1388457504

10 Andrzej Szlęk

rządu polskiego [66] zakłada się utrzymanie wydobycia węgla powyżej 80 min ton rocznie w roku 2020. Należy się ponadto spodziewać wzrostu zainteresowania biomasą, która stanowić może atrakcyjne cenowo paliwo, stając się jednocześnie szansą restrukturyzacji części polskiego rolnictwa [31]. W opracowaniu Ministerstwa Ochrony Środowiska [45] zdefiniowano cel strategiczny, jakim jest zwiększenie udziału źródeł odnawialnych do 14% w roku 2020. Według autorów tego opracowania dominująca część energii odnawialnej w warunkach polskich pozyskiwana będzie ze spalania drewna. Tak więc paliwa stałe kopalne i odnawialne stanowić będą w najbliższej przyszłości podstawę bilansu energetycznego Polski.

Do spalania paliw stałych stosuje się kilka rodzajów technologii. W jednostkach dużej mocy paliwa stałe spalane są albo w postaci pyłu, albo w warstwie fluidalnej. W kotłach średniej mocy (do kilkudziesięciu MW) stosuje się najczęściej przesuwne bądź schodkowe ruszty mechaniczne. W jednostkach mniejszych (do 1 MW) stosowane są ruszty stałe lub tak zwane paleniska retortowe [43].

Kotły z rusztem mechanicznym oraz stałym są w Polse bardzo rozpowszechnione jako źródła ciepła i pary technologicznej [51]. Szacuje się, że liczba kotłów z rusztem mechanicznym pracujących obecnie w Polsce przekracza 10 tysięcy sztuk. Liczbę kotłów z rusztem stałym, zaspokajających indywidualne potrzeby grzewcze użytkowników, trudno jest nawet oszacować. Producenci kotłów rusztowych cieszą się od lat dobrą koniunkturą wynikającą z niskiej i stabilnej ceny węgla oraz prostej obsługi tego typu urządzeń. W przyszłości kotły rusztowe mogą znaleźć zastosowanie do spalania lub współspalania odpadów oraz różnego rodzaju biomasy. Wszystkie

te fakty pozwalają przypuszczać, że kotły rusztowe jeszcze wiele lat pełnić będą ważną rolę w polskiej energetyce.

Podstawową wadą kotłów rusztowych jest ich niska sprawność oraz, związana z nią, wysoka emisja substancji szkodliwych na jednostkę wyprodukowanej energii użytecznej. Taki stan rzeczy wynika z niedostatecznego poznania zjawisk zachodzących podczas spalania paliw stałych w warstwie nieruchomej . Przez wiele lat badania nad spalaniem paliw stałych koncentrowały się na spalaniu ich w postaci pyłowej oraz w warstwie fludialnej, podczas gdy technologia spalania w warstwie nieruchomej uważana była za przestarzałą i niewartą zainteresowania. Dopiero w ostatnich latach obserwuje się powolny powrót do badań nad tą technologią. Wynika to głównie z niskiej ceny energii chemicznej zawartej w węglu oraz wzrostu znaczenia spalania biomasy i

odpadów.

Niniejsza praca jest próbą częściowego wypełnienia opisywanej luki w teorii spalania.