Impact of Operation Parameters on Fine Combustion Particles Concentration in the Flue Gas of Biomass Boilers

Práca sa venuje problematike vplyvu prevádzkových parametrov spaľovania biomasy na tvorbu jemných častíc. Rešeršná časť práce popisuje vlastnosti jemných častíc, ich základné rozdelenie, vplyv na zdravie človeka a životné prostredie. Zhrnuté sú základné vedomosti vplyvu spaľovacích procesov biomasy na emisie jemných častíc s veľkosťou do 1 µm. V hlavnej časti je popísané experimentálne vybavenie pre vyhodnocovanie veľkostnej distribúcie jemných častíc. Nasleduje popis použitých experimentálnych zariadení pre spaľovanie s nameranými výsledkami pre rôzne parametre spaľovania v laboratórnych podmienkach, automatických kotloch, ako aj v krbe s ručným prikladaním paliva. Hlavnými sledovanými parametrami boli teplota spaľovania, množstvo kyslíka, druh paliva a geometria spaľovanej biomasy. Vyhodnotený je vplyv zmeny jednotlivých parametrov na tvorbu jemných častíc. Záver práce zhŕňa, ako je vhodnou voľbou prevádzkových parametrov spaľovania možné významne ovplyvniť emisie jemných častíc.This work deals with the impact of operating parameters on fine combustion particles formation in the flue gas of biomass combustion device. The research part of the work describes the properties of fine particles, its basic division, impact on human health and the environment. The basic knowledge of the influence of biomass combustion process on fine particles production up to 1 µm in size is summarized. The main part describes the experimental setup for evaluating the size distribution of fine particles. The following section describes the experimental setup with measured results for various combustion parameters in laboratory combustion, automatic boilers, as well as in the manual wood-burning combustion device. The main parameters which were tested were combustion temperature, oxygen amount, type of fuel and geometry of the burned biomass. The impact of individual parameters on the formation of the fine particles is evaluated. The final part of the thesis summarizes the ways in which it is possible to significantly influence the emissions of fine particles by the appropriate choice of combustion operating parameters.