Master's Thesis

The design of a duel pressure horizontal heat recovery steam generator (HRSG) utilizing flue gas from a natural gas burning turbine

Final Thesis 3.47 MB Appendix 763.71 kB

Author of thesis: Ing. Jan Pauliny

Acad. year: 2015/2016

Supervisor: Ing. Martin Lisý, Ph.D.

Reviewer: Ing. Petr Svoboda

Abstract:

This master’s thesis deals with the design of a dual pressure horizontal heat recovery steam generator (HRSG), utilizing the residual thermal energy of flue gases exhausted by a natural gas turbine. Included is: the design and sizing of individual heat exchangers and their general configuration according to the required outlet steam parameters, and the given inlet flue gas parameters. Furthermore, this thesis includes the design and associated sizing calculations of steam drums, downcomer tubes, and riser tubes. This thesis concludes by calculating and verifying pressure losses between the inlet and outlet of the HRSG. A significant part of this thesis is comprised of a technical drawing attached in the appendix.

Keywords:

Heat recovery steam generator, flue gas duct, downcomer tubers, riser tubes, heat exchanger

Date of defence

14.06.2016

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

English

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Energy Institute

Study programme

Mechanical Engineering (N2301-2)

Field of study

Power Engineering (M-ENI)

Composition of Committee

doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (předseda)
prof. Ing. Pavel Noskievič, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Pavel Kolat, DrSc. (člen)
Ing. Mirko Hudeček, CSc. (člen)
prof. Ing. František Hrdlička, CSc. (člen)
Ing. Alojz Boko (člen)
doc. Ing. Tomáš Dlouhý, CSc. (člen)

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

Předložená diplomová práce splnila zadání v celém rozsahu. Student pracoval samostatně, využíval získaných znalostí a dostupné literatury pro řešení diplomové práce. Práce je zpracována v anglickém jazyce, přehledně, s dobrou logickou návazností kapitola a s minimem pravopisných chyb a překlepů.
Po získání dalších praktických zkušeností má student veškeré předpoklady stát se kvalitním odborníkem pro energetickou praxi.
Předložená práce splnila veškeré požadavky a cíle zadání, práci doporučuji k obhajobě s celkovým hodnocením A/ výborně.
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 vysledky 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 B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Petr Svoboda

Zadání diplomové práce navrhnout dvoutlaký horizontální kotel na odpadní teplo bylo splněno v celém rozsahu. Samostatný tepelný výpočet je doplněn, nad rámec zadání, výpočtem tahové ztráty, návrhem bubnů a stanovením materiálů teplosměnných ploch. Práce má velmi dobrou grafickou a formální stránku a je třeba kladně ohodnotit skutečnost, že DP je psána v anglickém jazyce. Jedinou drobnou nesrovnalostí je někdy neodpovídající text v nadpisech vůči obsahu kapitol, kdy je párkrát zaměněno „light pressure“ za „high pressure“, což ovšem nikterak neovlivňuje celkový výsledek diplomové práce. Součástí této práce je i přehledně zpracovaný výkres kotle.
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. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. a) Proč je na prvních přehřívácích volen poměrně nízký počet žeber na metr trubky? Bylo by možné tento počet navýšit? Pokud ano, jaké by byly výhody?
  2. b) Proč je na stěně spalinového kanálu před prvním přehřívákem „zub“? Nebude mít vliv na proudění spalin?
  3. c) V úvodu uvádíte, že se někdy do HRSG kotlů umisťuje plynový hořák. V jakých případech se hořák využívá?
  4. d) V čem by se kotel lišil, kdyby byl vertikální? Uveďte výhody a nevýhody.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová