Výzkum spalování tuhých alternativních paliv

Jiří Burda

Doctoral thesis

Research on the combustion of solid alternative fuels

Anotácia:

Předložena práce je zaměřena na problematiku spalování tuhých alternativních paliv. Produkce komunálních odpadů v České republice roste a velká část tohoto materiálu je odstraňována skládkováním. Je nutné navýšit materiálové i energetické využití těchto odpadů, čímž se výrazně uspoří primární neobnovitelné zdroje surovin a energie. Jednou z možností, jak popsanou situaci řešit, je ze vzniklých odpadů připravit tuhé alternativní palivo a následně toto palivo energeticky využít. Spalovací proces během energetického využívání tuhého alternativního paliva musí být nastaven a řízen s ohledem na minimalizaci škodlivého vlivu na život a zdraví lidí i zvířat, na životní prostředí a také na hmotný majetek. Pro návrh zařízení energeticky využívající tuhé alternativní paliva je nezbytně nutné znát reálné naměřené hodnoty parametrů spalovacích procesů těchto paliv. Experimentální část je zaměřena na provedení a vyhodnocení spalovací zkoušky tuhého alternativního paliva připraveného z komunálního odpadu a spalovacích zkoušek směsí tohoto paliva se standartními palivy v podobě hnědého uhlí a dřevní štěpky. Experimentu bylo rovněž podrobeno certifikované tuhé alternativní palivo vyrobeno z odpadního materiálu produkovaného při výrobě automobilů. V práci jsou mezi sebou porovnány vzniklé plynné emise a tuhé zbytky ze spalování jednotlivých typů paliv. Je provedena hmotnostní a tepelná bilance u všech uvedených spalovacích zkoušek. Experimenty byly provedeny na roštové spalovací peci. Certifikované tuhé alternativní palivo bylo navíc spáleno v modernizované rotační spalovací peci a výsledky jsou v práci porovnány s původní roštovou pecí.

Abstract:

The presented work is focused on the issue of combustion of solid alternative fuels. The production of municipal waste in the Czech Republic is increasing and a large part of this material is disposed of by landfilling. It is necessary to increase the material and energy recovery of these wastes, which will significantly save primary non-renewable resources of raw materials and energy. One of the ways to address this situation is to prepare solid alternative fuels from the waste generated and subsequently utilise this fuel for energy. The combustion process during the energy recovery of the alternative solid fuel must be set up and managed with a view to minimising the harmful effects on human and animal life and health, on the environment and on tangible assets. For the design of plants using solid alternative fuels for energy purposes, it is essential to know the real measured values of the parameters of the combustion processes of these fuels. The experimental part is focused on the execution and evaluation of combustion test of solid alternative fuel prepared from municipal waste and combustion tests of mixtures of this fuel with standard fuels in the form of brown coal and wood chips. A certified solid alternative fuel made from waste material produced in the manufacture of automobiles was also subjected to the experiment. The gaseous emissions and solid residues produced from the combustion of the different fuel types are compared with each other in the thesis. The mass and heat balance is performed for all the combustion tests mentioned. The experiments were carried out on a grate incinerator. In addition, the certified solid alternative fuel was burned on an upgraded rotary kiln and the results are compared with the original grate kiln in this thesis.

Kľúčové slová

tuhé alternativní palivo, komunální odpad, energetické využití odpadu, plynné emise, tuhé zbytky, hmotnostní bilance, tepelná bilance, roštová spalovací pec, rotační spalovací pec

Keywords

solid alternative fuel, municipal waste, energy recovery of wastes, gaseous emissions, solid residues, mass balance, heat balance, grate incinerator, rotary incinerator

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 3. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 8. 2023
• Vedúci: Jozef Vlček
• Oponent: Ján Kizek, Miroslav Příhoda, Jan Malaťák

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Doctoral programme / odbor:
Metalurgie / Tepelná technika a paliva v průmyslu