Research and development of advanced boiler for herbaceous biomass
Project goals
The key goal of the proposed project is development of a new type of boiler that will be able to burn standardized pellets from low quality herbaceous biomass in effective and environmentally friendly way. Its proposed power capacity range 25-100 kW is dedicated for application in households or small industrial buildings. The fuels in interest are typically residues and wastes from agriculture and forestry. The boiler development will comprise of implementation of several innovative elements that will consequently represent particular development steps of the new boiler. First part of the project will be focused on development and optimization of the combustion chamber. The main target is ability of effective combustion of fuels with low ash melting temperature. This part will involve construction of firing grate with active cooling as well as geometry optimization of the combustion chamber with aim to fulfil emission limits valid from 1. 1. 2018 in whole operating range of the boiler. Second part of the project will involve on optimization of heat exchanger part with aim to maximize heat transfer coefficient in parallel to automated cleaning of the surfaces. The heat exchanger will be integrated with effective removal of particulate matter in order to fulfil the emission limits. Both part will comprise of theoretical work (calculations, designs) and experimental work (evaluation of required parameters and identification of further change development).
Keywords
Public support
Provider
Technology Agency of the Czech Republic
Programme
Programme of applied research and experimental development ALFA
Call for proposals
ALFA 4 (STA02014TA04)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
2014TA04020180
Alternative language
Project name in Czech
Výzkum a vývoj pokročilého kotle pro využití rostlinných paliv
Annotation in Czech
Klíčovým cílem navrhovaného projektu je vývoj nového typu kotle, který bude schopný efektivně a ekologicky spalovat standardizovaná paliva (pelety) na bázi rostlinných materiálů nižší kvality. Výkonově bude kotel určen pro vytápění domácností a menších provozních budov, navrhována je výkonová řada 25 – 100 kW. Projekt je zaměřen na využití nejrůznějších druhů odpadních a zbytkových materiálů pocházejících především ze zemědělské výroby a údržby zeleně. Vývoj kotle bude zahrnovat implementaci několika inovativních prvků, které budou postupně představovat dílčí vývojové stupně kotle. První část projektu bude zaměřena na vývoj a optimalizaci spalovací komory se zaměřením na schopnost spalování biopaliv s nízkou teplotou tavitelnosti popelovin. Tato část bude zahrnovat inovativní konstrukci roštu i optimalizaci geometrie spalovací komory s cílem minimalizace emisí, resp. plnění přísnějších emisních limitů pro plynné znečišťující látky platných od 1. 1. 2018 v celém výkonovém rozsahu kotle. Druhá část projektu bude zaměřena na optimalizaci tepelných výměníků, které jsou nezbytnou součástí kotle. Výzkumné práce budou zaměřeny na rozměrovou optimalizaci s cílem současně maximalizovat přestupní součinitele tepla a zároveň s navržením efektivního automatizovaného čištění teplosměnných ploch. Tato část projektu bude zahrnovat výpočtovou část, na základě které budou tepelné výměníky navrhovány. Součástí řešení tepelných výměníků bude řešení efektivního odstranění tuhých znečišťujících látek ze spalin, které rovněž budou podléhat přísnějším emisním limitům. Obě etapy se budou skládat jak z teoretické části (výpočty, konstrukční návrhy), tak z experimentální části (otestování dosažení žádaných parametrů a z toho vyplývající další úpravy).
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
CEP classification - main branch
JP - Industrial processes and processing
CEP - secondary branch
JR - Other machinery industry
CEP - another secondary branch
JQ - Machinery and tools
20301 - Mechanical engineering
20302 - Applied mechanics
20501 - Materials engineering
20705 - Remote sensing
20706 - Marine engineering, sea vessels
20707 - Ocean engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The judged project succeeded according to the assignment and the results achieved will be almost possible Immediately implement it in practice. The project has achieved all the objectives set out in the proposal project, and two out - of - project results have been documented project.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jul 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 28, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data delivery code
CEP18-TA0-TA-U/15:1
Data delivery date
Nov 5, 2018
Finance
Total approved costs
15,626 thou. CZK
Public financial support
10,152 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
5,104 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
15 626 CZK thou.
Public support
10 152 CZK thou.
64%
Provider
Technology Agency of the Czech Republic
CEP
JP - Industrial processes and processing
Solution period
01. 07. 2014 - 31. 12. 2017