Integrované řešení jednotky „waste gas-to-energy“
Loading...
Date
Authors
Freisleben, Vít
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Jednotky pro energetické využití plynných odpadů – anglicky „Waste Gas-to-Energy“ (WGtE) – umožňují jejich termické zpracování a současně energetické využití. Provoz jednotek WGtE je však spojen s velkou spotřebou externího paliva a produkované spaliny vyžadují aplikaci technologie čištění spalin. Tato dizertační práce prezentuje výsledky doktorského studia zaměřeného na téma integrovaného řešení jednotky WGtE, což je účinný přístup pro dosažení úspor spotřeby externího paliva při minimalizaci investičních nákladů. Nejprve je zde představena vyvinutá analytická metoda pro návrh technologických úprav existujících jednotek WGtE zpracovávajících odpadní plyny za účelem dosažení jejich hospodárného a více ekologického provozu. Pozornost je věnována především popisu vytvořených matematických vztahů a grafických nástrojů, které mohou být využity odbornou veřejností, zejména provozovateli jednotek WGtE. Pro další snížení negativního vlivu těchto provozů na životní prostředí je druhou oblastí řešenou v dizertační práci vývoj zařízení na čištění spalin redukcí koncentrace oxidů dusíku. Vedle technologické koncepce a konstrukčního provedení tohoto zařízení jsou zde prezentovány výsledky experimentální činnosti v laboratorních i průmyslových podmínkách, kde byl potvrzen velký potenciál využití těchto zařízení jak v jednotkách WGtE, tak v celé řadě dalších průmyslových spalovacích zařízení.
Waste Gas-to-Energy (WGtE) units allow the thermal processing of gaseous waste and its simultaneous energy recovery. However, the operation of WGtE units involves a large consumption of external fuel, and the flue gases produced require the application of flue gas cleaning technology. This thesis presents the results of a study focused on the topic of integrated WGtE unit design, which is an effective approach for achieving external fuel consumption savings while minimizing investment costs. Firstly, it presents the developed analytical method for the design of technological modifications of existing WGtE units treating waste gases in order to achieve their economical and more environmentally friendly operation. Attention is mainly paid to the description of the developed mathematical relations and graphical tools that can be used by the professional community, especially by the operators of WGtE units. To further reduce the negative environmental impact of these units, the second area addressed in the thesis is the development of flue gas cleaning equipment for the reduction of nitrogen oxides concentration. In addition to the technological concept and design of this device, the results of experimental work in laboratory and industrial environment are presented, where the great potential of using these devices in WGtE units as well as in a wide range of other industrial combustion plants was confirmed.
Waste Gas-to-Energy (WGtE) units allow the thermal processing of gaseous waste and its simultaneous energy recovery. However, the operation of WGtE units involves a large consumption of external fuel, and the flue gases produced require the application of flue gas cleaning technology. This thesis presents the results of a study focused on the topic of integrated WGtE unit design, which is an effective approach for achieving external fuel consumption savings while minimizing investment costs. Firstly, it presents the developed analytical method for the design of technological modifications of existing WGtE units treating waste gases in order to achieve their economical and more environmentally friendly operation. Attention is mainly paid to the description of the developed mathematical relations and graphical tools that can be used by the professional community, especially by the operators of WGtE units. To further reduce the negative environmental impact of these units, the second area addressed in the thesis is the development of flue gas cleaning equipment for the reduction of nitrogen oxides concentration. In addition to the technological concept and design of this device, the results of experimental work in laboratory and industrial environment are presented, where the great potential of using these devices in WGtE units as well as in a wide range of other industrial combustion plants was confirmed.
Description
Citation
FREISLEBEN, V. Integrované řešení jednotky „waste gas-to-energy“ [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (předseda)
Ing. Jiří Buzík, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. Marcus Reppich (člen)
doc. Ing. Jiří Hájek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vojtěch Turek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-15
Defence
DP je přínosná ve dvou oblastech řešení průmyslových jednotek waste gas-to-energy (WGTE). Prvním přínosem je vyvinutá praktická projekční analytická metoda pro rekonstrukci, tj. návrh technologických úprav existujících jednotek WGTE vedoucí k výraznému snížení spotřeby externě dodávaného paliva praktickou tepelnou inteegrací systému výměny tepla na míru možnostem rekonstruované WGTE jednotky. Druhým přínosem je vyvinuté nové tepelně integrované zařízení pro čištění spalin produkovaných v jednotkách WGTE, či obecně ve spalovacích provozech, nazvané hydrolýzní generátor amoniaku (HGA), jež umožňuje produkci amoniaku na principu hydrolýzního rozkladu močoviny.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení