Ekologizace tepelného hospodářství černouhelného dolu v podmínkách Polské republiky.

František Urbaník

Doctoral thesis

Ekologization of Heat Management of a Hard Coal Mine in the Conditions of the Republic of Poland.

Abstract:

Dizertační práce je praktickým pokusem o stanovení možných postupů pro zajištění efektivního a zároveň ekologického řešení široké problematiky zásobování teplem průmyslového podniku, v daném případě černouhelného dolu, podléhajícímu hornímu zákonu a dalším zákonům Polské republiky. Problematika efektivní a ekologické výroby tepla v průmyslovém podniku z technologicky a investičně dostupných tepelných zdrojů s důrazem na aplikaci aktuálních environmentálních norem v prostředí Polské republiky je oblastí, která doposud nebyla hlouběji řešena. Práce se tedy zabývá využitím takových primárních energetických zdrojů využitelných k výrobě tepla, které jsou efektivní a zároveň mají zásadní vliv na ekologii. V případě PG Silesia jde o náhradu spalování černého uhlí další, těžbou produkovanou energetickou surovinou, metanem, který je v současné době volně vypouštěn do ovzduší. Pro úplné využití metanu je v práci analyzována další dostupná možnost, kterou je aplikace katalytického spalování důlního plynu s nízkým obsahem metanu s využitím principu organického Rankinova cyklu (ORC). Výsledky a realizační výstupy práce v konkrétních podmínkách Dolu PG SILESIA jsou původní a originální. Tyto výsledky jsou jednoduše aplikovatelné v důlním průmyslu a v první řadě jsou přínosem pro danou společnost. Disertační práce je rovněž neméně významným přínosem zejména ve vědním studijním programu „Inženýrská ekologie, obor Ochrana životního prostředí v průmyslu“. Použité metody a techniky výzkumu poskytují záruku dosažení cílů práce, které jsou explicitně formulovány.

Abstract:

This dissertation is a practical attempt to establish possible procedures for ensuring simultaneously an effective and an ecological solution to the complex question of heat supply for an industrial concern, in this specific case a hard coal mine which is subject to the Mining Act and further laws of the Republic of Poland. The question of effective and ecological heat production in an industrial concern from technologically and financially accessible heat sources with focus on application of the current ecological norms in the environment of the Republic of Poland is an area which has not yet been explored in depth. Hence, this dissertation paper engages in the exploitation of primary energy sources for utilization of heat production which are effective and at the same time have a fundamental impact on ecology. In the case of PG Silesia it concerns the replacement of burning hard coal by another mining-produced energy feedstock, methane, which is currently freely discharged into the atmosphere. There is a further option for complete utilization of methane analysed in the dissertation - the application of catalytic burning of mining gas with low methane content using the principle of organic Rankine cycle (ORC). The results and implementation outcomes of the dissertation, set in the specific conditions of the hard coal mine PG SILESIA, are original and authentic. These outcomes are easily applicable in the mining industry and are first and foremost beneficial for the given concern. Furthermore, these results present an important contribution to the scientific study programme „Environmental engineering, branch Protection of Environment in Industry“. The applied methods and research techniques of the dissertation guarantee an achievement of the targets which are explicitly formulated.

Keywords

ekologické řešení, zásobování teplem, tepelné zdroje, průmyslový podnik, černouhelný důl, environmentální normy, černé uhlí, energetická surovina, metan, důlní plyn, vypouštění, ovzduší, katalytické spalování, organický Rankinův cyklus (ORC), důlní průmysl, inženýrská ekologie, Polská republika.

Keywords

ecological solution, heat supply, heat sources, industrial concern, hard coal mine, ecological norms, hard coal, energy feedstock, methane, mining gas, discharge, atmosphere, catalytic burning, organic Rankine cycle (ORC), mining industry, environmental engineering, the Republic of Poland.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 1. 7. 2016
• Supervisor: Vojtech Dirner
• Reader: Nagib Daneshjo, Dušan Šebo, Milan Majerník

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Inženýrská ekologie / Ochrana životního prostředí v průmyslu