Spalovací zařízení a ochrana ovzduší (FSI-FSE)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámení s druhy a vlastnostmi paliv, základním rozdělením kotlů a jejich částmi, aspekty spalování všech typů paliv a jeho dopadem na životní prostředí.
Výstupy studia a kompetence:
Posluchači získají základní znalosti o druzích a vlastnostech používaných paliv, základech spalování a typech spalovacích zařízení, včetně jejich základního konstrukčního řešení. Ve druhé polovině předmětu je věnován prostor pro environmentální stránku řešení inženýrských úloh v oblasti zajištění potřeby tepla. Studenti jsou seznámeni s přehledem hlavních emisí ze spalování, principy jejich vzniku a eliminace. Tyto znalosti budou využitelné v oblastech energetiky, teplárenství, vytápění, klimatizací a technických zřízení budov, mohou být uplatněny ve výrobních podnicích, u investorů i u provozovatelů.
Prerekvizity:
Základy termomechaniky a přenosu tepla.
Obsah předmětu (anotace):

Náplní předmětu je seznámení se základními vlastnostmi paliv spalovaných v energetických zařízeních, včetně podrobností o analýzách a rozborech paliv. Další oblastí jsou základy spalování a určení výstupů ze spalovacího procesu s důrazem na stechiometrický a tepelný výpočet tepla. Součástí předmětu je také přehled spalovacích zařízení, včetně seznámení s výhodami a omezeními jednotlivých technologií a popis jejich hlavních částí. Druhá část předmětu je věnována přehledu hlavních produkovaných emisí při spalování, základních principů jejich vzniku a eliminace, včetně technologií pro jejich eliminaci.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, kde budou studenti seznámeni se základními teoretickými poznatky dle obsahu předmětu a osnovy. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách formou bilančních a návrhových výpočtů, dále budou zahrnuty odborné exkurze..
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou udělení zápočtu je účast na cvičeních, odevzdání semestrálního projektu a jeho prezentace.
Zkouška je písemná s možnou ústní korekcí hodnocení a bude ověřovat znalosti jak teoretické, tak výpočtové.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních kontroluje vedoucí cvičení. Cvičení jsou povinná. Omluvenou neúčast student nahradí po dohodě s vedoucím cvičení. Přednášky jsou nepovinné.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Paliva tuhá, druhy, vlastnosti, úprava paliva
2. Kapalná, plynná, odpadní paliva, druhy, vlastnosti; úprava paliva.
3. Stechiometrické výpočty pevných a kapalných a plynných paliv – množství vzduchu a spalin.
4. Tepelná účinnost, tepelné bilance, ztráty kotle.
5. Klasifikace kotlů z hlediska spalování tuhých paliv; kotle roštové,
6. Kotle fluidní, kotle práškové,
7. Kotle na spalování kapalných a plynných paliv; hořáky.
8. Parní část kotle, ohřev vzduchu.
9. Základní rozdělení škodlivin vznikajících při spalování, emise, imise, emisní legislativa
10. Eliminace TZL, technologie CCS/U
11. Eliminace oxidů síry
12. Eliminace oxidů dusíku
13. Shrnutí
    Cvičení 1. Bilance kotle a výpočet účinnosti
2. Zadání semestrálního projektu
3. Stechiometrické výpočty
4. Ztráty kotle
5. Exkurze do výrobního závodu
6. Exkurze do energetického provozu
7. Bilance emisí SO2, CO2
8. Návrh cyklónu
9. Návrh a výpočet denitrifikační trati
10. Bilance technologií CCS (zpracování samostatného úkolu)
11. Prezentace studentů
12. Prezentace studentů
13. Odevzdání semestrálního projektu
Literatura - základní:
1. BALÁŠ, Marek. Kotle a výměníky tepla. Vyd. 2. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2013. ISBN 978-80-214-4770-7.
2. VEJVODA, Josef, Pavel MACHAČ a Petr BURYAN. Technologie ochrany ovzduší a čištění odpadních plynů. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2003. ISBN 80-7080-517-X. Dostupné také z: http://www.digitalniknihovna.cz/mzk/uuid/uuid:bdd8c080-106f-11e3-beb8-005056827e51
3. ČERNÝ, Václav, Břetislav JANEBA a Jiří TEYSSLER. Parní kotle: technický průvodce svazek 32. Praha: SNTL-Nakladatelství technické literatury, 1983. Technický průvodce (SNTL-Nakladatelství technické literatury).
4. VILIMEC, L.: Stavba kotlů II. Skripta VŠB-TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1716-3 
5.

VILIMEC, L.: Stavba kotlů I. Skripta VŠB-TU Ostrava. 2002. ISBN 80-248-0076-4. (CS)
Literatura - doporučená:
1. Budaj,F.: Parní kotle,podklady pro tepelný výpočet,VUT v Brně, skriptum 2000
2. DLOUHÝ, Tomáš. Výpočty kotlů a spalinových výměníků. Vyd. 3. V Praze: Nakladatelství ČVUT, 1999.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-ENE-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinný 1 2 L