AVERAGE MARKS SCALING

Pasi Vainikka

Description

• cours - matière potentielle : q
• cours - matière potentielle : that students
• cours - matière potentielle : assessments
• cours - matière potentielle : distributions

TERTIARY INSTITUTIONS SERVICE CENTRE (Incorporated in Western Australia) 100 Royal Street East Perth, Western Australia 6004 Telephone [phone] Facsimile [phone] AVERAGE MARKS SCALING §1. Introduction In Western Australia a wide range of courses1 is available for senior secondary students. For each course there is an external examination taken at the end of Year 12. The examination results are then combined with school assessments. This process involves standardisation and moderation.

• measure of academic ability
• scaled marks
• scaling process
• marks
• mark
• equation
• student
• average
• process
• students

Sujets

• Curriculum Council of Western Australia
• University of Western Australia
• Curtin University
• Murdoch University

Informations

• Publié par: thoen0
• Nombre de lectures: 19
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 8 Mo

Extrait

Dissertation VTT PUBLICATIONS 778
Pasi Vainikka
Occurrence of bromine in fuidised
bed combustion of solid recovered
fuel


VTT PUBLICATIONS 778
Occurrence of bromine
in fluidised bed combustion
of solid recovered fuel

Pasi Vainikka



Thesis for the degree of Doctor of science to be presented with permission for
public examination and criticism in Auditorium Salin, Axelia II, at Åbo Akademi,
on the 20th December 2011 at 12 o’clock.

ISBN 978-951-38-7765-1 (soft back ed.)
ISSN 1235-0621 (soft back ed.)
ISBN 978-951-38-7766-8 (URL: http://www.vtt.fi/publications/index.jsp)
ISSN 1455-0849 (URL: http://www.vtt.fi/publications/index.jsp)
Copyright © VTT 2011

JULKAISIJA – UTGIVARE – PUBLISHER
VTT, Vuorimiehentie 5, PL 1000, 02044 VTT
puh. vaihde 020 722 111, faksi 020 722 4374
VTT, Bergsmansvägen 5, PB 1000, 02044 VTT
tel. växel 020 722 111, fax [phone]
VTT Technical Research Centre of Finland, Vuorimiehentie 5, P.O. Box 1000, FI-02044 VTT, Finland
phone internat. [phone], fax + 358 20 722 4374














Figure on the front page: Artist’s view of the natural and anthropogenic occurrence of bromine in solid fuels.
By Pasi Vainikka & Heli Pukki.




Technical editing Marika Leppilahti



Kopijyvä Oy, Kuopio 2011
2
Pasi Vainikka. Occurrence of bromine in fluidised bed combustion of solid recovered fuel [ Förekomst
av brom vid förbränning av returbränsle i fluidiserade bädd; Bromin esiintyminen kierrätyspolttoaineen
leijukerrospoltossa]. Espoo 2011. VTT Publications 778. 118 p. + app. 134 p.
Keywords bromine, bromide, combustion, ash, corrosion, aerosol, vapour
Abstract
Corrosive ash species are the single most important factor limiting the electric
efficiency of steam boiler plants fired with waste or biomass. Chlorine has been
found to have a central role in the chemistry involved as it re duces the melting
temperature of ash, forms corrosive vapour and gas species in the furnace and
halogenated deposits on boiler heat transfer surfaces. In this context chlorine has
been extensively researched.
At the time of writing this thesis there was hardly any published data available
on the occurrence of bromine (Br) in the aforementioned context. The objective
of this work was to review the occurrence of b romine in solid fuels and charac-
terise the behaviour of bromine in full-scale fluidised bed combustion. The cen-
tral questions in the context of ash chemistry were: In which fuels bromine can
be found and in which form, what is the speciation of bromine in the furnace and
fly ash, what role bromine may have (if any), and finally, which are the practical
implications?
The review on the occurrence of brom ine in solid fuels revealed that in an-
thropogenic wastes bromine is mainly found in connection to f lame retarded
substances. Several weight percentages of br omine can be found in plastics
treated with brominated flame retardants (BFRs). Bromine is typically found
-1some 100–200 mg kg in mix ed municipal solid wastes (MSW). Bromine m ay
be enriched in fuels with high shar e of plast ics, such as solid recovered fuel
-1(SRF) or refuse derived fuel (RDF). Up to 2000 mg kg was found as a monthly
-1average in SRF, typical levels being 20–200 mg kg . Wastewater sludge from
-1paper mills may contain bromine 20–100 mg kg due the use of bromine based
biocides. In other fuels bromine may be found in significant amounts in marine
influenced coal deposits and peat as well as in biomass treated with brominated
pesticides.
In the experimental part SRF, spruce bark and wastewater sludge from a paper
mill were co-fired in a full-scale bubbling fluidised bed (BFB) boiler, and the
3
collected fuels, aerosols and waterwall deposits were analysed with the focus on
the fate of bromine. Bromine was mainly found to form water soluble high va-
pour pressure alkali metal halides in the furnace – in the form of KBr(g) and
NaBr(g) as estimated by thermodynamic equilibrium modelling. A positive cor-
relation was observed between the halogen (Br, Cl) and the metal (Cu, Pb, and
Zn) concentrations in the lower furnace vapours when measured next to the wa-
terwalls. Further, bromine was observed both in t he wall deposits and in the
corrosion front of the waterwall tubes. This was found to take place even if the
-1bromine content in the SRF was less than 60 mg kg in SRF. Laboratory scale
oven tests with commercial boiler steels showed that a bromine containing salt
induced a higher corrosion rate than the corresponding chloride.

4
Pasi Vainikka. Occurrence of bromine in fluidised bed combustion of solid recovered fuel [ Förekomst
av brom vid förbränning av returbränsle i fluidiserade bädd; Bromin esiintyminen kierrätyspolttoaineen
leijukerrospoltossa]. Espoo 2011. VTT Publications 778. 118 s. + bil. 134 s.
Nyckelord bromine, bromide, combustion, ash, corrosion, aerosol, vapour
Sammanfattning
Korrosiva askföreningar är den viktigaste enskilda faktorn som begränsar den
elektriska effektiviteten hos ångpanneanläggningar som eldar avfall eller bio-
massa. Klor har visats ha en central roll i askkemin då den sänker askans smält-
temperatur, bildar korrosiva ång- och gasföreningar vid förbränning och förorsa-
kar halogenerade avlagringar på pannans stålytor. Omfattande forskning har ägt
rum om kloren i dessa sammanhang.
Vid tidpunkten då denna avhandling skrevs fanns det knappt om data gällande
förekomsten av brom (Br) i ovannämnda sammanhang. Målet med detta arbete
var att granska förekomsten av brom i fasta bränslen följt av karakterisering av
bromens roll i fullskalig förbränning i fluidiserade bäddar. De centrala frågorna
gällande askkemin var: i vilka bränslen kan brom hittas och i vilka former,
i vilka former finns brom i pannan och flygaska, vilken roll har brom (om nå-
gon) och slutligen; vilken är den praktiska innebörden.
Undersökningen av bromförekomsten i fasta bränslen visade att brom i an-
tropogent avfall huvudsakligen hittas i samband med brandförhindrande sub-
stanser. Flera viktprocent brom kan hittas i plast som behandlats med bromerade
flamskyddsmedel. I blandat kommunalt fast avfall (MSW) finns det brom typiskt
-1mellan 100 och 200 mg kg . Brom kan vara anrikad i bränslen med hög plasthalt
som t.ex. fasta återvunna bränslen (SRF, solid recovered fuel; RDF r efuse deri-
-1ved fuel). Upp till 1000 mg kg hittades som månadsmedelvärde i SRF och ty-
-1piska nivåer var 20–200 mg kg . Avfallsvattenslam från pappersbruk kan inne-
-1hålla brom 20–100 mg kg på grund av användning av brombaserade biocider.
I andra bränslen kan brom hittas i betydande mängder i maritima kol- och torv-
förekomster sa mt i biom assa som beh andlats med brominnehållande bekämp-
ningsmedel.
I den e xperimentella delen i detta arbete samförbrändes SRF, granbark och
slam fr ån a vfallsvatten i en fullskalig b ubblande fluidiserad b ädd (BFB) och
bränslena, aerosolerna och avlagringarna från pannväggarna analyserades med
5
fokus på bromens öde. Vid förbränning fanns brom huvudsakligen bilda vatten-
lösliga metallhalider med högt ångtryck. Termodynamiska jämviktsberäkningar
visade att haliderna förekom som KBr(g) och NaBr(g). En positiv korrelation
observerades mellan halogen- (Br, Cl) och m etallkoncentrationerna (Cu, Pb och
Zn) i pannans nedre delar invid de vattenkylda pannväggarna. Vidare observera-
des brom i a vlagringarna på väggarna och vid korrosionsfronten på vattenväg-
-1gens rör. Detta visades äga rum även om bromhalten var lägre än 60 mg kg
i SRF. Korrosionsexperiment i laboratorieskala med kommersiella pannstål vi-
sade a tt brominnehållande sa lt förorsakade a llvarligare kor rosion ä n motsva-
rande klorsalt.

6
Pasi Vainikka. Occurrence of bromine in fluidised bed combustion of solid recovered fuel [Förekomst
av brom vid förbränning av returbränsle i fluidiserade bädd; Bromin esiintyminen kierrätyspolttoaineen
leijukerrospoltossa]. Espoo 2011. VTT Publications 778. 118 s. + liitt. 134 s.
Avainsanat bromine, bromide, combustion, ash, corrosion, aerosol, vapour
Tiivistelmä
Korrosiiviset tuhkayhdisteet ovat suurin yksittäinen sähköntuotannon hyötysuh-
detta rajoittava tekijä biomassaa ja jätettä polttavissa höyryvoimalaitoksissa.
Tähän liittyvässä kemiassa kloorilla on havaittu olevan keskeinen rooli, sillä se
laskee tuhkan sulamislämpötilaa ja muodostaa tulipesässä korrosiivisia höyry- ja
kaasuyhdisteitä sekä halogenoituja kerrostumia lämmönsiirtopinnoill