Energetické využití zemědělské biomasy spalováním

Bc. Zdeněk ŠPAČEK

Master's thesis

Energy use of agriculture biomass by combustion

Abstract:

Diplomová práce se zabývá literárním rozborem údajů o spalování lignocelulózové biomasy v porovnání s celulózoligninovou biomasou a vhodností jednotlivých technologií spalování v kontextu dopadu na životní prostředí. Dále se diplomová práce zabývá obsahem spalného tepla v jednotlivých palivech. Experimentálně byl změřen obsah dehtu (včetně ostatních kapalných produktů) v různých druzích biomasy suchou destilací a tyto výsledky byly statisticky vyhodnoceny a diskutovány s poznatky z odborné literatury. Na základě literárních dat byly zjištěny rozdíly u celulózoligninových paliv z hlediska výhřevnosti a spalného tepla, kdy se výhřevnost pohybovala v průměru od 15,3 MJ/kg do 16,8 MJ/kg a hodnoty spalného tepla byly 17,5 18,1 MJ/kg. Naopak u lignocelulózových paliv tyto rozdíly nejsou tak patrné a pohybují se v hodnotách kolem 19,5 MJ/kg spalného tepla a 18,4 MJ/kg průměrné výhřevnosti. Měření obsahu dehtu bylo provedeno v nejběžněji používaných biopalivech ze zemědělské výroby (pšeničná sláma, řepková sláma, seno, energetický šťovík, digestát z bioplynové stanice dále jen BPS). Po statistickém zhodnocení byly zjištěny rozdílné hodnoty v obsahu dehtu u digestátu z BPS a u pšeničné slámy (P 0,05; průměrně 29,58 % u digestátu a 40,48 % u slámy).

Abstract:

This thesis deals with combustion of lignocelluloses biomass with comparison to cellulose-lignin biomass and with appropriateness of different combustion technologies in the context of the impact on the environment. Furthermore, the thesis deals with content of the heating value in the individual fuels. The heating value capacity was measured experimentally in different kinds of biomass by method of dry distillation and these results were statistically evaluated and and discussed with the findings taken from literature. On the basis of literature data, differences have been discovered in lignocelluloses fuels in terms of calorific value and heating value, calorific values were in average from 15,3 MJ/kg to 16,8 MJ/kg and heating values were 17,5 18,1 MJ/kg. While in cellulose-lignin fuels these differences are not that big and are within values of 19,5 MJ/kg for heating value and an average calorific value is around 18,4 MJ/kg. Measuring of the content of tar and other residual fluid fractions in five the most commonly used bio-fuels from agricultural production (wheat straw, rape straw, hay, energy crops, digestate from biogas station). After statistical evaluation of data, it revealed the difference in content of tar between the wheat straw and digestate (P 0,05; on average 40,48 % for wheat straw and 29,58 % for digestate).

Keywords

biomasa, spalování biomasy, výhřevnost, spalné teplo, obsah dehtu

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2014

Accessible from:: 25. 4. 2014

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Martin Šlachta, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Agriculture

Master programme / field:
Agriculture Engineering / Agricultural Ecology