Master's Thesis

Utilization of waste heat from flue gases – Technical and economic analysis

Final Thesis 8.36 MB Appendix 1.74 MB

Author of thesis: Ing. Tomáš Novotný

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Zdeněk Tomáš, CSc.

Abstract:

The thesis deals with the proposal for the use of waste heat from flue gases from a waste-to-energy plant. It is a technical and economic analysis of two possible solutions. The purpose of using waste heat from flue gases is to save steam from the turbine and increase the production of electrical energy. The thesis compares the possibility of using sensible heat with the possibility of using sensible and latent heat from flue gases. In the first option, a system with a low-temperature economizer is proposed. In the second variant, this system is expanded by a condensation heat exchanger and an absorption heat pump. The thesis includes a thermal calculation of the proposed exchangers and their integration into the existing technology.

Keywords:

absorption heat pump, condensation, low-temperature economizer, waste heat, heat exchanger, waste-to-energy plant

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student odprezentoval obsah své diplomové práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny následující doplňující otázky. Pan Ing. Boko se dotazuje k cenám a ekonomickým hlediskům. Rovněž se ptá k teplotám rosných bodů - student má zvolenou odchozí teplotu spalin 90 °C, proč? Otázky byly zodpovězeny. Jaké je tam čištění? Otázky byly zodpovězeny. Pan doktor Milčák se ptá která varianta nakonec bude realizována? Student zodpověděl. V jakém programu jste dělal výpočty? Student zodpověděl. Na základě čeho je ventilátor používán na témoř maximálním možném výkonu? Jak se změnil parametr odpadu? Výhřevnost. Otázka byla téměř zodpovězena. Pan profesor Hrdlička se ptá na ekonomické hledisko, prostá doba návratnosti a skutečná doba návratnosti - jak se budou lišit, čím? Otázky byly zodpovězeny. Hodnotil jste účinnost kotle? Neřešil jsem tuto záležitost.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Energy Institute

Study programme

Power and Thermo-fluid Engineering (N-ETI-P)

Specialization

Power Engineering (ENI)

Composition of Committee

doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D. (předseda)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Alojz Boko (člen)
Ing. Pavel Křemínský (člen)
prof. Ing. Jan Hrdlička, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.

Student Bc. Tomáš Novotný předložil velmi pěknou diplomovou práci, která měla za cíl posoudit možnosti využití odpadního tepla spalin vznikajících při spalování odpadu. Student cíle práce naplnil bezezbytku. Postupně uvedl konkrétní technické zadání a provedl vypracování řešení ve dvou variantách – nízkoteplotní ekonomizér a nízkoteplotní ekonomizér s tepelným čerpadlem. Vše vhodně umístil do stávajíc technologie a pro oba výměníky vytvořil základní výkresovou dokumentaci.

Student práci konzultoval ve firmě PROVYKO a využíval i časté konzultace s vedoucím DP a výstupy z nich vhodně zužitkoval při tvorbě práce. Práce splňuje požadavky na ni kladenou a doporučuji ji k obhajobě. Práci hodnotím známkou A / výborně.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Zdeněk Tomáš, CSc.

Velice kladně hodnotím celkové uspořádání závěrečné práce od shrnutí stavu a možností využití odpadního tepla spalin zvláště v přídapě spalování komunálního odpadu. Kandidát prokázal schopnost použití současných výpočtových programů, zvláště pak programu PPSD (Power Plant Simulator nad Design). Je to zvláště výhodné v tomto případě, kdy musel výpočtově porovnat několik technických řešení výměníků a vybrat optimální variantu. 

Kandidát prokázal schopnost výpočtově stanovit některé teplotně technické parametry spalin a ty potom porovnat s hodnotymi ve výpočtovém programu, v tomto případě PPSD.

Velice přehledně je zpracované dispoziční řešení umístění výměníků do poměrně stísněného prostoru na stavbě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. 1.Stručně prosím uveďte uvažované varianty řešení/uspořádání výměníků a parametry pro výběr optimální varianty. 2. Jaké jsou rozhodující parametry pro stanovení teploty odchozích spalin do komína, zvláště v případě spalin z kotle spalujícího komunální odpad?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová