Bilanční model jednotky pro energetické využití biomasy
Loading...
Date
Authors
Tomšů, Ondřej
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Práce se zabývá vytvořením matematického modelu pro výpočet hmotnostních a energetických bilancí jednotky pro energetické využití biomasy v prostředí výpočtového software W2E a následným ověřením platnosti bilančního modelu na reálné jednotce pro spalování různých druhů biomasy. Jsou představeny základní informace o bilancích a popsán postup při řešení bilančních výpočtů energetických zdrojů. Úvodní část práce se zabývá biomasou, jakožto jedním z obnovitelných zdrojů energie, který má v energetické praxi velký potenciál. Jsou představeny všechny její důležité parametry, její druhy, způsoby zpracování a využití k získávání tepla. Další kapitoly se zaměřují na zařízení spalující biomasu, jejich rozdělení a technické řešení. Pro konkrétní typ biomasového kotle (výkon 1 MW s posuvným, nakloněným roštem) byl vytvořen bilanční model. Volba tohoto zařízení vychází v první řadě ze skutečnosti, že kotle středních výkonů můžeme považovat za nejvhodnější tepelné zdroje z hlediska efektivního nakládání s biomasou. Další motivací je klíčový cíl této práce, a to vytvoření bilančního modelu jednotky pro energetické využití biomasy, která spadá do této výkonové kategorie a je k dispozici pro reálná měření. Jsou představeny dostupné systémy vhodné pro bilanční modelování s důrazem na program W2E a MS Excel, které se ukázaly jako nejvýhodnější pro tvorbu bilančního modelu v praktické části práce. Hlavním výstupem předložené práce je tedy bilanční model vytvořený v programu W2E, který byl dále porovnán a přizpůsoben vlastnostem reálného kotle na biomasu. Pro tento účel byla použita archivovaná data z dřívějších měření a provedena měření aktuální, která se zaměřila na získání chybějících provozních dat a ověření příčin odchylek modelu od reality. V závěru práce jsou pomocí modelu W2E vyhodnoceny základní provozní parametry technologie v různých operačních stavech.
This work deals with the creation of a mathematical model for calculating mass and energy balances of the energy units for utilizing the biomass combustion by computational software W2E and it is engaged in necking the validity of the balance model for the real technology unit for combustion different types of biomass. There are presented basic informations of balances and described the procedure how to solve balance calculations of energy units. Introductory part deals with biomass as a renewable energy source, which has a large potential in energy system. There are presented all its important parameters, its types, methods of treatment and utilization power production. Next chapters focus on biomass combustion devices, theirs classification and theirs technological principles. For the specific type of biomass boiler (of capacity 1 MW with movable, inclined grid) - here was created balance model. The choice of this equipment is preferred primarily by the fact that the middle capacity power boilers can be considered as the most suitable heat sources in terms of efficient combustion of biomass. Another motivation is a key objective of this work, which is creation of balance model of the unit which energy utilizes of biomass, which belong into this category of heat sources and is available for real measurements. There are presented the available computing systems for balance modeling with the preference of the analysis program W2E and MS Excel. They are verified as the best instruments for creation balance model at the practical chapter of this work. The main output of presented thesis is thus balance model developed in W2E program which has been compared and modified to the real characteristics of biomass boiler. For this purpose were used the archived data from previous measurements and new actual measurements, which focused on the acquisition of the missing operational data and verifying the reasons of variance of the model and real status. In the conclusion, there are evaluated the basic operating parameters of the technology in various operating states by W2E analysis model.
This work deals with the creation of a mathematical model for calculating mass and energy balances of the energy units for utilizing the biomass combustion by computational software W2E and it is engaged in necking the validity of the balance model for the real technology unit for combustion different types of biomass. There are presented basic informations of balances and described the procedure how to solve balance calculations of energy units. Introductory part deals with biomass as a renewable energy source, which has a large potential in energy system. There are presented all its important parameters, its types, methods of treatment and utilization power production. Next chapters focus on biomass combustion devices, theirs classification and theirs technological principles. For the specific type of biomass boiler (of capacity 1 MW with movable, inclined grid) - here was created balance model. The choice of this equipment is preferred primarily by the fact that the middle capacity power boilers can be considered as the most suitable heat sources in terms of efficient combustion of biomass. Another motivation is a key objective of this work, which is creation of balance model of the unit which energy utilizes of biomass, which belong into this category of heat sources and is available for real measurements. There are presented the available computing systems for balance modeling with the preference of the analysis program W2E and MS Excel. They are verified as the best instruments for creation balance model at the practical chapter of this work. The main output of presented thesis is thus balance model developed in W2E program which has been compared and modified to the real characteristics of biomass boiler. For this purpose were used the archived data from previous measurements and new actual measurements, which focused on the acquisition of the missing operational data and verifying the reasons of variance of the model and real status. In the conclusion, there are evaluated the basic operating parameters of the technology in various operating states by W2E analysis model.
Description
Citation
TOMŠŮ, O. Bilanční model jednotky pro energetické využití biomasy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2010.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Procesní inženýrství
Comittee
Ing. Jan Pokorný, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaroslav Medek, CSc. (místopředseda)
Ing. Miloslav Odstrčil, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen)
Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2010-06-15
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení