This thesis is focused on design of black coal combustion boiler of 160t/h output. It consists of several parts. First, stechiometric calculations and enthalpy of air and gas are made, then heat balance of boiler and the boiler losses are calculated, and also thermal efficiency is determined. In next step, the combustion chamber is designed and its thermal calculation is made. Then, each of heating surfaces are designed, and in the last step overall energy balance of the boiler is checked. The scheme of pressure system and design documentation added.

The thesis deals with the design of the boiler to combustion of mixed communal waste. The introductory chapters present introduction of the problem, short explanation about fuel of the boiler and speciality of the boiler to combustion of mixed communal waste. The main part is the heat calculation of the boiler, which consists of stoichiometry of the combustion, heat losses, then disposition of heat performances to individual exchange surfaces. In the end is summary of calculation and knowledge consequent of the calculation.

Hlavná náplň tejto práce je oboznámenie so softvérom GateCycle od spoločnosti General Electric a jeho následná aplikácia na simulovanie industriálneho parného kotla produkujúceho 120 t pary za hodinu. Dizajn práce je vo forme výučbového materiálu, ktorý môže byť použitý vo výuke predmetu procesného inžinierstva zameraného na simulačné softvéry. Prvá časť práce je venovaná krátkej teórii o simulačných softvéroch a uvádza niekoľko najznámejších procesných inžinierskych simulačných programov. Druhá časť je napísaná formou GateCycle manuálu. V krátkosti predstavuje pracovné prostredie a rozhranie softvéru, demonštruje ako vytvoriť a spustiť simulačný model, zadať vstupné dáta a vytvoriť reporty. Tretia časť práce je praktická, vybraný industriálny parný kotol je prezentovaný a následne je vybudovaný jeho simulačný model. Táto časť je vytvorená vo forme príručky „krok za krokom“ vysvetľujúcej ako vytvoriť model kotla a aké dáta boli zadané do jednotlivých procesných aparátov. Kotol je simulovaný v 3 režimoch, využívajúc zemný plyn, ťažký vykurovací olej, či dechtovú vykurovaciu zmes ako palivo a je prevádzkovaný za mierne rozličných procesných podmienok. V závere sú vypočítané spotreby paliva porovnané s reálnymi prevádzkovými dátami a je vyhodnotená presnosť výpočtov softvéru GateCycle v týchto konkrétnych prípadoch.

The master's thesis describes the design of the steam boiler, which burns biomass with heat output of 6 MW. The required parameters of the steam are a temperature of 300 °C and a pressure of 2,5 MPa. The thesis is gradually devoted to stoichiometric calculations through heat losses and boiler efficiency, to the design of the combustion chambre, heat exchangers and pressure losses. Part of the thesis is drawing documentation of the boiler.

The thesis deals with the design of a grate steam boiler which has natural circulation and is determined for combustion of wood chips. The boiler has a capacity of 45 t/h and produces superheated steam with the output parameters of 3,5 MPa and 450 °C at the 125 °C feed water temperature. Stoichiometric calculations and the flue gases enthalpy calculations are based on the composition of the specified fuel. The efficiency and fuel consumption of the boiler is also determined. The thesis mainly focuses on the thermal calculation and geometric design of the individual heat transfer surfaces of the boiler. The drawing documentation of the steam boiler is available in the attachment of the thesis.

Ausbildung mit moderner Software für Festigkeitsberechnungen ist im Ingenieursstudium unabdingbar. Die Studierenden sollten hierbei bevorzugt Methodenkompetenz erwerben, um auf spätere Umgebungs- und Generationswechsel bestmöglich vorbereitet zu sein. Einfach zu erlernende und zu bedienende Programme sind hierfür von Vorteil. Langfristiges Ziel ist es, Wissen zu aktuellen Berechnungs- und Nachweismethoden in die Industrie zu transferieren. Es werden zwei SimSolid-Berechnungsprojekte - Kranhilfsrahmen und Lokomotiv-Dampfkessel – aus Branchen vorgestellt, denen bisher praktikable Möglichkeiten für Festigkeitsberechnungen an großen Baugruppen fehlten. / Training with modern software for strength calculation is essential in engineering studies. The students should preferably acquire methodological competence. In this way, they are best prepared for changes in software version or program environment. Programs that are easy to learn and use are advantageous for this. The goal is to transfer knowledge about current calculation and verification methods to industry. Two SimSolid calculation projects will be presented - Crane Subframe and Locomotive Boiler. Strength calculations on large assemblies have not been common in these industrie sectors up to now.