Možnosti Primárních metod denitrifikace granulačních kotlů pro černé a hnědé uhlí

Radim Fojtů

Doctoral thesis

Possibilities of primary denitrification methods for granulation boilers for brown and black coal

Abstract:

Tato práce se zabývá primárními metodami snižování oxidů dusíku, vznikajícími spalováním černého a hnědého uhlí v granulačních kotlích středních a vyšších výkonů. Teoretických možností primárních metod denitrifikace je poměrně hodně, ovšem v praxi je možné se setkat s problémy, protože každý kotel je jiný a má své specifické vlastnosti. To znamená, že ne každá metoda primární denitrifikace přispívá stejnou mírou ke snížení oxidů dusíku. V práci jsou popsány základní složky, které tvoří emise dusíku, teorie vzniku emisí dusíku při spalování a popis základních druhů primárních opatření denitrifikace. Praktická část je zaměřena na ověření, zhodnocení již existujících primárních opatření a návrhu vylepšení. Pro tyto účely byly vybrány dva rozdílné kotle. U prvního je výzkum zaměřen na jemnost mletí uhlí a s tím spojené emise NOX. Cílem této části je instalace navržené úpravy a zhodnocení výsledků. Druhá část výzkumu je zaměřena na práškové hořáky, které jsou již konstruovány jako nízkoemisní. Návrh úpravy je počítán v softwaru Ansys Fluent. Cílem druhé části jsou tedy matematické modely, které jsou srovnávány.

Abstract:

This work deals with primary methods of reducing nitrogen oxides, arising from the combustion of black and brown coal in granulation boilers of medium and higher outputs. Theoretical possibilities of primary denitrification methods is quite a lot, but in practice it is possible to encounter problems, because each boiler is different and has its own specific properties. This means that not every primary denitrification method contributes equally to the reduction of nitrogen oxides. The work describes the basic components that make up nitrogen emissions, the theory of creation nitrogen emissions during combustion and a description of the basic types of primary denitrification measures. The practical part is focused on the verification, evaluation of already existing primary measures and the design of improvements. Two different boilers were selected for this purpose. In the first case, the research focuses on the fineness of coal grinding and the associated NOX emissions. The aim of this part is to install the design modification and evaluate the results. The second part of the research is focused on powder burners, which are already designed as low-emission. The design of the modification is calculated in the Ansys Fluent software. The aim of the second part is therefore mathematical models, which are compared.

Keywords

primární metody denitrifikace, NOX, kotel spalující uhlí, mletí uhlí, hořák

Keywords

primary methods of denitrification, NOX, coal fired boiler, coal milling, burner

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 9. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 26. 1. 2022
• Supervisor: Bohumír Čech
• Reader: Radomír Štěrba, Pavel Kolat, Sylwester Kalisz

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Energetické stroje a zařízení