Práce je zaměřena na hledání optimálního způsobu řízení spalovacího procesu za účelem redukce emisí oxidů dusíku (NOx) na energetickém zařízení tepelného zdroje FK31 spalující fosilní paliva.
Obsahem diplomové práce je nalezení řešení pro snížení emisí NOx z fluidního kotle FK31 společnosti Alpiq Generatio (CZ) s.r.o ve Zlíně na základě řízení objemového průtoku přiváděného primárního a sekundárního vzduchu do zmíněného kotle.
První část práce je věnována úpravě regulace průtočného množství vstupujících vzduchů v závislosti na množství přivedeného paliva do kotle. V následující části se již zabývá nalezením dalších možností snížení emisí NOx při minimálních výkonech kotle.
Z provedených zkoušek bylo zřejmé, že do odstranění technických obtíží na recirkulačním ventilátoru vede k optimalizaci jediným možný způsob, kterým je řízení množství terciálního vzduchu pod jeho nastavenou minimální mez udanou výrobcem kotle.
Pro tento zásah bylo nutné provést úpravy regulačních klapek, mající za cíl dosažení rovnoměrnějšího přísunu vzduchu do kotle a výsledného snížení emisí NOx o 30 mg.m-3.
V závěru diplomové práce je uvedeno zhodnocení dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on searching the optimum method of controlling the combustion process to reduce emissions of nitrogen oxides (NOx) on energy device of the heat source FK31 that burns fossil fuels.
The thesis contains finding solution for reducing emissions of NOx from fluidized boiler FK31 which is owed by Alpiq Generation (CZ) s.r.o in Zlin based on controlling volumetric flow supplied primary and secondary air into said boiler.
The first part of the thesis is devoted to the adjustment of regulation of the flow amount of incoming airs depending on the amount of fuel supplied to the boiler. The following part deals with finding other ways of reducing NOx emissions at minimal boiler outputs.
Carried out tests showed that there is only one possible way which is controlling of the amount of tertiary air below its set minimal limit specified by the boiler maker, until the time of elimination of technical difficulties.
It was necessary for this action to make adjustments of regulation dampers, aiming to achieve more uniform intake of air into the boiler and the resulting reduction of NOx emissions by 30 mg.m-3.
In resume of the thesis, there is the evaluation of achieved results.
Nitrogen oxides, balance, combustion model, fluidized boiler, combustion stechiometry, identification of system, 2DOF system
Rozsah průvodní práce
109
Jazyk
CZ
Anotace
Práce je zaměřena na hledání optimálního způsobu řízení spalovacího procesu za účelem redukce emisí oxidů dusíku (NOx) na energetickém zařízení tepelného zdroje FK31 spalující fosilní paliva.
Obsahem diplomové práce je nalezení řešení pro snížení emisí NOx z fluidního kotle FK31 společnosti Alpiq Generatio (CZ) s.r.o ve Zlíně na základě řízení objemového průtoku přiváděného primárního a sekundárního vzduchu do zmíněného kotle.
První část práce je věnována úpravě regulace průtočného množství vstupujících vzduchů v závislosti na množství přivedeného paliva do kotle. V následující části se již zabývá nalezením dalších možností snížení emisí NOx při minimálních výkonech kotle.
Z provedených zkoušek bylo zřejmé, že do odstranění technických obtíží na recirkulačním ventilátoru vede k optimalizaci jediným možný způsob, kterým je řízení množství terciálního vzduchu pod jeho nastavenou minimální mez udanou výrobcem kotle.
Pro tento zásah bylo nutné provést úpravy regulačních klapek, mající za cíl dosažení rovnoměrnějšího přísunu vzduchu do kotle a výsledného snížení emisí NOx o 30 mg.m-3.
V závěru diplomové práce je uvedeno zhodnocení dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on searching the optimum method of controlling the combustion process to reduce emissions of nitrogen oxides (NOx) on energy device of the heat source FK31 that burns fossil fuels.
The thesis contains finding solution for reducing emissions of NOx from fluidized boiler FK31 which is owed by Alpiq Generation (CZ) s.r.o in Zlin based on controlling volumetric flow supplied primary and secondary air into said boiler.
The first part of the thesis is devoted to the adjustment of regulation of the flow amount of incoming airs depending on the amount of fuel supplied to the boiler. The following part deals with finding other ways of reducing NOx emissions at minimal boiler outputs.
Carried out tests showed that there is only one possible way which is controlling of the amount of tertiary air below its set minimal limit specified by the boiler maker, until the time of elimination of technical difficulties.
It was necessary for this action to make adjustments of regulation dampers, aiming to achieve more uniform intake of air into the boiler and the resulting reduction of NOx emissions by 30 mg.m-3.
In resume of the thesis, there is the evaluation of achieved results.
Nitrogen oxides, balance, combustion model, fluidized boiler, combustion stechiometry, identification of system, 2DOF system
Zásady pro vypracování
Proveďte podrobnou analýzu současného stavu.
Navrhněte matematický model popisující spalovací proces za účelem snižování obsahu NOx.
Proveďte návrh způsobu řešení řídicího systému.
Simulačně ověřte platnost navrženého modelu.
Výsledky porovnejte s daty získanými měřením na reálném kotli FK31.
Zásady pro vypracování
Proveďte podrobnou analýzu současného stavu.
Navrhněte matematický model popisující spalovací proces za účelem snižování obsahu NOx.
Proveďte návrh způsobu řešení řídicího systému.
Simulačně ověřte platnost navrženého modelu.
Výsledky porovnejte s daty získanými měřením na reálném kotli FK31.
Seznam doporučené literatury
RYBÍN, M. Spalování paliv a hořlavých odpadů v ohništích průmyslových kotlů. 1. vyd. Praha: SNTL, 1978, 414 s. ISBN 04-227-85.
ČERNÝ, V., JANEBA, B., TEISSLER, J. Parní kotle. 1. vyd. Praha: SNTL, 1983, 858 s. TK-0216.951.
VÍTEČKOVÁ, M., VÍTEČEK, A. Vybrané metody seřizování regulátorů. Vyd. 1. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2011, 229 s. ISBN 978-80-248-2503-8.
NOSKIEVIČ, P. Modelování a identifikace systémů. Ostrava: Montanex, 1999, iv, ii, 276 s. ISBN 80-7225-030-2.
BOBÁL, V. Adaptivní a prediktivní řízení. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008, 134 s. ISBN 978-80-7318-662-3.
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2003, 663 s. ISBN 80-730-0020-2.
ROSSITER, J. Model-based predictive control: a practical approach. Boca Raton: CRC Press, 2003, 318 p. CRC Press control series. ISBN 0-8493-1291-4.
BLOMBERG, H., YLINEN, R. Algebraic theory for multivariable linear systems. New York: Academic Press, 1983, 360 p. ISBN 01-210-7150-2
Seznam doporučené literatury
RYBÍN, M. Spalování paliv a hořlavých odpadů v ohništích průmyslových kotlů. 1. vyd. Praha: SNTL, 1978, 414 s. ISBN 04-227-85.
ČERNÝ, V., JANEBA, B., TEISSLER, J. Parní kotle. 1. vyd. Praha: SNTL, 1983, 858 s. TK-0216.951.
VÍTEČKOVÁ, M., VÍTEČEK, A. Vybrané metody seřizování regulátorů. Vyd. 1. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2011, 229 s. ISBN 978-80-248-2503-8.
NOSKIEVIČ, P. Modelování a identifikace systémů. Ostrava: Montanex, 1999, iv, ii, 276 s. ISBN 80-7225-030-2.
BOBÁL, V. Adaptivní a prediktivní řízení. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008, 134 s. ISBN 978-80-7318-662-3.
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2003, 663 s. ISBN 80-730-0020-2.
ROSSITER, J. Model-based predictive control: a practical approach. Boca Raton: CRC Press, 2003, 318 p. CRC Press control series. ISBN 0-8493-1291-4.
BLOMBERG, H., YLINEN, R. Algebraic theory for multivariable linear systems. New York: Academic Press, 1983, 360 p. ISBN 01-210-7150-2
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
schémata
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Prezentace jako celek působila velmi dobrým dojmem, jednotlivé snímky prezentace graficky i obsahově vyvážené. Následně byl student seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce. Diplomant postupně odpověděl na otázky oponenta práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
1) Prof. Víteček: Jak jste seřizoval 2DOF regulátor?
2) Prof. Vašek: Jak jste prováděl měření pro identifikaci soustavy?
3) Prof. Prokop: Vysvětlete na straně 76 vztahy v uvedeném schématu?
Na kladené dotazy diplomant reagoval pohotově bez známek zaváhání.