Analizator do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych | Pracownia bezprzewodowych sieci kontrolno-pomiarowych

Analizator do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych

Error message

  • Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in _menu_load_objects() (line 579 of /home/kegrp/wsn/public_html/includes/menu.inc).
  • Deprecated function: implode(): Passing glue string after array is deprecated. Swap the parameters in drupal_get_feeds() (line 394 of /home/kegrp/wsn/public_html/includes/common.inc).
Pierwszym projektem wdrożonym na dużą skalę, w którym zespół miał czynny i znaczący udział, był analizator do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych. Pierwsze prace studialne rozpoczęły się w 1994 roku i zaowocowały patentem PL 175064 pt. „Optyczny analizator substancji płynnych”. Od 1996 do 2002 roku firma KWANT Sp. z o.o., ze środków własnych oraz w ramach projektu celowego KBN nr 8T10B04797C/3766 (nr umowy na AGH 16.16.150.250, kierownik prof. dr hab. inż. Janusz Gołaś) intensywnie rozwijała konstrukcję optycznego analizatora niespalonego węgla w popiołach energetycznych. Konstrukcje te są powiązane z serią patentów o numerach PL 176920, „Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanym w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym B1” udzielonym w 1999-08-31, PL 178781, „Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanym w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym” udzielonym 2000-06-30 i PL 182474, „Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanym w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym” udzielonym 2002-01-31.

Zobacz też artykuł pt. "Analizator AWP2/3 do ciągłego pomiaru ilości węgla w energetycznych popiołach lotnych - przykłady i perspektywy zastosowań.

Pobierz artykuł

Przystępna cena i lepsze parametry eksploatacyjne w stosunku do rozwiązań zagranicznych spowodowała że z powodzeniem system wdrożono  na dużą skalę w elektrociepłowniach, i od momentu wejścia na rynek stała się dominującym rozwiązaniem wykorzystywanym w polskim przemyśle energetycznym. Wysoka ocena zastosowanych rozwiązań znalazła odzwierciedlenie w dużej sprzedaży (ponad sześćdziesiąt instalacji) oraz potwierdzona została w konkursach i na targach technicznych w kraju i za granicą. Analizator do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych w 2000 roku został nominowany do nagrody w konkursie „Polski Produkt Przyszłości” organizowanym przez rządową Agencję Techniki i Technologii, zdobył złoty medal na Targach Poznańskich EXPOPOWER 2008 oraz złoty medal z wyróżnieniem na Targach EUREKA 2007 w Brukseli. 

Pierwszoplanowym zastosowaniem analizatora była bieżąca kontrola i rejestracja procesu spalania, a także wytworzenie źródła sygnału dla układów automatyki sterowania kotłem w elektrowniach węglowych. Służył on również do systematycznego poboru próbek popiołu z kanałów emisyjnych dla laboratorium zakładowego aby móc określić jego parametry fizyko-chemiczne i wykorzystać produkt odpadowy jako cenny wypełniacz mineralny. Dodatkowo oryginalna konstrukcja komory pomiarowej analizatora umożliwiła, oprócz optycznej, zastosować inne metody analityczne do badania próbki popiołu oraz wykrywania przyczyn niecałkowitego spalania w paleniskach pyłowych poprzez analizę pracy bloku energetycznego.

Osiągnięcie powyższych celów i otrzymanie konstrukcji pracującej w warunkach przemysłowych wymagało wielu lat pracy i współpracy pracowników naukowych z czterech wydziałów Akademii Górniczo-Hutniczej oraz z Politechniki Warszawskiej (Wydział Mechaniczny, Energetyki i Lotnictwa). Część wyników prac została przedstawiona w serii wspólnych publikacji. Do najważniejszych osiągnięć podczas projektu związanego z analizatorem do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych należy między innymi:

  • autorskie opracowanie i budowa wysokostabilnej, o rozdzielczości ponad 0.01% głowicy fotometrycznej pracującej w trudnych warunkach przemysłowych instalowanej na przewodach spalinowych gdzie temperatura spalin wahała się, w zależności od miejsca instalacji, od 130 ºC do 450 ºC,
  • autorskie opracowanie identyfikacja procesów starzeniowych w układach optoelektronicznych, określenie i estymacja ich przebiegów oraz wytypowanie optymalnych pod kątem ekonomicznym i technicznym geometrii optoelektronicznych układów fotometrycznych,
  • autorskie opracowanie metodyki i procedur uruchomieniowych głowic pomiarowych uwzględniających możliwość osiągnięcia zakładanej klasy pomiarów, procesy starzeniowe i układy kompensacji temperaturowej,
  • współudział w opracowaniu oryginalnego układ poboru próbki popiołów lotnych z kanałów spalin kotłów energetycznych,
  • współudział w opracowaniu danych pomiarowych, identyfikacji błędów pomiarowych, analizy jakościowej i ilościowej danych pomiarowych,
  • współudział w opracowaniu układów automatyzacji procesów pomiarowych. 

Od 2006 roku analizator do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych został wyposażony w głowicę mikrofalową i takiej formie jest ono sprzedawany do dnia dzisiejszego. Zachowano przy tym pełną kompatybilność w poprzednią konstrukcją na poziomie mechanicznym i elektrycznym.  

Firma KWANT w swojej opinii o współpracy z zespołem określiła nasz wkład w rozwój i wdrożenie analizatora do ciągłego pomiaru niespalonego węgla w popiołach energetycznych jako jednego z głównych współautorów. Wyniki prac zostały również zaprezentowane na konferencjach i w czasopismach o zasięgu ogólnokrajowym.

Zobacz opinię o współpracy.

Pobierz artykuł

Patenty 
  1. Patent, wynalazcy: Henryk Jankowski (25%), Mieczysław Rękas (25%), Cezary Worek (25%), Bogdan Niewczas (25%). Optyczny analizator substancji płynnych,  Opis patentowy ; PL 175064 B1. — Zgłosz. nr 306008 z dn. 1994-11-24 ; Opubl. 1998-10-30. 
  2. Patent, wynalazcy: Henryk Jankowski (20%) , Cezary Worek (20%), Janusz Piechna (20%), Bogdan Niewczas (20%), Stefan Wydziałkiewicz (20%). Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanynm w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym. Opis patentowy ; PL 176920 B1. — Zgłosz. nr 309148 z dn. 1995-06-16 ; Opubl. 1999-08-31.
  3. Patent, wynalazcy: Henryk Jankowski (25%), Cezary Worek (25%), Bogdan Niewczas, Stefan Wydziałkiewicz (25%). Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanynm w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym. Opis patentowy ; PL 178781 B3. — Zgłosz. nr 312340 z dn. 1996-01-15 ; Opubl. 2000-06-30. 
  4. Patent, wynalazcy: Henryk Jankowski (25%), Cezary Worek (25%), Bogdan Niewczas (25%), Janusz Piechna (25%). Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanym w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym. Opis patentowy ; PL 182474 B1. — Zgłosz. nr 319853 z dn. 1997-05-06 ; Opubl. 2002-01-31.