Spalanie węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem a zanieczyszczenia

spalanie w powietrzu wzbogaconym tlenem, węgiel kamienny, kocioł fluidalny, numeryczne modelowanie, emisja zanieczyszczeń

Obecnie zdecydowana większość państw opiera swój przemysł energetyczny na źródłach nieodnawialnych. Jednak energetycznemu wykorzystaniu zasobów naturalnych towarzyszy emisja szkodliwych produktów spalania. Rosnąca świadomość negatywnego oddziaływania zanieczyszczeń na środowisko, a przede wszystkim na organizm ludzki doprowadziła do wzrastającej aktywności badań w obszarze technologii spalania, które w znacznym stopniu pozwolą na ograniczenie tworzących się zanieczyszczeń. W niniejszym artykule przedstawiono analizę procesu spalania węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem w eksperymentalnej komorze fluidalnej. Mając na uwadze wymagania dotyczące ochrony środowiska w kwestii ograniczenia emisji zanieczyszczeń szczególną uwagę zwrócono na problematykę formowania szkodliwych produktów spalania węgla. W celu oszacowania składu chemicznego spalin wykorzystano numeryczne modelowanie. Obliczenia wykonano w najnowszej wersji programu CHEMKIN dla reaktora idealnego wymieszania (PSR), opierając je na zmodyfikowanym mechanizmie GRI- Mech 3.0 obejmującym 152 reakcje chemiczne oraz 46 pierwiastków i związków chemicznych. Przeprowadzone obliczenia pozwoliły na ocenę wpływu składu atmosfery gazowej na stężenie: dwutlenku węgla, tlenków siarki, tlenków azotu i tlenku węgla, a także umożliwiły głębsze poznanie mechanizmów tworzenia się poszczególnych zanieczyszczeń. Otrzymane wyniki badań modelowych przedstawiono graficznie oraz dokonano ich analizy. Zaprezentowane wyniki badań dowodzą, że spalanie węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem prowadzi do wzrostu stężenia CO2 w spalinach, co pozwala na jego ograniczenie w drodze sekwestracji.