6. Kogeneracja gazowa. Paliwa gazowe  wykorzystywane w 

kogeneracji gazowej. Właściwości paliw świadczące o potencjalnym ich 

wykorzystaniu w układach CHP. 

 
  

Jedną z istotnych cech gazowych układów kogeneracyjnych jest możliwość zasilania 

ich różnymi paliwami gazowymi. Zwiększa to możliwość stosowania kogeneracji na małą 
skalę w układach rozproszonych. Wykorzystanie innego paliwa niż gaz ziemny poprawia 
efektywność ekonomiczną projektu. 
 

 Większość paliw gazowych, znajdujących zastosowanie do zasilania układów 

kogeneracyjnych, charakteryzuje się niższą (czasami znacznie) wartością opałową w stosunku 
do gazu ziemnego. W niektórych przypadkach paliwa te różnią się także radykalnie składem 
(np. gaz koksowniczy, gazy syntezowe). 
 

Do podstawowych paliw gazowych, mogących, poza gazem systemowym, znaleźć 

zastosowanie w układach kogeneracyjnych zalicza się: 

 



  gaz ziemny zaazotowany,  



  biogazy a w tym:  

      - gaz z fermentacji biologicznej (np. z oczyszczalni ścieków),  
      - gaz wysypiskowy 



 

gazy z procesów zgazowania paliw stałych, biomasy lub odpadów,  



  gazy syntezowe,  



 

gaz z odmetanowania kopalń,  



  gaz koksowniczy,  



 

inne gazy odpadowe z procesów technologicznych  



  propan i mieszaniny propanu z butanem (LPG).  

 

 

O przydatności paliwa w aspekcie zastosowania w układach CHP decyduje: 

 



 

wartość opałowa 



 

wartość liczby Wobbego

 

 

CH

4

 

45 

MJ/m

n3

 

Gaz wielkopiecowy 

3 

MJ/m

n3

 

Gaz koksowniczy 

29 

MJ/m

n3

 

Gazy z procesów zgazowania 

4 - 20 

MJ/m

n3

 



 

wysoka odporność na spalanie detonacyjne (stukowe) 



 

odpowiednia prędkość spalania mieszanki paliwowo – powietrznej 



 

niska zawartość zanieczyszczeń i inne. 

 

GAZ ZIEMNY ZAAZOTOWANY  
 

 

Gaz ziemny zaazotowany powinien spełniać następujące wymagania:  



  nominalna liczba Wobbego: 35 MJ/mn3,  



 

zakres zmienności liczby Wobbego: 32.5 – 37.5 MJ/mn3,  



 

ciepło spalania: nie mniej niż 26 MJ/mn3,  



 

wartość opałowa: nie mniej niż 24 MJ/mn3,  

 

Przy  danych  właściwościach  stanowi  on  doskonale  paliwo  nadające  się  do  zasilania 

silników i turbin gazowych.  

GAZY PŁYNNE LPG I LNG  

Najczęściej stosowane są:  



  propan techniczny 



  mieszaniny propanu z butanem  

Gaz  ten  charakteryzuje  się  wysoką  wartością  opałową  niską  odpornością  na  spalanie 

stukowe (niską liczbą metanową). 

Stosowany  jest  zwykle  do  zasilania  silników  o  zapłonie  iskrowym  oraz  w  turbinach 

gazowych, pod warunkiem, że komora spalania została do tego  przystosowana. 



  butan techniczny oraz skroplony gaz ziemny.  

 

WADY: 

Konieczność transportu 

Magazynowanie 

Odparowanie przed bezpośrednim zasileniem 
urządzenia 

Wysoki koszt paliwa 

ZALETY: 

Dodatni efekt ekonomiczny w przypadki gdy 
nie ma możliwości doprowadzenia gazociągu 
gazu systemowego. 

 

GAZY FERMENTACYJNE  

Gazy fermentacyjne zaliczane są do grupy biogazów tj. gazów powstałych w wyniku 

fermentacji  substancji  organicznej.  Głównym  składnikiem  biogazów  jest  metan  i  dwutlenek 
węgla. 

Charakterystyczne wartości gazów fermentacyjnych: 
 

Zawartość metanu i dwutlenku węgla

 

65 CH

4 

i 35 CO

 

% 

Wartość opałowa

 

18 - 24 

 

MJ/m

3

 

 

Przykładowy  skład  biogazu  z  komór  fermentacyjnych  oczyszczalni  ścieków 

komunalnych, wykorzystywanego do zasilania silników tłokowych :  

CH= 57 – 65 %, CO

2 

= 32 – 37 %, N= 0.2 – 0.4 %.  

Zawartość siarki w gazie wynosiła 0.06 g/m

3

, a średnia wartość opałowa 20.9 MJ/m

n3 

 

GAZ WYSYPISKOWY  

Gaz  wysypiskowy  powstaje  w  procesie  biologicznego  rozkładu  substancji  organicznej 

zawartej w odpadach.  

Typowy skład gazu wysypiskowego: 

45 - 58 % metan, 32 - 45 % dwutlenek węgla, 0 - 5 % azot, >1 - 2 % wodór, 2 % tlen oraz 

śladowe ilości innych związków. 

Typowa wartość opałowa: 12 – 22 MJ/mn3

.  

 

 

Gaz wysypiskowy z reguły wykorzystywany jest w układach silnik tłokowy-generator, 

rzadziej w układach siłowni z turbinami gazowymi. Wynika to przede wszystkim z większej 
sprawności silników oraz niższych nakładów inwestycyjnych. 

GAZ Z ODMETANOWANIA KOPALŃ  

 

Gaz  zakumulowany  w  pokładach  węgla  zawiera  od  80  –  98  %  CH4.  Pozostałe 

składniki to głównie azot i dwutlenek węgla oraz niewielkie ilości innych związków. 

 

Właściwości charakterystyczne zbliżone do gazu ziemnego. 

GAZY Z PROCESÓW ZGAZOWANIA PALIW STAŁYCH (GAZY SYNTEZOWE), 
BIOMASY I ODPADÓW  

 

Zgazowaniem  nazywamy  konwersję  paliwa  stałego  do  postaci  gazowej.  W  tabelach 

znajdują  się  wielkości  świadczące  potencjale  w  wykorzystaniu  danych  gazów  w  układach 
CHP. 

 

Charakterystyczne wielkości gazu syntezowego: 

wodór (H2) 

74 % 

metan (CH4) 

0,8 % 

azot (N2) 

25 % 

argon (Ar) 

0,3 

 

Charakterystyczne wielkości gazu procesowego (zgazowanie biomasy): 

wodór (H2) 

7 % 

metan (CH4) 

4,5 % 

azot (N2) i tlen (O

2

) 

59 % 

Tlenek węgla (CO) 

19 % 

GAZY ODPADOWE Z PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH  

Gazy  odpadowe  z  procesów  chemicznych  to  gazy  zawierające  w  głównej  mierze  CO,  CO

2 

oraz H. powstają one głównie w procesach hutniczych i chemicznych.  

Do najważniejszych gazów odpadowych, które znajdują zastosowanie w energetyce, zaliczyć 

można:

 

- gaz wielkopiecowy,  
- gaz konwertorowy,  
- gaz gardzielowy, 

 

- gaz generatorowy,  
- gaz oczyszczający w instalacji syntezy amoniaku,  
- gaz poreakcyjny w procesie produkcji formaliny,  
- gaz odpadowy z procesu konwersji węgla na tzw. „paliwo bezdymne”  
- gazy odpadowe z procesów rafineryjnych i inne.  

Orientacyjne stężenia wodoru w gazach odpadowych z różnych procesów przemysłowych 

 

Średnie, orientacyjne parametry innych gazów odpadowych: 
 



  - Gaz wielkopiecowy:  

 
Stosunkowo wysoka zawartość tlenku węgla 

25-30% 

Średnia zawartość dwutlenku węgla 

10-15% 

Wysoka zawartość azotu 

50 – 60 % 

Niska zawartość wodoru tlenu metanu 

- 

 
Średnia wartość opałowa: 3,2 – 3,7 MJ/Mn 
 



  - Gaz konwertorowy:  

 

 

Wysoka zawartość tlenku węgla 

60 % 

Średnia zawartość dwutlenku węgla 

16-18% 

Średnia  zawartość azotu 

 20 % 

Niska zawartość wodoru tlenu metanu 

- 

 
Średnia wartość opałowa wynosi: 7 – 8,5 MJ/Mn 
 



  - Gaz koksowniczy:  

 

 

W przybliżeniu 15 % wsadu węgla przechodzi do postaci gazowej.  

Średnia  zawartość tlenku węgla 

10 % 

Średnia zawartość dwutlenku węgla + azotu 

10% 

Niska  zawartość metanu i jego pochodnych 

 3 % 

Wysoka zawartość wodoru  

50 % 

 
 
Wartość opałowa: 17 – 18 MJ/mn