Etap drugi

W drugim etapie inwentaryzacji popiołów lotnych wykonano analizę parametrów jakościowych próbek popiołu lotnego pobranych z JP4. Celem INW2 było uzupełnienie obserwacji poczynionych na podstawie wcześniejszych prac o dane na temat materiału powstającego w mniejszych kotłach, pracujących w systemie ciepłowniczym. Pobór próbek wykonano z kotła, w którym z węglem kamiennym współspalana była biomasa (K2).

Figura 27 przedstawia zestawienie wszystkich zmierzonych wartości miałkości i TOC dla próbek popiołu lotnego pobranych z kotła K2, w podziale na kolejne strefy elektrofiltru (S1 – punkty czerwone, S2 – punkty zielone, S3 – punkty pomarańczowe). Każdy punkt na wykresie odpowiada jednej próbce popiołu pobranej na przestrzeni 6 tygodni.

74 z 189 Fig. 27. Miałkość oraz TOC zmierzone dla próbek popiołu lotnego pobranych w INW 2 w podziale na strefy EF kotła K2.

W oparciu o wyniki, zaprezentowane na Figurze 27, również dla drugiego etapu inwentaryzacji, stwierdzić można znaczną zmienność parametrów jakościowych popiołu lotnego w okresie realizacji poborów. Wyraźne jest to zwłaszcza w przypadku materiału z pierwszej strefy EF, dla którego miałkość wahała się w zakresie 26 – 71%, a wartość TOC w zakresie 1,62 – 8,13%. Zmienność parametrów jakościowych zaobserwować można również w pozostałych strefach EF. W Tabeli 11 zestawiono minimalne, średnie, medianę oraz maksymalne zmierzone wartość miałkości i TOC.

Tab. 11. Zestawienie wartości minimalnych, maksymalnych, mediany oraz średnich miałkości i TOC popiołu lotnego w INW 2.

Miałkość [%] TOC [%]

S Min. Średnia Mediana Max. Min. Średnia Mediana Max.

S1 26,10 42,04 38,98 71,35 1,62 5,15 5,14 71,35

S2 2,09 10,03 6,84 50,15 1,46 4,58 4,20 8,41

S3 0,90 5,7 2,72 48,17 0,84 3,14 2,39 8,36

W oparciu o parametry TOC i miałkości zmierzone dla próbek PL pobranych w drugim etapie inwentaryzacji (Fig. 27) oraz obliczone średnie (Tab. 11), charakterystyka popiołu lotnego w kolejnych strefach EF przedstawia się następująco:

 Popiół lotny z pierwszej strefy EF to materiał o najwyższej miałkości, średnio oscylującej w okolicy 40% (popiół klasy N). W około 40% przypadków pobrane próbki wskazywały jednak

na materiał pozaklasowy. TOC wynosił średnio powyżej 5%, co odpowiada materiałowi kategorii B.

 Popiół lotny z drugiej strefy EF to materiał o średniej miałkości w okolicy 10% (popiół klasy S).

Nieodosobnione były jednak przypadki, gdy wartość zmierzonej miałkości znacznie przekraczała wymagania klasy S, osiągając nawet poziom ponad 40%. Wskazuje to na ryzyko okresowego odbioru materiału pozaklasowego w S2 EF. Średnia wartość TOC wynosiła 4,6%

i była niższa niż dla materiału pochodzącego ze strefy pierwszej. Stanowi to wyraźną różnicę względem obserwacji z pierwszego etapu inwentaryzacji.

 Popiół lotny z trzeciej strefy EF to średnio materiał o najniższej miałkości wynoszącej około 6%. Kilkukrotnie w analizowanym okresie, pobrano jednak próbkę o wartości powyżej 20%.

Średnia wartość TOC, wynosząca 3,14% pozwala na zakwalifikowanie tego materiału do kategorii A.

Przeanalizowano również dane na temat wartości miałkości oraz TOC, zmierzonych dla próbek popiołu lotnego uśrednionych laboratoryjnie, zgodnie ze schematem przedstawionym na Figurze 15.

Zebrano je na Figurze 28 oraz w Tabeli 12, dla kolejnych tygodni trwania testów (T1 – T6) w rozbiciu na strefy EF.

Fig. 28. Zestawienie wartości miałkości oraz TOC zmierzonych przez Laboratorium dla próbek uśrednionych.

W Tabeli 12, w nawiasie przy każdej z wartości, wskazano informację o klasie jakościowej popiołu do jakiej zaliczyć można materiał o zmierzonych parametrach. Podobnie jak w etapie pierwszym inwentaryzacji, określenie kategorii pod kątem zawartości niespalonych części węgla jest

76 z 189 orientacyjne, ponieważ wykonano je na podstawie parametru TOC. Wykrzyknikiem oznaczono wartości wskazujące na przekroczenie parametrów jakościowych względem wymagań normy N1.

Tab. 12. Zestawienie wartości miałkości oraz TOC zmierzonych przez Laboratorium dla próbek uśrednionych.

‘ w nawiasie informacja o klasie jakościowej zgodnie z normą N1

! -wartości wskazujące na przekroczenie parametrów jakościowych względem wymagań normy N1

Wartości miałkości oraz TOC, zmierzone dla próbek popiołu uśrednionych w kolejnych tygodniach poborów (Fig. 28, Tab. 12) tylko częściowo pokrywają się ze wstępnymi obserwacjami poczynionymi w oparciu o średnie wartości zestawione w Tabeli 11. Miałkość materiału pochodzącego z pierwszej strefy, dla uśrednionych laboratoryjnie próbek, w większości przypadków wynosi powyżej 40%, plasując ten materiał jako niejakościowy. Różnice widoczne są również w zakresie TOC, który w większości przypadków dla strefy pierwszej oraz drugiej EF wynosi powyżej 5%. Dodatkowo wykonane uśrednianie laboratoryjne, w drugim oraz trzecim tygodniu testów obiektowych, pozwoliło zaobserwować (Fig. 28), najwyższą wartość TOC dla materiału z drugiej strefy EF. Jest to spójne z wnioskami z pierwszego etapu inwentaryzacji (Fig. 22). Biorąc pod uwagę tę niestabilność i sprzeczne wnioski płynące z dwóch sposobów prezentacji danych, przeanalizowano dokładnie dzienną zmienność parametrów miałkości i TOC w wybranym tygodniu testów (T2) (Fig. 29).

Wartości średnie zmierzone dla próbek otrzymanych z tygodnia drugiego INW2 przedstawione na Figurze 28 (T2) potwierdzają zależności miałkości oraz TOC w kolejnych strefach EF, zaobserwowane w pierwszym etapie inwentaryzacji. Analizując wyniki dla tego okresu dzień po dniu (Fig. 29), wyraźnie widoczna jest jednak znaczna zmienność obu parametrów. Ze stref drugiej oraz trzeciej EF, okresowo otrzymano materiał o bardzo dobrych parametrach jakościowych (np. dzień 8 testów, Kategoria – S/A), by już po kilku dniach zmienił się on w materiał niższej klasy jakościowej N/B (np.

dzień 13 testów). Obserwacja ta jest spójna z wynikami uzyskanymi w kampanii uzupełniającej

pierwszego etapu inwentaryzacji (Fig. 21). Dynamiczna zmienność miałkości i TOC popiołu lotnego w danej strefie EF nie zależy zatem od rodzaju kotła, z którego odbierany jest popiół lotny.

Fig. 29. Zestawienie dziennych wyników analiz miałkości oraz TOC dla kotła K2 w wybrane 7 dni.

W oparciu o wartości miałkości oraz TOC zmierzone dla uśrednionych tygodniowo próbek popiołu lotnego (Fig. 28) oraz stosując proporcję wypadu materiału w poszczególnych strefach EF (Fig. 7, S1 – 80%, S2 – 16%, S3 – 4%) obliczono szacowaną jakość popiołu lotnego uzyskiwanego z kotła K2 w kolejnych tygodniach testów. Wyniki zestawiono w Tabeli 13, w nawiasie obok każdej z wartości wskazując klasę popiołu w odniesieniu do normy N1.

Tab. 13. Szacowana miałkość i TOC całkowitego wolumenu popiołu z kotła K2 w kolejnych tygodniach testów INW2.

Okres testów Miałkość [%]’ TOC [%]’

T1 34,85 (N) 5,53 (B)

T2 31,53 (N) 5,00 (B)

T3 31,75 (N) 5,59 (B)

T4 37,32 (N) 6,07 (B)

T5 37, 44 (N) 4,98 (A)

T6 43,30 (!) 5,13 (B)

‘ w nawiasie informacja o klasie jakościowej zgodnie z normą N1

! -wartości wskazujące na przekroczenie parametrów jakościowych względem wymagań normy N1

W oparciu o obliczoną miałkość oraz TOC (Tab. 13) oszacowano, iż popiół powstały w trakcie trwania testów obiektowych, prezentował zadowalającą jakość pod kątem miałkości,

78 z 189 charakteryzował się jednak stosunkowo wysokimi zawartościami części palnych. Skutkowało to koniecznością zaliczenia go do materiału kategorii B.