Research on coal-water fuel combustion in a circulating fluidized bed

In the paper the problem of heavily-watered fuel combustion has been undertaken as the requirements of qualitative coals combusted in power stations have been growing. Coal mines that want to fulfill expectations of power engineers have been forced to extend and modernize the coal enrichment plants. This causes growing quantity of waste materials that arise during the process of wet coal enrichment containing smaller and smaller under-grains. In this situation the idea of combustion of transported waste materials, for example in a hydraulic way to the nearby power stations appears attractive because of a possible elimination of the necessary deep dehydration and drying as well as because of elimination of the finest coal fraction loss arising during discharging of silted water from coal wet cleaning plants. The paper presents experimental research results, analyzing the process of combustion of coal-water suspension depending on the process conditions. Combustion of coal-water suspensions in fluidized beds meets very well the difficult conditions, which should be obtained to use the examined fuel efficiently and ecologically. The suitable construction of the research stand enables recognition of the mechanism of coal-water suspension contact with the inert material, that affects the fluidized bed. The form of this contact determines conditions of heat and mass exchange, which influence the course of a combustion process. The specificity of coal-water fuel combustion in a fluidized bed changes mechanism and kinetics of the process.

W pracy omówiono problematykę spalania wysoko zawodnionych paliw, która nabiera coraz większego znaczenia w miarę wzrostu wymagań jakościowych węgli spalanych w elektrowniach. Kopalnie węgla kamiennego, chcąc spełnić oczekiwania energetyków, zmuszone zostały do rozbudowy i unowocześnienia zakładów wzbogacania węgla. Powoduje to wzrost ilości odpadów powstających w procesie mokrego wzbogacania zawierających coraz mniejsze podziarna. W tej sytuacji koncepcja bezpośredniego spalania wspomnianych odpadów, transportowanych np. hydraulicznie do pobliskich elektrowni wydaje się atrakcyjna, zarówno ze względu na możliwość eliminacji konieczności głębokiego odwadniania i suszenia, a także likwidacji strat najdrobniejszych frakcji węgla, przy zrzucie zamulonych wód z zakładów wzbogacania. W pracy zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych, analizujących proces spalania zawiesiny w zależności od warunków prowadzenia procesu. Spalanie zawiesin w-w w warstwie fluidalnej bardzo dobrze spełnia trudne warunki, jakie należy uzyskać, aby sprawnie i ekologicznie wykorzystać rozpatrywane paliwo. Odpowiednia konstrukcja stanowiska badawczego umożliwiła rozpoznanie mechanizmu kontaktu zawiesin w-w z materiałem inertnym, stanowiącym warstwę fluidalną. Od formy tego kontaktu zależą bowiem warunki wymiany ciepła i masy, które decydują o przebiegu procesu spalania. Jak wykazano, specyfika spalania zawiesin w-w w warstwie fluidalnej zmienia mechanizm i kinetykę procesu.