Variabilita spalovacího procesu v lokálních topeništích na tuhá paliva

Abstract

Spalovací procesy v lokálních topeništích na tuhá paliva představují významný zdroj znečištění ovzduší tuhými znečišťujícími látkami (TZL). Tato práce zkoumá variabilitu spalovacího procesu a vyhodnocuje vliv počátečních podmínek spalování, zejména podtlaku v komíně, druhu dřeva (smrk, buk, dub, jasan), hmotnosti paliva a orientace polen v ohništi na výsledné emise TZL. Experimentální část zahrnovala laboratorní měření provedená na krbových kamnech Grönland, při kterých byly sledovány objemové koncentrace kyslíku, oxidu uhelnatého a vod-ní páry, podtlak v komíně, diferenční tlak v komíně, hmotnost zachycených TZL, teplota v ohništi a teplota v odběrovém místě. Cílem bylo stanovení emisního faktoru TZL. Výsledky ukázaly, že dubové dřevo dosahovalo nejnižšího emisního faktoru TZL, zatímco smrkové dřevo při identickém podtlaku produkovalo téměř pětinásobné množství emisí. Nejvyšší emisní faktor TZL byl naměřen při spalování 1 kg smrkového dřeva. Z výsledků vyplývá, že pro minimalizaci emisí TZL je v daném typu krbových kamen nejvhodnější použít dubové dřevo při stabilním komínovém podtlaku 12 Pa.

Combustion processes in local solid fuel appliances represent a significant source of air pollution by particulate matter (PM). This thesis investigates the variability of the combustion process and evaluates the influence of initial combustion conditions specifically chimney draft, wood species (spruce, beech, oak, ash), fuel mass, and the orientation of firewood in the com-bustion chamber on the resulting PM emissions. The experimental part included laboratory measurements carried out on Grönland fireplace stoves, during which the following variables were monitored: volume concentrations of oxygen, carbon monoxide, and water vapor; chim-ney draft; differential pressure in the chimney; mass of collected particulate matter; combusti-on chamber temperature; and flue gas temperature at the sampling point. The aim was to determine the PM emission factor. The results showed that oak wood achieved the lowest PM emission factor, whereas spruce wood under identical draft conditions produced nearly five times more emissions. The highest PM emission factor was measured during the combustion of 1 kg of spruce wood. The findings indicate that, for minimizing PM emissions in this type of fireplace stove, oak wood burned under a stable chimney draft of 12 Pa is the most suitable option.