Master's Thesis

Grate Boiler for Wood Chips - 96,4 t/h

Final Thesis 4.6 MB Appendix 195.67 kB

Author of thesis: Ing. Ondřej Strnad

Acad. year: 2019/2020

Supervisor: Ing. Martin Lisý, Ph.D.

Reviewer: Milan Ryšavý

Abstract:

This thesis deals with issue of grate boilers. It describes their properties, function principles and usage. The main part of this thesis is design of grate boiler burning biomass with steam output 96.4 tons/hour. Steam temperature and pressure at the output are 490 °C and 8.1 MPa.

Keywords:

air, biomass, combustion, combustion chamber, flue gas, grate, heat exchanger, steam, super-heater, water

Date of defence

21.07.2020

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomé práce a zodpověděl otázky oponenta a dalších členů komise: V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. otázka: Čím jsme limitováni ve výkonu u roštových kotlů? Částečně zodpovězeno. 2. otázka: Jaký typ roštu je zde použit a jakým způsobem je dopravováno palivo? Zodpovězeno. 3. otázka: Odkud berete vzduch do parního ohříváku? Zodpovězeno. 4. otázka: Proč máte tak vysoký nedohřev vzduchu? Zodpovězeno. 5. otázka: Je váš kotel podepřený či zavešený a je to rozumné do takových velikostí? Zodpovězeno. 6. otázka: Jak se vyhnout chlorové korozi? Zodpovězeno.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Mechanical Engineering (M2I-P)

Field of study

Power Engineering (M-ENI)

Composition of Committee

doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (předseda)
doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Alojz Boko (člen)
Ing. Pavel Křemínský (člen)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Martin Lisý, Ph.D.

Předložená diplomová práce se zabývá návrhem roštového kotle na spalování dřevní štěpky. Stěžejní částí práce je návrh a výpočet kotle. Práce obsahuje tepelný a stechiometrický výpočet, základní konstrukční návrh a základní schéma kotle. Kotel je navržen jako pětitahový, s dvoustupňovým ohřívákem napájecí vody, přehřívák je členěn do šesti stupňů. Student se dobře vypořádal se všemi úskalími návrhu, kromě drobných nepřesností práce neobsahuje zásadní chyby či nedostatky.
Po jazykové, gramatické a formální stránce je práce na odpovídající úrovni bez zásadních připomínek. Veškeré výpočty jsou doplněny dostatečnými komentáři a zdůvodněními. Při zpracování diplomové práce postupoval student aktivně a samostatně, využil svých získaných vědomostí, aktivně konzultoval postup výpočtu s konzultantem práce. Student prokázal schopnost samostatné práce, dokázal aplikovat poznatky získané během studia při realizaci diplomové práce. Po získání praktických zkušeností má předpoklady stát se kvalitním odborníkem pro energetickou praxi. Práce splňuje veškeré zákonné požadavky, splnila hlavní body zadání a práci doporučuji k obhajobě.
Práci hodnotím známkou výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Milan Ryšavý

Předložená bakalářská práce se zabývá problematikou návrhu kotle na spalování dřevní biomasy v průmyslovém kotli.
Práce je zpracována na dobré úrovni, svým rozsahem splňuje požadavky kladené na tepelně technický návrh kotle v závěrečné diplomové práci. Grafická úprava práce je na velmi dobré úrovni.
Obsahuje část zaměřenou na stanovení bilancí spalování dřevní štěpky a stechiometrii ze složení paliva.
Druhá část práce je zaměřena na vlastní návrh kotle. Obsahuje detailní rozdělení tepel v kotli s vysvětlením velkého nedohřevu napájecí vody v ekonomizéru.
Závěr práce obsahuje porovnání vypočtených hodnot s bilančním návrhem kotle. Shoda výpočtu dimenzování s bilancemi potvrzuje vhodné rozdělení teplosměnných ploch a jejich správné dimenzování.
Na straně 141 je uveden nadpis Objemový obsah SO3 ve spalinách, ale jedná se o Podíl obsahu SO3 z Objemového obsahu SO2 ve spalinách. Hodnota je správně, odpovídá emisi při spalování dřevní štěpky. Ve vzorci je uvedena také správně.
Po jazykové a gramatické stránce je práce na odpovídající úrovni bez zásadních chyb a nedostatků. Po formální
stránce jsou přehledné obrázky i uvedení vstupních a výstupních hodnot do tabulek. V práci jsou obsaženy vysvětlující poznámky, které usnadní pochopení postupu při výpočtu. Jen přesnost teploty spalin a médií uváděná na setiny °C je v provozu kotle v praxi obtížně změřitelná.
Student prokázal schopnost samostatné práce, velmi dobře dokázal aplikovat poznatky získané během studia při realizaci diplomové práce. Práce splňuje veškeré zákonné požadavky, splnila zadání v celém rozsahu a práci doporučuji k obhajobě.
Práci hodnotím výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Vysvětlete, co znamená výraz teplosměnné „balíky“ v kapitole 4.4 Technický popis kotle a jinde v práci.
  2. Co znamená zkratka SCR a proč je prázdný prostor tak vysoký.
  3. Vysvětlete, jak se postupuje při realizaci díla, když je teplota spalin na výstupu z kotle tak nízká, že teplota materiálu kotle je blízko vypočteného rosného bodu spalin.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová