Detail předmětu
Paliva a spalování
FSI-LPS Ak. rok: 2022/2023 Zimní semestr
V předmětu jsou probírány vlastnosti paliv a vliv těchto vlastností na konstrukci a provoz kotlů energetických zařízení. Další oblastí je palivové hospodářství pevných a plynných paliv, včetně mlýnů a dalších technologií mechanické úprav, t.j. drcení, mletí a sušení uhlí, konstrukce uhelných mlýnů, provoz a bezpečnostní předpisy mlecích stanic, manipulace s uhlím (skládkování a transport), štěpkování, peletování a briketování biomasy
Další oblastí, se kterou budou posluchačky a posluchači seznámeni je chemismus spalovacích reakcí a reakční kinetika. na tyto znalosti pak naváží témata hořáků a spalovacích komor.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Znalosti z oblasti fyzikální chemie se zaměřením na spalování fosilních a alternativních paliv, dále z oblasti přípravy paliva a palivového hospodářství v průmyslových aplikacích.
Prerekvizity
Znalosti z termodynamiky, základní zákony termodynamiky, sdílení tepla a proudění plynů a par. Doporučeny jsou znalosti z praktické aplikace spalování paliv, kotle, pece případně malé spotřebiče paliv.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Pro udělení zápočtu je nutná aktivní účast ve cvičení, předložení prováděných výpočtů, dále pak odevzdání projektu dle zadání. Zkouška je písemná a ústní.
Učební cíle
Seznámit posluchače s tuhými a plynnými palivy (zejména uhlí biomasa a zemní plyn) a jejich vlastnostmi. Poskytnout teoretické a výpočetní podklady pro návrh palivového hospodářství, mlecích zařízení a stanic. Druhá část předmětu seznámí posluchače se zákonitostmi spalování, kinetikou spalování, hořáky a spalovacími komorami.
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.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace ENI: Energetické inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Klasifikace a charakteristické vlastnosti tuhých paliv – uhlí, biomasa, odpady.
2. Vliv vlastností paliv na konstrukci kotle.
3. Zauhlování, doprava uhlí, drcení, mlecí okruhy, použití podle druhu uhlí.
4. Sušení, sušící medium, brýdy,
5. Energetické zákonitosti mechanického rozpojování uhlí. Melitelnost, měrná mlecí práce, vlastnosti uhelného prášku. Trubnatý mlýn: konstrukce, provoz, užití
6. Středně běžné mlýny, ventilátorové a tlukadlové mlýny: konstrukce, provoz, užití.
7. Pomocná zařízení mlýnic, zásobníky prášku, podavače. Inertizace prostředí. Hořáky na tuhá paliva.
8. Kapalná paliva, vlastnosti kap. paliv, palivové hospodářství kapalných paliv
9. Topné plyny, vlastnosti, zaměnitelnost plynů, Wobbeho index.
10. Palivové hospodářství plynných paliv, hořáky na plynná.
11. Základní proces spalování, chemická rovnováha spalovacích reakcí, stechiometrie, kinetika spalování.
12. Vliv vlastností paliv na spalování, teplota nechlazeného plamene
13. Spalovací komory plynových turbín
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Přepočty složení paliv, stechiometrické výpočty se spalovacím vzduchem,
2. Návrh výkonu vzduchového ventilátoru.
3. Stechiometrické výpočty se spalinami, přepočty koncentrací spalin,
4. Teplota nechlazeného plamene, disociace spalin.
5. Mlýnský okruh u kotle spalujícího černé uhlí. Tepelná bilance, výpočet výkonu, provozní stavy.
6. Tepelná bilance kroužkového mlýna.
7. Tepelná bilance ventilátorového mlýna.
8. Hmotnostní a tepelná bilance sušárny.
9. Návrh spalovací komory plynové turbíny.
10. Návrh spalovací komory plynové turbíny.