Sborník přednášek z konference Energie z biomasy XX
Vydavatel: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství
Vydání: první
Rok vydání: 2019
Náklad: 25 ks
Počet stran: 112
ISBN: 978-80-214-5825-3

Články lze stahovat jednotlivě v obsahu pod jejich názvy nebo je pod tímto odkazem celý sborník.

O b s a h

BALÁŠ Marek, LISÝ Martin, LISÁ Hana, VAVŘÍKOVÁ Petra, MILČÁK Pavel, ELBL Patrik
Spalné teplo a složení biopaliv a bioodpadů
Biomasa je velmi různorodé palivo, zejména v poslední době, kdy se kromě tradičního dřeva a některých druhů slámy stále více využívá biomasa odpadní a různé druhy rostlin. Pro výpočty provozu s tímto netradičním palivem často chybí znalosti o vlastnostech paliva, zejména hrubý a prvkový rozbor a vlastnosti popelovin. Jejich zjišťování je často časově i finančně náročné. Na Energetickém ústavu Vysokého učení technického v Brně se dlouhodobě zabýváme určováním vlastností tuhých paliv. Článek shrnuje vybrané výsledky rozborů paliv na bázi biomasy.

JECHA David, LISÝ Martin, LISÁ Hana, BALÁŠ Marek
Nestandartní podmínky spalování biomasy a produkce emisí
Předkládaný příspěvek obsahuje výsledky z vývoje automatického peletového kotle pro spalování agropelet a z výzkumu vlastností a tvorby emisí sledovaných i nesledovaných legislativou při spalování agropelet v domovních kotlech. Důvodem je jednak zpřísňující se legislativa nutící výrobce ke zdokonalování svých produktů, ale také obecný environmentální aspekt. Emise tuhých znečišťujících látek při spalování představují velký problém. Cca 1/3 emisí tuhých znečišťujících látek, které se dostanou do ovzduší, pochází z lokálních zdrojů na pevná paliva. V současné době je na trhu celá řada domovních kotlů, které dle specifikace výrobce umožňují spalování pelet z alternativních či zemědělských materiálů. Tyto kotle však byly certifikovány při spalování dřevních pelet. Jak prokážou zde publikované průběžné výsledky, při spalování tzv. agropelet se emisní hodnoty těchto kotlů výrazně promění.

JENÍKOVÁ Jitka, SKOPEC Pavel, HAVLÍK Jan, HRDLIČKA Jan
Vliv vířičů na přestup tepla ve spalinovém výměníku
Článek se zabývá vlivem vířičů na přestup tepla ve spalinového výměníku pro pilotní jednotku o výkonu 500 kW. Vířiče mají vliv na přestup tepla a zároveň mohou být využity pro čištění výměníku. Vliv vířičů byl teoreticky spočten a následně vyhodnocen díky sérii experimentů. Při experimentech se porovnával vliv absence a přítomnosti vířičů v jednotlivých tazích výměníku. Vliv vířičů na přestup tepla byl dle experimentů větší, než se předpokládalo, a to až 4-5násobný oproti stavu bez vířičů.

KRIŽAN Peter, MATÚŠ Miloš, ŠOOŠ Ľubomír, BÁBICS Jozef
Analýza vplyvu tvaru lisovacieho nástroja briketovacieho lisu na výslednú kvalitu produkovaných tuhých biopalív
Cieľom predkladaného príspevku je prezentovať analýzu tvaru lisovacieho nástroja briketovacieho lisu na parametre v lisovacej komore, ktoré priamym spôsobom vplývajú na výslednú kvalitu tuhých biopalív. Teoretická analýza poukazuje na dôležitosť rozmerových parametrov lisovacích nástrojov počas briketovania a teda nutnosť uvažovať pri dimenzovaní s priamym vplyvom návrhu tvarov a rozmerov lisovacích nástrojov na kvalitu tuhých biopalív.

KRIŽAN Petr, MATÚŠ Miloš
Vplyv spôsobu lisovania a typu konštrukcie stroja na výslednú kvalitu tuhých biopalív
Cieľom predkladaného príspevku je prezentovať výsledky meraní realizované pre potreby overenia vplyvu spôsobu lisovania na kvalitu tuhých biopalív. Merania sa realizovali s využitím mechanického a hydraulického briketovacieho lisu pri briketovaní komunálneho odpadu. Tieto 2 konštrukcie strojov sú typickými predstaviteľmi tzv. otvorenej a uzatvorenej lisovacej komory. Autori tiež v príspevku prezentujú nutnosť znalostí vplyvu konštrukcie stroja na výslednú kvalitu brikiet.

MATÚŠ Miloš, KRIŽAN Petr
Svetové štandardy pre tuhé biopalivá
Príspevok predstavuje prierez novými ISO normami pre tuhé biopalivá a poukazuje na najvýraznejšie rozdiely s doteraz platnými národnými normami. Venuje sa podrobne kvalitatívnym ukazovateľom tuhých biopalív s ťažiskom na palivové biopelety, ako aj metódam hodnotenia jednotlivých parametrov a dôvodom ich kontroly. Táto oblasť sa týka tak producentov palív ako aj výrobcov spaľovacích zariadení a obchodníkov s palivami.

MATÚŠ Miloš, KRIŽAN Peter, BENIAK Juraj, ŠOOŠ Ľubomír
Vlhkosť a veľkosť častíc lisovanej biomasy v kontexte výslednej kvality brikiet
Realizovaný výskum vychádza z požiadaviek výrobného procesu v praxi, a preto je rozdelený do dvoch úrovní. V prvom kroku sa príspevok zaoberá experimentálnym výskumom vplyvu vlhkosti lisovanej suroviny na výslednú kvalitu biopaliva vo forme brikiet. V druhom kroku sa práca zaoberá experimentálnym výskumom vplyvu veľkosti frakcie a frakčného zloženia pilín na konečnú kvalitu drevných brikiet. Obsah vlhkosti zhutnenej biomasy je limitujúcim parametrom ovplyvňujúcim kvalitu tohto pevného biopaliva. Rovnako veľkosť frakcie a frakčné zloženie suroviny má na produkciu tuhých biopalív výrazný vplyv. Počas procesu zhutňovania sa medzi časticami partikulárnej látky vytvárajú rôzne príťažlivé sily a tvarové väzby. Ich charakter priamo závisí od frakčného zloženia suroviny. To zároveň ovplyvňuje hustotu, mechanickú odolnosť a rozmerovú stabilitu tuhých biopalív ako aj samotný výrobný proces. Tento príspevok sa venuje experimentálnemu výskumu vplyvu veľkosti frakcie a frakčného zloženia drevných pilín na výslednú kvalitu drevných brikiet. Experimenty sú založené na jednoosovom lisovaní smrekových pilín hydraulickým lisom pri izbovej teplote (bez extra ohrevu). Skúmaný je vplyv veľkosti frakcie a frakčného zloženia na ukazovatele kvality brikiet vrátane ich hustoty, kvality povrchu, pevnosti v tlaku a odolnosti proti nárazom. Výsledky experimentov ukazujú rozsahy veľkosti frakcie a frakčného zloženia suroviny vhodné na produkciu brikiet s dobrou kvalitou. Na základe vyhodnotenia experimentov je optimalizovaná veľkosť frakcie testovaného materiálu za účelom produkcie biopaliva s najvyššou kvalitou. Vysokou hustotou brikiet sa tiež dosahuje vysoký energetický obsah vztiahnutý na jednotku objemu paliva. Požadovaná vlhkosť a veľkosť frakcie má priamy vplyv na stroje na úpravu veľkosti frakcie a spotrebu energie v celom procese produkcie biopalív.

MICHALÍKOVÁ Kristýna, HRDLIČKA Jan, VODIČKA Pavel, SKOPEC Pavel, JENÍKOVÁ Jitka
Účinnost selektivní nekatalytické redukce oxidů dusíku při spalování v BFB
Tento článek se zabývá experimentálním ověřením účinnosti selektivní nekatalytické redukce oxidů dusíku na laboratorním spalovacím zařízení s bublinkující fluidní vrstvou o tepelném příkonu 500 kW. Redukce NOx je řešena v závislosti na parametrech spalovacího procesu a množství vstupujícího reagentu, kterým byl vodný roztok močoviny. Porovnávány byly dvě série experimentů s rozdílnými teplotami v místě dávkování reagentu, která má na účinnost redukce výrazný vliv. Během experimentů byla nejvyšší dosažená účinnost redukce na úrovni téměř 50 % pro normalizovaný stechiometrický poměr reagentu 2,6. Současně byl při navyšování množství dávkovaného reagentu zjištěn vzrůstající trend oxidu dusného, jehož koncentrace dosáhla až čtyřnásobné počáteční hodnoty. V rámci experimentů nebylo možné vyhodnocení samotného vlivu teploty na účinnost redukce NOx, jelikož by bylo nutné udržet ostatní zbývající parametry spalování konstantní, což je ale vzhledem k řízení spalovacího procesu nereálné.

PEER Václav, KIELAR Jan, NAJSER Jan
Testování prototypové linky na mokré čištění plynu
Surový znečištěný plyn není možno bez úpravy používat pro spalování v motoru kogenerační jednotky. Proto byla vyvinuta prototypová linka na mokré čištění energoplynu. Pro tento účel je možno využívat různé prací kapaliny – v našem případě vodu a MEŘO (methylester řepkového oleje – bionaftu). V tomto článku jsou popisovány výsledky testů odstraňování nežádoucích látek (dehtů) z plynu vyrobeného zplyňováním dřeva v zařízení s pevným ložem. Při testování byly zejména sledovány vlivy teploty a množství pracího média na kvalitu plynu.

SABATINI Michel, HAVLÍK Jan, DLOUHÝ Tomáš
Vliv tlaku na proces sušení v kontaktní sušárně
Článek se zaměřuje na vakuové sušení porézních krmných pelet v kontaktní sušárně. Vakuového sušení se využívá pro sušení zemědělských materiálů hlavně kvůli možnosti sušit při snížené teplotě, která bývá částým pořadavkem, aby nedocházelo k degradaci sušeného materiálu. V článku je experimentálně porovnáno sušení při různém tlaku v horizontalní lopatkové sušárně a vyhodnocen vliv tlaku na sušicí proces. Na základě těchto experimentů byly stanoveny sušicí charakteristiky a byla sledována intenzita sušení při daném tlaku a výstupní teplota sušeného materiálu. Výsledky této práce jsou parametry, které mohou posloužit pro návrh a provoz sušárny (tj. intenzita sušení a výstupní teplota materiálu).

SEDMIHRADSKÁ, POHOŘELÝ, SKOBLIA, BEŇO, FARTÁK
Vliv pyrolýzní teploty na kvalitu biocharu
Pevný zbytek po karbonizaci biomasy, nadále využitelný v zemědělství, se nazývá biochar. Největší vliv na kvalitu biocharu má kromě samotného zařízení také teplota v pyrolýzní zóně generátoru, rychlost ohřevu vstupního materiálu, čas zdržení v aktivní zóně reaktoru a typ použité biomasy. Článek se zabývá vlivem teploty na kvalitu biocharu.

ŠRÁMEK, STAF, POHOŘELÝ, BEŇO
Využití odpadu ze zpracování technického konopí pro výrobu adsorpčních uhlíkatých materiálů
Využití odpadních materiálů z biomasy pro výrobu uhlíkatých sorbentů může představovat vhodnou náhradu komerčně dostupného aktivního uhlí. Práce se zabývá dvoustupňovou přípravou sorbentu ve dvou samostatných aparaturách vlastní konstrukce provozovaných na VŠCHT Praha. První fáze zahrnuje pyrolýzu konopného pazdeří při teplotách 450–850 °C a druhá fáze aktivaci pyrolýzního zbytku prostřednictvím vodní páry při teplotách 740 a 800 °C. Vzniklý aktivovaný materiál byl zkoumán z hlediska vlastností klíčových pro sorpci, tj. specifického povrchu dle BET a celkového specifického objemu pórů a distribuce velikosti pórů. Výsledné parametry byly porovnány s komerčně dostupným aktivním uhlím vyrobeným rovněž aktivací vodní parou.

PEER Václav, MIKESKA Marcel, KIELAR Jan, NĚMEČEK Ondřej
Pyrolýzní biochar vs. torifikovaný materiál: vliv na půdní vlastnosti
Jedním z neodlučitelných produktů termochemické konverze biomasy ať už pomocí pyrolýzy nebo zplyňování, je tuhý zbytek nazývaný biochar. V případě torifikace se jedná o torifikovaný materiál. Oproti předchozím se u torifikovaného materiálu jedná o energeticky bohatý produkt, nicméně jeho využití pro úpravu půdních vlastností je jedním z aktuálně řešených témat. Předmětem studie je porovnání vlastností biocharu a torifikovaného materiálu z pohledu jeho využití jako přípravku pro zlepšení půdních vlastností. Základní pozitivní dopady aplikace do půdy jsou již v zásadě známy, avšak srovnání pozitivních dopadů obou materiálů na půdní vlastnosti není zpravidla z tohoto pohledu srovnáno.