁADOWYCH) PALIW WTADOWYCH) PALIW WTÓÓRNYCH NAJCZRNYCH NAJCZĘŚĘŚCIEJ CIEJ
STOSOWANYCH W PRZEMYSTOSOWANYCH W PRZEMYŚŚLE CEMENTOWYM LE CEMENTOWYM
Z WZ WĘĘGLEM KAMIENNYMGLEM KAMIENNYM
---0,5036,01,009,50,08tworzywa sztuczne PDF
5,90--1,1014,00,101243odpady z papieru
0,337,887-35,60,8020,70guma z opon0,547,0800,0635,51,5060,60opony
EN 15590:2011Stałe paliwa wtórne - Oznaczanie potencjalnego stopnia mikrobiologicznego samoogrzewania z zastosowaniem wskaźnika rzeczywistej dynamicznej oddychalności
PN-EN 15590:2011
EN 15358:2011Stałe paliwa wtórne - Systemy zarządzania jakością -Szczegółowe wymagania dla ich zastosowania do produkcji stałych paliw wtórnych
PN-EN 15358:2011
PKN-CEN/TS 15357:2008
EN 15357:2011Stałe paliwa wtórne - Terminologia, definicje i określenia
PN-EN 15357:2011
PKN-CEN/TS 15440:2009
EN 15440:2011Stałe paliwa wtórne - Metody oznaczania zawartości biomasy
PN-EN 15440:2011
PN-EN 15440:2011/AC:2011
EN 15415-1:2011 Stałe paliwa wtórne - Oznaczanie rozkładu wielkości ziaren - Część1: Metoda przesiewania dla cząstek o małym rozmiarze
PN-EN 15415-1:2011
ZastępujeWprowadza TytułNr normy PN
POZOSTAPOZOSTAŁŁE NORMYE NORMY
Solid recovered fuels - Determination of density of pellets and briquettes
CEN/TS 15405:2010
Solid recovered fuels - Determination of bulk densityCEN/TS 15401:2010
Solid recovered fuels - Methods for the determination of ash melting behaviour by using characteristic temperatures
CEN/TR 15404:2010
TytułNr specyfikacji
INNE WAINNE WAŻŻNE STANDARDY NE STANDARDY
Wyznaczanie parametrWyznaczanie parametróów jakow jakośściowych paliw wtciowych paliw wtóórnych jest rnych jest
utrudnione ze wzglutrudnione ze wzglęędu na:du na:
- zróżnicowany skład chemiczny,
- zróżnicowaną zawartość komponentów,
- zróżnicowane właściwości fizyko-chemiczne komponentów,
- trudności w zmieleniu próbki,
- różnicy w podatności na mielenie poszczególnych komponentów,
- trudności w homogenizacji próbki.
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
POBIERANIE I PRZYGOTOWANIE PRPOBIERANIE I PRZYGOTOWANIE PRÓÓBEK ZE BEK ZE STASTAŁŁYCH PALIW WTYCH PALIW WTÓÓRNYCH REGULUJRNYCH REGULUJĄĄ NORMY NORMY
PNPN--EN 15442:2011 ORAZ PNEN 15442:2011 ORAZ PN--EN 15443:2011.EN 15443:2011.
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
Jeżeli nominalny górny wymiar ziarna d95 paliwa wtórnego, transportowanego taśmociągiem, jest większy niż 3 mmi szerokość wycinanej próbki jest równa trzykrotnej wartości d95, minimalną masę próbki pierwotnej można obliczyć według wzoru:
m = b x G = (3 x d95 x G) / 1000 gdzie:m - minimalna masa próbki pierwotnej, w kg; b - szerokość wycinanej bruzdy, w m;G - obciążenie przenośnika, w kg/m;d95 - nominalny górny wymiar ziarna, w mm.
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
Jeżeli nominalny górny wymiar ziarna d95 paliwa wtórnego, transportowanego taśmociągiem, jest mniejszy niż 3 mm, minimalną wielkość próbki pierwotnej należy określić według równania:
m = b x G = 0,01 x G
Minimalną masę próbki pierwotnej dla nieruchomej partii stałego paliwa wtórnego, którego nominalny górny wymiar ziaren d95 jest powyżej 3 mm należy obliczyć według równania:
m = 2,7 x 10-8 x d95 x λs
gdzie:m - minimalna masa próbki pierwotnej, w kg; d95 - nominalny górny wymiar ziarna, w mm;λs - gęstość nasypowa, w kg/m3.
Minimalną masę próbki pierwotnej dla nieruchomej partii stałego paliwa wtórnego, którego nominalny górny wymiar ziaren d95 jest mniejszy od 3 mm, należy obliczyć według równania:
m = 1 x 10-6 x λs
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
Minimalna ilość próbek pierwotnych, jaką należy pobrać z partii lubpodpartii stałego paliwa wtórnego wynosi 24. Minimalną masę próbki ogólnej stałego paliwa wtórnego, występującego w formie luźnej, przedstawia tablica:
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA16001800150022002700300015930092011001200130016001000922504805305906307909504820020023025027034040020150596674801001205,91002528323442502,57589101013150,850
1009080756050kgmmgęstość nasypowa, kg/m3
minimalna wielkość próbki ogólnej, (l)minimalna masa próbki
- współczynnik zmienności (przyjmuje się najczęściej 0,1).
Masa próbki laboratoryjnej powinna wynosić minimum 800 g.
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
Za wartość współczynnika kształtu s można przyjąć 1,0 lub obliczyć jego wartość według wzoru:
s = s =
gdzie:• s - współczynnik kształtu, w mm3/mm;
• - maksymalna objętość cząstek w formie luźnej, w mm3;•• - maksymalna długość cząstki, w mm.
VV
l95
95
V 95
V l95
WspWspóółłczynnik rozkczynnik rozkłładu adu gg zalezależży od stosunku nominalnego gy od stosunku nominalnego góórnego rnego wymiaru ziarna wymiaru ziarna dd9595 do minimalnego wymiaru ziarna do minimalnego wymiaru ziarna dd0505
1,00d95 / d05 = 1
0,751 < d95 / d05 < 2
0,502 < d95 / d05 < 4
0,25d95 / d05 > 4
Współczynnik rozkładu gStosunek d95 / d05
• Współczynnik p dotyczy udziału cząstek takich jak zanieczyszczenia. Jeżeli wartość ta jest nieznana, można przyjąć p = 0,10.
• Za współczynnik zmienności Cv można przyjąć wartość 0,1.
• Minimalną masę próbki ogólnej (mm), w gramach należy obliczyć według wzoru:
mm = x d953 x s x x g x
6π λ ( ) pC
p
v ×−
2
)1(
ZrZróóżżnicowanie jakonicowanie jakośściowe staciowe stałłych paliw wtych paliw wtóórnych rnych najcznajczęśęściej pojawiajciej pojawiająących sicych sięę na rynku paliwowymna rynku paliwowym
formę występowania (np.: pellety, brykiety), •uziarnienie, •zawartość wilgoci i popiołu, •ciężar nasypowy,•zawartość części lotnych,•temperaturę topliwości popiołu, •skład tlenkowy,•zawartość pierwiastków śladowych
••zawartozawartośćść komponentkomponentóóww: •drewna,•papierów, •plastików, •gumy, •tekstyliów• innych.
GGŁŁÓÓWNY INSTYTUT GWNY INSTYTUT GÓÓRNICTWARNICTWA
Podsumowanie
1. Stosowanie paliw wtórnych w energetyce wymaga określeniai utrzymania ścisłych rygorów jakościowych. Sytuacja ta wymaga
2. Sektorem przemysłowym, który może i stosuje na coraz to większą skalępaliwa wtórne jest przemysł cementowy. Umożliwiają to warunki technologiczne stosowane w procesie produkcji cementu.
3. Paliwa stałe wytworzone z odpadów - czyli paliwa wtórne są bardzo zróżnicowane pod względem jakości. Dodatkowo paliwa te składają sięnajczęściej z wielu składników (komponentów) różnych pod względem wielkości, budowy chemicznej i struktury. Sprawia to, że badania właściwości fizykochemicznych tych paliw są bardzo utrudnione, ale badania takie są niezbędne dla celów handlowych i dla oceny przydatności tych paliw dla energetyki.
4. Precyzję z jaką uzyskuje się poszczególne parametry dla wybranego paliwa wtórnego należy wypracować poprzez wykonanie szeregu oznaczeń i sprawdzenie w jakim przedziale wahają się wartości tych parametrów. Rozrzuty te nie są małe, co sprawia, że paliwa te trudno jest jednoznacznie sklasyfikować na podstawie wyznaczonych parametrów. Na różnice te duży wpływ ma niejednorodność pod względem jakości komponentów, które je buduję, często duże i różne zawilgocenie oraz trudności w przygotowaniu próbki analitycznej a konkretnie częsta niemożliwość dokładnego rozdrobnienia próbki i jej homogenizacja.
5. Klasyfikację stałych paliw wtórnych wprowadza specyfikacja techniczna CEN/TS 15359:2006 „Solid recovered fuels -Specifications and classes”. Klasyfikacja ta jest oparta na trzech ważnych charakterystykach jakościowych: wartości opałowej, zawartości chloru i zawartości rtęci. Każda z tych wartości klasyfikuje paliwo do jednej z pięciu klas. Kombinacja trzech wyznaczonych klas daje kod klasyfikacyjny.