Development trends in cyclone furnace technology
R. Zarzycki 1  
,   R. Kobyłecki 1  
,   M. Kratofil 1  
,   Z. Bis 1  
 
More details
Hide details
1
Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Katedra Inżynierii Energii, Częstochowa
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2014;17(4):249–261
 
KEYWORDS
ABSTRACT
This paper describes the construction of basic types of cyclone furnaces, including horizontal, front, and vertical cyclones, and proposes a possible route for implementation of oxycombustion technology in order to reduce the consumption of fossil fuels and provide a countermeasure against climate change. Cyclone furnaces have great potential for use in the modern power industry, providing suitable conditions for the combustion of gaseous, liquid, and/or solid fuels including those of high ash content and low ash melting temperature. Due to the strong vortex in the combustion chamber, the residence time of fuel particles can be significantly longer, achieving a substantial (up to 90%) reduction in fly ash. The paper also presents the concept and prototype of an innovative vertical cyclone furnace. The furnace was designed by the authors of this text, and intended for the efficient oxycombustion of coal dust. In the presented design it was assumed that the oxidation of fuel volatiles and char residue would be run separately in order to extend the range of fuels for possible oxycombustion and achieve the conditions for substantial reduction of NOx in the flue gas.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Kierunki rozwoju palenisk cyklonowych
palenisko cyklonowe, oxy-spalanie
W artykule omówiono konstrukcje podstawowych typów palenisk cyklonowych z cyklonami poziomymi, przednimi i pionowymi, obecnie branych pod uwagę jako jedna z dróg dla ograniczenia tempa zużywania paliw kopalnych i przeciwdziałania zmianom klimatycznym,m.in. poprzez implementację technologii oxy-spalania. Analiza zestawionych w pracy informacji pozwala stwierdzić, że paleniska cyklonowe posiadają duży potencjal zastosowania w nowoczesnej energetyce, m.in. dzięki możliwemu do realizacji spalaniu paliw cieklych, stałych i gazowych, w tym paliw wysokozapopielonych i o niskiej temperaturze topienia popiołu. Dzięki silnemu zawirowaniu w komorze spalania możliwe jest znaczące wydłużenie czasu pobytu ziaren paliwa oraz istotne (nawet dochodzące do 90%) ograniczenie strumienia popiołu lotnego.
 
REFERENCES (14)
1.
NOWAK, W. i PRONOBIS, M. 2010. Nowe technologie spalania i oczyszczania spalin. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice.
 
2.
NOWAK, W. i CZAKIERT, T. 2012. Spalanie tlenowe dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytywaniem CO2. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
 
3.
KACPRZAK i in. 2014 – KACPRZAK, A.,KOBYŁECKI, R.,WŁODARCZYK, R. i BIS, Z. 2014. The effect of fuel type on the performance of a direct carbon fuel cell with molten alkaline electrolyte. Journal of Power Sources 255, s. 179–186.
 
4.
KACPRZAK i in. 2013 – KACPRZAK, A., WŁODARCZYK, R., KOBYŁECKI, R., ŚCISŁOWSKA, M. i BIS, Z. 2013. Fuel cell as part of clean technologies. [W:] Pawłowski A., Dudzińska M.R., Pawłowski L. (eds.), Environmental Engineering IV, CRC Press, London: Taylor & Francis Group, s. 443–450, ISBN 978-0-415-64338-2.
 
5.
ORŁOWSKI i in. 1979 – ORŁOWSKI, P., DOBRZAŃSKI, W. i SZWARC, E. 1979. Kotły parowe. WNT Warszawa.
 
6.
WRÓBLEWSKI, T. 1954. Kotły parowe. PWN, Warszawa.
 
7.
WICHLIŃSKI i in. 2013 – WICHLIŃSKI, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2013. Wybrane metody oznaczania zawartości rtęci w węglach i popiołach lotnych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3. Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków, s. 287–299, PL ISSN 1429-6675.
 
8.
PRONOBIS, M. 2002. Modernizacja kotłów energetycznych. WNT, Warszawa.
 
9.
STULTZ, S.C. i KITTO, J.B. 2005. Steam/its generation and use. 41st edition, The Babcock & Wilcox Company, ISSN 1556-5173.
 
10.
www.khi.co.jp – http: //www.khi. co.jp Introduction of Japanese Advanced Environmental Equipment. Japan Society of Industrial Machinery Manufacturers 2001.
 
11.
Publikacja patentowa 2006 – Publikacja patentowa Stanów Zjednoczonych (2006) nr US 2006/0201405 A1. Cyclone furnaces for oxygen boilers with flue gas recirculation.
 
12.
ZARZYCKI i in. 2013a – ZARZYCKI, R., KRATOFIL, M., PAWŁOWSKI, D., ŚCISŁOWSKA, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2013a. Układ podawania paliwa do przedpaleniska cyklonowego. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 313–324.
 
13.
ZARZYCKI i in. 2013b – ZARZYCKI, R., KRATOFIL, M., PAWŁOWSKI, D., ŚCISŁOWSKA, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2013b. Analiza spalania pyłu węglowego w przedpalenisku cyklonowym. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 325–337.
 
14.
ZARZYCKI i in. 2013c – ZARZYCKI, R., KRATOFIL, M., PAWŁOWSKI, D., ŚCISŁOWSKA, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2013c. Analiza wyników obliczeń numerycznych przepływu pyłu węglowego oraz gazu w palenisku cyklonowym. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 301–312.
 
ISSN:1429-6675