Návrh technologie na využití dřevní biomasy pro výrobu tepelné a elektrické energie

Bc. Lenka Procházková

Master's thesis

Design of technology for the use of wood biomass for the production of heat and elektricity

Abstract:

Diplomová práce se zabývá problematikou využití dřevní biomasy pro výrobu tepelné a elektrické energie. Cílem práce je vypracovat návrh technologie na využití dřevní biomasy pro výrobu tepelné a elektrické energie. V teoretické části je uvedena charakteristika biomasy, její vlastnosti, rozdělení a možnosti zpracování. Dále tato práce popisuje proces zplyňování a zplyňovací technologie, které jsou rozděleny podle jejich konstrukce. Zabývá se i výstupními produkty zplyňování, jimiž jsou energoplyn, a nežádoucí látky. Praktická část práce je rozdělena do více kapitol. První kapitola je zaměřena na návrh zplyňovací technologie pro vybraný objekt, kde je provedeno výběrové řízení na základě daných kritérií vycházejících ze stavby, pro kterou je technologie navržena. Ve druhé kapitole je provedeno měření vybrané dřevní biomasy, u které jsou stanoveny základní palivářské vlastnosti pomocí prvkové a stechiometrické analýzy. Naměřené výsledky ukazují, že výhřevnost u všech osmi měřených vzorků se pohybuje mezi 17,22 a 18,72 MJ.kg-1 a obsah popela není vyšší než 1 % hm. Poslední kapitolou je technickoekonomické zhodnocení návrhu technologie na využití dřevní biomasy, kde jsou posouzeny výsledky měření, zvolené parametry vybrané zplyňovací jednotky a celková investice.

Abstract:

The diploma thesis deals with the issue of the use of wood biomass for the production of thermal and electrical energy. The goal of the thesis is to develop a technology proposal for the use of wood biomass for the production of thermal and electrical energy. The theoretical part describes the characteristics of biomass, its properties, distribution and processing options. Furthermore, this work describes the gasification process and gasification technology, which are divided according to their construction. It also deals with the output products of gasification, which are energy gas, and unwanted substances. The practical part of the thesis is divided into several chapters. The first chapter is focused on the design of the gasification technology for the selected object, where a selection procedure is carried out based on the given criteria based on the construction for which the technology is designed. In the second chapter, the measurement of the selected wood biomass is carried out, for which the basic fuel properties are determined using elemental and stoichiometric analysis. The measured results show that the calorific value of all eight measured samples varies between 17.22 and 18.72 MJ.kg-1 and the ash content is not higher than 1% wt. The last chapter is a technical-economic evaluation of the technology proposal for the use of wood biomass, where the results of the measurements, the selected parameters of the selected gasification unit and the total investment are assessed.

Keywords

biomasa, zplyňování, kalorimetr, prvkový rozbor, výhřevnost

Keywords

biomass, gasification, calorimeter, elemental analysis, heating value

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Jan Malaťák, Ph.D.
• Reader: Jiří Bradna, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Engineering

Master programme / specializace:
Technological Equipment of Constructions / Zařízení v agropotravinářském komplexu