Měření a analýza tepelně-emisních parametrů u zplyňovacích kotlů a optimalizace provozu.

Vlastimil Kuběna

Doctoral thesis

Measurement and Analysis of Thermal-Emission Parameters for Gasification Boilers and Operation Optimization

Abstract:

Práce popisuje základní způsob spalování a regulace spalovacích pochodů kusového dřeva a sypkého paliva ve formě pelet v kotlích od firmy MAGA, s.r.o. Jsou zde hodnoceny individuální vlastnosti zplyňovacího a automatického kotle prošlé spalovací zkouškou ve zkušebně. Je zde provedeno porovnání provozu obou zařízení, jak po stránce spotřeby paliva, tak po stránce procesu hoření, kdy jsou rozebrány výhody a nevýhody zařízení o stejném výkonu. Hlavní porovnávané parametry jsou složení spalin, spotřeba paliva a účinnost. Ze získaných dat byly vytvořeny modelové závislosti průběhů spalovacích pochodů. Při výpočtech bylo stanoveno množství kyslíku (vzduchu) potřebné k dokonalému spálení paliva a složení spalin. V práci jsou dále stanoveny emisní koncentrace složek kouřových plynů a zhodnocení pro dané zařízení. Teoretická část disertační práce je zaměřena na zhodnocení současného stavu spalování biomasy. Navazuje krátké porovnání nákladů na vytápění objektu, kde jsou srovnávány různé technologie vytápění i rozdílná paliva. Dále navazují kapitoly zaměřené na různé způsoby spalování a ovlivnění kvality spalování. Závěr teoretické části věnuji teoretickým poznatkům, jak je možné ovlivnit účinnost. Praktická část se potom detailně zabývá samotným zkoušeným zařízením, jeho konkrétními úpravami a analýzou získaných dat z měření na zařízení.

Abstract:

The PhD thesis describes the basic combustion method and control of combustion processes and pieces of wood fuel pellets in boilers made by MAGA, Ltd. In this work are evaluated individual characteristics gasification and automatic boilers, which were exposed to combustion test in a laboratory. Both devices are compared by the fuel consumption and also combustion process. Advantages and disadvantages are discussed for devices of the same performance. These main parameters are compared: composition of exhaust gas, fuel consumption and efficiency. From obtained data were created model dependences of combustion processes. In calculations were estimated the quantity of oxygen (air) necessary for the complete combustion of fuel and flue gas composition. In the paper are also determined emission concentrations of smoke constituents and evaluated for tested devices. The theoretical part of the PhD thesis is focused on assessment of the current state of biomass combustion. Follows a brief comparison of the cost of heating a building, where different heating technology and fuels are compared. Next chapters are aimed on different ways of combustion and impact on combustion quality. Conclusion of the theoretical part is devoted to theoretical knowledge, how can affect efficiency. Then the practical part examines in detail the actual test device, its specific adaptations and analyzing data obtained from the measured devices.

Keywords

Biomasa, spalování, zplyňování, emisní třída, analýza emisí, koncentrace složek

Keywords

Biomass, combustion, gasification, emission class, analysis of emissions, concentrations of constituents

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 8. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Jan Valíček
• Reader: Jaroslav Katolický, Tomáš Dlouhý, Krzysztof Rokosz

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Fyzika / Aplikovaná fyzika