• Nie Znaleziono Wyników

Recenzja rozprawy doktorskiej mgra inż. Marcina Jewiarza pt. Badanie energetyczno-emisyjne kotłów wsadowych opalanych słomą

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Recenzja rozprawy doktorskiej mgra inż. Marcina Jewiarza pt. Badanie energetyczno-emisyjne kotłów wsadowych opalanych słomą"

Copied!
4
0
0

Pełen tekst

(1)

Prof. dr hab. inż. M arek PRO NO BIS

Instytut M aszyn i U rządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej

R E C EN Z JA

D Y SERTA CJI D O K T O R S K IE J

mgr inż. Marcina JEWIARZA

„BADANIA EN ER G ETY CZN O -EM ISY JN E K O TŁÓ W W SADOW YCH

OPALANYCH SŁOM Ą ”

1. Uwagi ogólne

Recenzję opracow ano na zlecenie D ziekana W ydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej z dnia 04.06.2014 r.

Zasadniczym celem przedłożonej dysertacji było zbadanie m ożliw ości zw iększenia spraw ności i ograniczenia uciążliw ości ekologicznej m ałych kotłów do spalania słomy poprzez odpow iednie m odyfikacje konstrukcyjne oraz sterow anie procesem spalania z w ykorzystaniem algorytm ów o różnym stopniu kom plikacji. Praca liczy 102 strony tekstu a spis literatury zaw iera 67 pozycji.

Pierw szy rozdział dysertacji m a charakter ogólnego w prow adzenia w tematykę. Cel i zakres pracy je st przedstaw iony w rozdz. 2.

R ozdział 3 stanowi przegląd literatury w zakresie charakterystyk słomy jak o paliwa, przebiegu jej spalania, form preparacji przed spalaniem oraz pow stających podczas spalania zagrożeń korozyjnych. O pisano także technologie spalania słomy, koncentrując się na tzw. kotłach w sadow ych. N a koniec dokonano przeglądu badań kotłów opalanych słom ą wraz z opisem rozw iązań układów sterow ania pracą kotłów tego rodzaju.

Część badaw czą pracy rozpoczyna rozdział 4, zaw ierający szczegółow y opis stanow iska badaw czego z kotłem w sadow ym typu RM , o m ocy nominalnej 150 kW. Kocioł był opalany m ałym i belam i o łącznej m asie pojedynczego w sadu ok. 60 kg. Badania w ykonyw ano u producenta kotła, a odbiór ciepła zapew niał system istniejący w zakładzie. Stabilność tem peratury w ody zasilającej zapew niał zbiornik akum ulacyjny. Kocioł został opom iarow any przyrządam i do m ierzenia tem peratury, ciśnienia i składu spalin.

(2)

r

Elektroniczne układy sterow ania kotłem w ykorzystyw ały dw a sterowniki: standardow y dla badanego typu kotła duński sterow nik Skeletek i działający w oparciu o układ swobodnego program ow ania PLC z dw om a zaim plem entow anym i algorytm am i stw orzonym i przez doktoranta nazw anym i P roF anl i ProFan2. A lgorytm P roF anl zakładał stałe położenie przepustnicy pow ietrza w tórnego, natom iast ProFan2 - niezależne sterowanie obu strum ieni pow ietrza do spalania. W stosunku do rozw iązania standardow ego kocioł m usiał zostać rozbudow any o system doprow adzenia pow ietrza wtórnego.

Szczegółow y opis m etodyki badań oraz sposobu opracow ania w yników w raz z analizą błędów przedstaw iono w rozdziale 5. Podjęto szereg działań dla zw iększenia pow tarzalności poszczególnych pom iarów , co w przypadku kotła działającego okresow o nie je st łatwe. W dalszej części tego rozdziału A utor przedstaw ił zasady w yznaczania spraw ności kotła w oparciu o m etodę bezpośrednią i pośrednią, a także w yznaczania param etrów ekologicznych i określania błędów pom iarów oraz niepew ności w yznaczania sprawności.

R ozdział szósty A utor pośw ięcił przedstaw ieniu w yników badań w stępnych, których celem było ustalenie charakterystyki pracy kotła oraz w ytypow anie elem entów kotła w ym agających m odyfikacji. B adania prow adzono dla słom y pszenicznej i żytniej. Ich efektem je st w yznaczenie spraw ności kotła (61,2 %) oraz em isji CO i NO a także udziałów O2 oraz dw u tem peratur spalin - w czopuchu i przed częścią konw ekcyjną. W w yniku tych badań opracow ano m odernizację kotła polegającą na zm niejszeniu kom ory wsadowej oraz zastosow aniu oddzielnych w entylatorów dla pow ietrza pierw otnego i w tórnego, które może być w prow adzane poprzez 4 różne układy dysz.

Tak zm odernizow any kocioł poddano badaniom , których rezultaty zaw iera rozdział 7. W trakcie tych badań kocioł był sterow any za pom ocą algorytm ów P roF anl i ProFan2. Podczas pracy z algorytm em P roF anl dobrano najkorzystniejszy układ dysz pow ietrza w tórnego, który następnie był w ykorzystany podczas badań z system em ProFan2. We w szystkich testach stw ierdzono w ystępow anie wyraźnej korelacji m iędzy tem peraturą spalin a udziałem w nich tlenu. W efekcie zaproponow ane m odyfikacje um ożliw iły popraw ną kontrolę spalania oraz zm niejszenie niekorzystnych w ahań stężenia O2 w spalinach.

Ósm y rozdział pracy przynosi analizę w yników pom iarów spraw nościowych i em isyjnych. W ykazano bardzo istotny przyrost spraw ności o praw ie 1 5 p .% , przy kilkukrotnym zm niejszeniu em isji tlenku w ęgla - je st to duże osiągnięcie doktoranta. W ósm ym rozdziale znajduje się także opis badań znacznie w iększego kotła (moc nom inalna 3,5 M W ) z rusztem ruchom ym , przystosow anego do spalania słom y rozdrobnionej do postaci sieczki. W ykazano, że w yniki w zakresie em isji CO były, m im o znacznych różnic

(3)

technologicznych podobne. Spraw ność kotła o m ocy 3,5' M W była w praw dzie w yraźnie w yższa, ale je st to efekt mniej rozbudow anej części konwekcyjnej kotła w sadowego. N atom iast prosta konstrukcja i stosunkowo korzystne param etry em isyjne a także spraw nościow e, szczególnie gdyby rozbudow ać układ w ym iany ciepła, czynią z tej technologii atrakcyjną propozycję dla lokalnych źródeł ciepła. N ależy tu podkreślić, że tak dobre efekty są w ynikiem prac autora niniejszej dysertacji.

Pracę kończy podsum ow anie uzyskanych rezultatów oraz istotne pod w zględem poznaw czym w nioski.

2. Szczegółowe uwagi krytyczne

Praca je st napisana na ogół starannie, chociaż dość liczne są drobne błędy edycyjne. N ależałoby też zdecydow ać się na jed en styl podaw ania poszczególnych pozycji w spisie

literatury.

Jeśli chodzi o stronę m erytoryczną rozpraw y, to m oje w ątpliw ości budzi inform acja, czy pokazany na Rys. 4.1 w entylator je st osiowy, poniew aż w ygląda raczej na prom ieniowy. Ponadto opis układu pom iarow ego w rozdz. 4.2 je st dość mało precyzyjny - np. trudno się doszukać, która z tem peratur pokazanych na rysunkach to f?, m ająca zasadnicze znaczenie dla dalszych wywodów .

Trudno się też zgodzić z interpretacją w yników w zakresie em isji NO. A utor tw ierdzi, że przew ażająca część tej em isji w ynika z chem izm u term icznego i szybkiego, podczas gdy paliw ow y m a m arginalne znaczenie. Jednak w kotle na słom ę przy kilkunastu procentach tlenu w spalinach tem peratura nie osiąga w artości w ym aganych dla zajścia reakcji Zeldow icza. Także nie je st m ożliw y istotny udział tlenków szybkich. N atom iast udział azotu w paliw ie nie je st w cale szczególnie niski (N a = 0,89 %) i odpow iada w ystępującem u w w ęglu kam iennym . B iorąc pod uw agę w zrost stopnia konw ersji azotu paliw owego w tlenki w m iarę obniżania N r i duży udział części lotnych w paliw ie, m ożna z dużą pew nością przypisać pow stałą em isję do chem izm u paliw owego. W praw dzie zm iany stężeń N O korelują się dobrze z tem peraturą, ale ta praktycznie dokładnie zgadza się ze zm ianam i stężenia tlenu. I to z nim koreluje się NO.

Pow yższe uw agi nie obniżają jed nak istotnych osiągnięć m erytorycznych recenzowanej pracy.

(4)

4

3. Ocena pracy

R ecenzow aną pracę oceniam pod w zględem m erytorycznym pozytywnie. Problem będący jej przedm iotem je st niezwykle w ażny, biorąc pod uw agę duże ilości słomy pow stającej każdego roku w Polsce i jej potencjał energetyczny, pozw alający na szerokie jej w ykorzystanie w lokalnych kotłowniach. U zyskane w w yniku w prow adzonych m odernizacji kotła RM oraz opracow ania now ych algorytm ów jego sterow ania kilkunastoprocentowe przyrosty spraw ności połączone z kilkukrotnym zm niejszeniem em isji CO są cennym osiągnięciem doktoranta.

R ecenzow ana rozpraw a stanowi oryginalne rozw iązanie problem u naukowego. D oktorant w ykazał się w łaściw ą w iedzą i um iejętnością sam odzielnego prow adzenia pracy naukow ej. O siągnięte rezultaty w noszą istotny postęp w stosunku do istniejącego stanu w iedzy i m ają dużą przydatność praktyczną. W tym kontekście praca spełnia w ym ogi staw iane przez obow iązującą ustawę.

B iorąc pod uw agę pow yższe stw ierdzenia w noszę o dopuszczenie pana m gr inż. M arcina JEW IA R ZA do obrony pracy.

Cytaty

Powiązane dokumenty

W tym celu przeprowadzono serię analiz mediacji, w których testowano zmagania religijne i ich kolejno ich trzy kategorie (lęk-winę, negatywne emocje względem Boga i

Uwzględniając, że sprawa pozwolenia na budowę świątyni bezskutecznie ciągnie się już prawie dziesięć lat, ks. Szemiet wraz z kilkoma parafianami zdecydował się na

Environmental Specifications Enclosure Waterproof Operating Temperature -40°C to 55°C / -40°F to 130° F Dimensions W:240 x H:110 x D:35 mm / 9.45 x 4.33 x 1.38 in Weight 0.6 kg /

Find Station Report The format is as follows: FindChainageReport: Reference road FindChainage: PointName Chainage Offset North East Elev[ Cut] A-22.. TopSURV

wartości elementów macierzy A i wektora b nie są reprezentowane dokładnie (rozdzielczość typów liczbowych w operacjach zmiennoprzecinkowych w danym środowisku programowym), i

We can also understand music philetics as a creative, reflective and expe- riential concept of expressive education based on the use of musical and other artistic means of

Mirowska, Case management in the field of social work as an example of a modern model.. of student education and the transition from education to the labor market, [in:] Vocational

Nie ulega oczywiście żadnej wątpliwości, że główną cechą, współczesnej filozofii rosyjskiej jest próba odrodzenia tej tradycji intelektualnej, która w ZSRR była negowana, a