The analysis of lignite deposits in Poland regarding to their application in gasification technology
 
More details
Hide details
1
Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2015;18(3):37–48
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Lignite is one of the primary energy resources in Poland. This is caused by its large existing and perspective reserves in Poland. Documented lignite geological resources are more than 26 ∙ 109 Mg while the possibility of lignite occurrence is estimated to be 140 ∙ 109 Mg. It shows the potential for an application of this fuel as a future energy source. Currently, lignite is used in large scale utility boilers. Simultaneously, electricity produced from lignite is much cheaper compared to hard coal. This is another argument for use of this fuel in the energy sector. The European Union Climate Policy related to CO2 emission reduction will result in the implementation of CCS installations in all new power plants above 300 MWel output. Application The application of CO2 capture technologies in traditional utility plants leads to the efficiency drop and the increase of electricity generation cost. IGCC plants offer a lower cost of CO2 removal and also the produced syngas can not only be directly combusted with lower CO2 emission but also stored for future use. Thus, gasification technology is one of the most promising directions for using lignite. This topic was taken up in the project entitled Utilization of Low Rank Coal Under Fluidized Gasification for Highly-Efficient Syngas Production, which is being implemented by IChPw, PGE GiEK and IHI within Polish-Japanese Cooperation Research. The article presents the scope of the project and the results obtained at the current stage of implementation. Lignite resources in Poland were discussed and physicochemical properties of the fuel were commented on. Lignite properties have a significant impact on the operation of all types of gasification reactors. Among the most important parameters for reactors with fixed bed, fluidized bed and for entrained flow gasifiers are listed reactivityReactivity, grindability, melting point of the ash and content of such components such as moisture, ash, sulfur and chlorine are listed among the most important parameters for reactors with fixed bed, fluidized bed and for entrained flow gasifiers. A slag viscosity is especially taken into account in the case of entrained flow gasifiers.Keywords: lignite deposits, gasification.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Analiza zasobów węgla brunatnego w Polsce w kontekście możliwości zastosowania w technologii zgazowania
złoża węgla brunatnego, zgazowanie
Węgiel brunatny – ze względu na duże zasoby tego paliwa w Polsce – jest jednym z podstawowych surowców energetycznych. Udokumentowane zasoby geologiczne węgla brunatnego liczą ponad 26 mld ton, a możliwości występowania węgla brunatnego w obszarach potencjalnie węglonośnych ocenia się na ponad 140 mld ton. Pokazuje to potencjał dla energetycznego wykorzystania tego paliwa. Obecnie znajduje on zastosowanie na szeroką skalę w energetyce zawodowej. Jednocześnie energia elektryczna produkowana z węgla brunatnego w porównaniu do węgla kamiennego jest znacznie tańsza. To kolejny argument za energetycznym wykorzystaniem tego surowca. Polityka klimatyczna Unii Europejskiej związana z redukcją emisji CO2 skutkuje wdrożeniem instalacji CCS we wszystkich nowo budowanych elektrowniach o mocy powyżej 300 MWel. Zastosowanie technologii wychwytu CO2 w tradycyjnych układach prowadzi do spadku sprawności i wzrostu kosztów wytwarzania energii elektrycznej. Instalacje IGCC zapewniają niższy koszt usuwania CO2. Ponadto wytworzony gaz procesowy może zostać skierowany nie tylko do spalania z zachowaniem niższych emisji CO2, ale również może zostać zmagazynowany w celu późniejszego wykorzystania. Z tego względu zgazowanie stanowi przyszłościowe rozwiązanie dla energetycznego wykorzystania węgla brunatnego. Pozostawia to szeroki obszar do badań. Temat ten podjęto w projekcie „Wykorzystanie węgli brunatnych w procesie zgazowania fluidalnego dla wysokoefektywnej produkcji gazu syntezowego” realizowanym przez IChPW, PGE GiEK oraz IHI w ramach Polsko-Japońskiej Współpracy Badawczej. W artykule przedstawiono zakres prac planowanych do realizacji w projekcie oraz rezultaty uzyskane na obecnym etapie jego realizacji. Omówiono zasoby węgla brunatnego w Polsce oraz przeanalizowano właściwości fizykochemiczne tego paliwa, które w zależności od typu reaktora mają istotny wpływ na warunki prowadzenia procesu zgazowania. Wśród najistotniejszych parametrów dla reaktorów ze złożem stałym, fluidalnym i dyspersyjnych wymienia się m.in. reakcyjność, zawartość wilgoci, popiołu, siarki, chloru, a ponadto podatność przemiałową oraz temperaturę topnienia popiołu. W przypadku reaktorów dyspersyjnych należy jednocześnie zwrócić szczególną uwagę na lepkość żużla
 
REFERENCES (14)
1.
Tajduś i in. 2014 – Tajduś, A., Kaczorowski, J., Kasztelewicz, Z., Czaja, P., Cała, M., Bryja, Z. i Żuk, S. 2014. Węgiel brunatny – oferta dla polskiej energetyki. Możliwości rozwoju działalności górnictwa węgla brunatnego w Polsce do 2050 roku. Komitet Górnictwa Polskiej Akademii Nauk. ISBN 978-83-7783-084-0, Kraków.
 
2.
Kasztelewicz Z. i Sikora M. 2012. Węgiel brunatny na świecie i w Polsce. Związek Pracodawców Porozumienie Producentów Węgla Brunatnego [red.] „Górnictwo Odkrywkowe”, Bogatynia-Wrocław.
 
3.
Kasztelewicz, Z. 2008. Zasoby węgla brunatnego w Polsce i perspektywy ich wykorzystania. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 11, z. 1, s. 181–200.
 
4.
Gawlik, red. 2013. Węgiel dla polskiej energetyki w perspektywie 2050 roku – analizy scenariuszowe. Praca zrealizowana na zamówienie Górniczej Izby Przemysłowo-Handlowej w Katowicach. Kraków: IGSMiE PAN. ISBN 978-83-904195-6-5. Katowice.
 
5.
Szuflicki i in. red. 2014 – Szuflicki, A., Malon, A. i Tymiński, M. red. 2014. Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2013 r. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
 
6.
Zając, C. 2015. Materiały dydaktyczne dla zawodu: Technik górnictwa podziemnego. [Online] Dostępne w: www.czek.eu [Dostęp: 8.06.2015].
 
7.
Kasztelewicz 2011 – Kasztelewicz, Z., Sypniowski, S. i Zajączkowski, M. 2011. Określenie możliwości zagospodarowania lubuskich złóż węgla brunatnego. Górnictwo i Geoinżynieria rok 35, zeszyt 3, s. 133–145.
 
8.
O perspektywach pozyskiwania węgla brunatnego dla energetyki. 2008. Instytut Górnictwa Odkrywkowego Politegor-Instytut, Komitet Sterujący im. prof. Adama Stefana Trębackiego dla Przygotowania i Zagospodarowania Legnickiego Zagłębia Górniczo-Energetycznego Węgla Brunatnego przy Akademii Górniczo-Hutniczej, Kraków–Wrocław.
 
9.
Porada i in. 2014 – Porada, S., Grzywacz, P., Czerski, G., Kogut, K. i Makowska, D. 2014. Ocena przydatności polskich węgli do procesu zgazowania. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, s. 89–102.
 
10.
Sobolewski i in. 2010 – Sobolewski, A., Ilmurzyńska, J., Iluk T. i Czaplicki A. 2010. Zgazowanie biomasy. Nowoczesne technologie pozyskiwania i energetycznego wykorzystania biomasy. Monografia. Instytut Energetyki, Warszawa.
 
11.
Sobolewski i in. 2013 – Sobolewski, A., Chmielniak, T., Topolnicka, T. i Giesa, N. 2013. Dobór węgli do zgazowania w ciśnieniowym reaktorze ze złożem fluidalnym. Karbo t. 58, nr 1, s. 28–38.
 
12.
Smędowski i in. 2014 – Smędowski, Ł., Misztal, E., Mazurek, I., Bałazińska, M., Babiński, P., Ksepko, E., Zapart, L. i Dubiel K. 2014. The marketing research of TIGAR applications in Poland. Report IChPW, Zabrze.
 
13.
Turning a Poorly Utilized Fuel into a Useful Fuel. 2012. IHI Engineering Review vol. 45, no. 1. [Online] Dostępne w: http://www.ihi.co.jp [Dostęp: 10.07.2015].
 
14.
http://www.netl.doe.gov [Dostęp: 10.07.2015].
 
ISSN:1429-6675