Zkušebna a laboratoř spalovacích zařízení

Laboratoř experimentálního spalování  je zaměřena na výzkum spalování dřevní i nedřevní biomasy, popř. biologicky rozložitelných odpadů. Dále se zabýváme vývojem a návrhem  a horkovzdušných i teplovodních tepelných spotřebičů. Testujeme kotle o výkonech 10 až 200 kW.

Klíčovým vybavením je měřící kout pro testování lokálních topidel horkovzdušných i teplovodních lokálních topidel o výkonu do 50 kW.  Tento stend svými parametry zcela odpovídá požadavkům měření v akreditované laboratoři. To nám umožnuje realizovat měření srovnatelná se státní zkušebnou.

V rámci vývoje a výzkumu se zaměřujeme na testování nových paliv, ale hlavně na vývoj nízkoemisních zdrojů, zvyšování účinnosti a snížení produkce emisí z kotlů, krbů a krbových vložek.

Kromě měřícího koutu je laboratoř vybavena také technologií dvoustupňového spalování. Instalovaný spalovací systém přináší výhody oddělené zplyňovací a spalovací části, skládá se ze zplyňovací komory a teplovodního kotle jmenovitého výkonu 110 kW. Příslušenství kotle tvoří zplyňovací komora s šikmým, pevným roštem, uzavřený zásobník, šnekový podavač paliva, cyklonový odlučovač popílku,  spalinový ventilátor a systém řízení, regulace a měření. Jako paliva lze využít pilin, hoblin, štěpky nebo pelet, a to v širokém intervalu vlhkosti. Technologie umožňují nadstandartní regulaci a měření. Zapojení umožňuje regulovat teplotu vratné vody nebo teplotu spalovacího vzduchu.

Testování paliv je možné realizovat na několika typech spalovacích zařízení, např. horkovodní či horkovzdušné krby či krbová kamna, domovní kotle o výkonu 20-30 kW s ručním i automatickým přikládáním.

Pro realizaci testů jsem schopni Vámi dodané palivo v přiměřeném množství mechanicky upravit drcením, případně také zpeletovat či zbriketovat.

U paliv také zajistíme základní palivový rozbor – viz Palivová laboratoř, který může být doplněn také o analýzu tepelného rozkladu paliva pomocí TGA technologie.

Při měření sledujeme běžné plynné emise (CO, NOx, TOC, O2) a provádíme standartní odběr vzorku TZL pomocí gravimetrické metody dle ČSN EN 13284-1. Díky špičkovému vybavení pro on-line i off-line analýzu velikosti částic může realizovat i analýzu distribuce velikosti produkovaných TZL. Více v popisu Laboratoře jemných částic.

Co nabízíme

  • Vývoj nových spalovacích technologií, včetně matematických modelů.
  • Spalovací zkoušky různých typů tuhých paliv na různých typech kotlů, včetně rozborů a analýzy paliva.
  • Konzultace v oblasti spalování tuhých paliv a energetického využívání biomasy a odpadů.
  • Měření emisí a účinností kotlů, krbů, krbových vložek.
  • Kompletní měření topidel malých výkonů do výkonu 50kW dle ČSN EN 303-5, přípravu pro akreditované měření.        

Vybavení

V rámci měření, výzkumu a vývoje je využívána celá řada zařízení:

  • Zkušební kout pro měření kotlů a lokálních topidel malých výkonů na tuhá paliva
  • Experimentální spalovací jednotka GEMOS 110 kW
  • Peletizér JPE 200 a drtič materiálu pro úpravu paliva
  • Briketovací lis pro úpravu paliva
  • Termogravimetrický analyzátor (TGA) Jupiter 449 F3 – NETZSCH
  • Kotle a krbové vložky
  • Online měření částic - Impaktor DEKATI a optický analyzátor PALLAS
  • Analyzátor spalin
  • Souprava pro gravimetrické stanovení emisí TZL
  • Analyzátor spalin HORIBA (NOx, SO2, CO, CO2, O2, OGC)
  • Peletový kotel s rotačním hořákem o výkonu 25 kW
  • Vybavená palivová laboratoř – viz. Palivová laboratoř.

 Podrobnější informace o uvedených přístrojích naleznete v přehledu přístrojového vybavení.

Vybrané realizované projekty

  • Projekt OPVVV - Centrum výzkumu nízkouhlíkových technologií, zahájení: 01.01.2018, ukončení: 31.12.2022
  • TK02020067, Energeticky nezávislý a soběstačný zdroj tepla z obnovitelných zdrojů pro obce a malé podniky, zahájení: 01.07.2019, ukončení: 30.06.2022
  • TH04030267, Kombinovaný kotel na spalování pelet a uhlí o výkonu 100-200 kW, zahájení: 01.03.2019, ukončení: 30.04.2022
  • TH02030260 - Modulární spalovací technologie pro spalování alternativních paliv, zahájení: 01.11.2016, ukončení: 31.12.2019
  • TH02020025 - Výzkum a vývoj automatického kotle na spalování biomasy, zahájení: 01.11.2016, ukončení: 31.12.2019
  • FR-TI4/353 - Intenzifikace a optimalizace zplyňovacích jednotek a dopalovacích komor pro velmi vlhkou odpadní biomasu., zahájení: 01.01.2012, ukončení: 31.12.2014
  • 2019 - Inovační voucher - „Měření a optimalizace kotle EKG“ pro společnost GEMOS CZ, spol. s r.o.
  • 2018 - Inovační voucher - „Vývoj a testování zplynovacího kotle“ pro společnost EKOGALVA s.r.o.
  • 2018 - Realizace spalovacích zkoušek, EVECO s.r.o
  • 2017 - Inovační voucher - „Optimalizace spalovací komory kotle s automatickým podávání paliva“ pro společnostEKOGALVA s.r.o.
  • 2017 - Inovační voucher - „Optimalizace spalovací komory kotle EKONOMIC s automatickým podávání paliva (dřevních pelet)“ pro společnost EKOGALVA s.r.o.
  • 2017 - Inovační voucher - „Vývoj a testování směšovací komory“ pro společnost GEMOS CZ, spol. s r.o.

Vybrané publikace a výsledky

  • PRAŽSKÝ, B.; HORNA, A.; BARTOŠ, M.; LISÝ, M.; GEMOS CZ, spol. s.r.o., Čelákovice RADANAL s.r.o, Pardubice VUOS a.s., Rybitví VUT v Brně: Spalovací zařízení. 27861, užitný vzor. 
  • LISÝ, M.; LISÁ, H.; JECHA, D.; BALÁŠ, M.; KRIŽAN, P. Characteristic Properties of Alternative Biomass Fuels. ENERGIES, 2020, roč. 13, č. 6, s. 1-17. ISSN: 1996-1073.
  • LISÝ, M.; BALÁŠ, M.; MILČÁK, P.; JECHA, D.; POSPÍŠIL, J. Emissions of particulate matter from agropellets combustion. In European Biomass Conference and Exhibition Proceedings. EUROPEAN BIOMASS CONFERENCE AND EXHIBITION PROCEEDINGS. ETA Florence, 2018. s. 610-615. ISSN: 2282-5819.
  • MILČÁK, P.; BALÁŠ, M.; LISÝ, M. The Infuence of the Combustion of Digestate Fuels for Solid Pollutants Emissions. ERIN2018, 12th International Conference for Young Researchers and Ph.D. Students. Oliver Macho. Bratislava: Faculty of Mechanical Engineering, Slovak University of Technology, 2018. s. 46-46. ISBN: 978-80-8106-073-1.
  • POSPÍŠIL, J.; LISÝ, M.; ŠPILÁČEK, M. OPTIMALIZATION OF AFTERBURNER CHANNEL IN BIOMASS BOILER USING CFD ANALYSIS. Acta Polytechnica, 2016, roč. 56, č. 5, s. 379-387. ISSN: 1210-2709.
  • ŠPILÁČEK, M.; LISÝ, M.; SKÁLA, Z. Numerical Study of Air Distribution in Combustion Chamber. Applied Mechanics and Materials, 2016, roč. 832, č. 1, s. 218-223. ISSN: 1662-7482.

Vybrané diplomové a bakalářské práce

Při realizaci výzkumných a vývojových aktivit se snažíme spolupracovat se studenty bakalářských a magisterského studia, kdy výsledkem spolupráce jsou kvalitní bakalářské a diplomové práce. Při jejich realizaci mají možnost studenti využívat zázemí a vybavení laboratoře, zapojit do realizace řešených projektů, navázat kontakt s průmyslovými partnery a získat celou řadu praktických poznatků o měření a vývoji spalovacích technologií:

  • KUREČKOVÁ, A.: Optimalizace peletového kotle pro spalování agropelet. Brno, 2019. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav. Vedoucí práce Martin Lisý.
  • KREJČIŘÍK, J.: Dvoukomorový roštový kotel pro spalování digestátu. Brno, 2019. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav. Vedoucí práce Martin Lisý.
  • NEJERÁL, M.: Agropelety jako palivo. Brno, 2019, 56 s. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav. Vedoucí práce Martin Lisý.
  • CARBOL, M.: Kotle na tuhá paliva. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2018. 46 s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.
  • KUREČKOVÁ, A.: Spalování pelet z kávy. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2017. 53 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. Martin Lisý, Ph.D..
  • SEDLÁČEK, D.: Analýza energetického využití kávových pelet. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2016. 67 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Martin Lisý, Ph.D..
  • UHRÍK, P.: Vliv vybraných vlastností paliva na provoz biomasového kotle. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2015. 49 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. Martin Lisý, Ph.D..
  • KOIŠ, J.: Výpočtový model kotle KWH. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2014. 86 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Martin Lisý, Ph.D.
  • ZBOŘIL, M.: Návrh úprav biomasového kotle pro velmi vlhká paliva. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2014. 94s . Vedoucí diplomové práce Ing. Martin Lisý, Ph.D.

Kontakt

Ing. Martin Lisý, Ph.D.
Energetický ústav, FSI VUT v Brně
e-mail: lisy@fme.vutbr.cz
tel.: +420 541 142 582



O nás