Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fuzzy logic approach in the analysis of heat transfer in a porous sorbent bed of the adsorption chiller

Grabowska K., Krzywański J., Sztekler K., Kalawa W., Nowak W.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2018

|

nr 21(4)

281--290

EN

Thermal conductivity in the boundary layer of heat exchange surface is the crucial parameter of adsorption process efficiency which occurs in the adsorption bed. In order to improve heat transfer conditions in the adsorption chiller, novel constructions of adsorption beds are currently investigated. The porous structure of the sorbent layer causes low thermal conductivity in the adsorption bed. One of the methods to improve heat transfer conditions is a modification of porous media bed structure with glue which is characterized with higher thermal conductivity. The optimum parameters of sorbents and glues to build the novel coated construction, in terms of improving the chiller Coefficient of Performance (COP) were defined in (Grabowska et al. 2018a). The paper implements fuzzy logic approach for predicting thermal conductivity of modified porous media layers. The developed model allows determination of the sorbent layer thermal conductivity based on various input parameters: arithmetic average of particle distribution d, density ρ and thermal diffusivity k. The data from empirical research was used to build up the model by fuzzy logic methods.

2

Potencjał rozwoju mikrokogeneracji w Polsce

Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 4

148--151

PL

Przedstawiony niżej tekst opisuje, możliwości wykorzystania mikrokogeneracji w warunkach polskich. Mikrokogeneracja jest technologią łączącą zalety kogeneracji z rozproszonymi źródłami energii. W artykule ukazane zostały potencjalne ścieżki rozwoju branży, bazujące zarówno na doświadczeniach krajów, gdzie mikrokogeneracji jest znacznie bardziej popularna, jak i na czynnikach krajowych. Przedstawiono wyniki badań mających na celu sprawdzenie poszczególnych parametrów urządzeń mikrokogeneracyjnych i możliwośc jego wykorzystania jako urządzenia szczytowego.

EN

The following text describes the possibilities of using mCHP systems in Poland. Microcogeneration is a technology that combines advantages of CHP and distributed generation. The article present potential development of mCHP based on national factors and experiences of other countries. The aim of studies concerns on designating the relation between the performance characteristics of mCHP and possibilities of use this systems during peak load.

3

Ocena zmian wartości ciepła spalania, wilgotności i zawartości części lotnych w zależności od wieku przyrostów dla biomasy niektórych gatunków drzew szybkorosnących

Kaniowski W., Sacharczuk J., Kulesza L., Sztekler K.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 3

99--103

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wartości ciepła spalania, wilgotności oraz zawartości części lotnych dla przyrostów jedno-, dwu- i trzyletnich takich gatunków jak topola balsamiczna (Populus tacamahaca), topola szara (Populus canescens). Jako materiał porównawczy przebadano podobne przyrosty jesionu wyniosłego (Fraxinus excelsior), nienależącego do grupy gatunków szybkorosnących. Wyniki badań wykazały, że najwyższym ciepłem spalania charakteryzują się przyrosty jednoroczne, przy czym zmiana tego parametru jest na tyle niewielka, iż nie stanowi przesłanki do określenia optymalnego momentu zbioru biomasy. Wartości pozostałych dwu parametrów można uznać za praktycznie niezmienne w przedziale wiekowym 1-3 lat.

EN

The paper presents the results of calorific value, moisture and volatile matter increments of one-, two- and three-year species such as balsam poplar (Populus tacamahaca), gray poplar (Populus canescens). As a comparative material tested similar gains in European ash (Fraxinus excelsior), not belonging to a group of fast-growing species. The results showed that the highest heat of combustion characterized by annual increments of the change in this parameter is so small that it does not constitute a condition to determine the optimal time of harvesting biomass. The values of the other two parameters can be considered practically unchanged in the age group 1-3 years.

4

Możliwości wykorzystania małych układów kogeneracyjnych w instalacjach prosumenckich

Sztekler K., Górski J., Nowak W., Siwek T., Kalawa W., Żak Ł.

Nowa Energia

|

2017

|

nr 2

56--59

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano możliwości zastosowania małych układów kogeneracyjnych do produkcji energii elektrycznej i ciepła łącznie, na przykładzie Laboratorium Układów Kogeneracji (LUK) w Centrum Energetyki - AGH oraz możliwości badawcze laboratorium LUK.

5

Modelowanie procesu ograniczania emisji CO2 z układów energetycznych

Sztekler K., Komorowski M., Wal K.

Energetyka

|

2015

|

nr 11

740--747

PL

Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) w 2013 roku emisja dwutlenku węgla na świecie wyniosła 35,1 mld ton, czyli o 670 mln ton CO2 więcej niż w 2012 r. Na podstawie udostępnionych danych nadal największym emitentem CO2 na świecie są Chiny z 9,5 mld ton CO2, dalej Stany Zjednoczone z emisją 5,9 mld ton CO2 oraz Indie 1,9 mld ton i Rosja 1,7 mld ton CO2. Polska odpowiedzialna jest za wyemitowanie w roku 2013 około 290 mln ton CO2, co jest o 0,3% więcej w porównaniu z rokiem 2012. Agencja IEA prognozuje, że do roku 2030 światowa emisja CO2 może wzrosnąć o 45 proc. Jest to spowodowane przede wszystkim zwiększeniem konsumpcji energii elektrycznej przez kraje rozwijające się chcące gospodarczo dogonić państwa najbardziej rozwinięte. Należy zwrócić uwagę, że procesy związane z wytwarzaniem energii elektrycznej są odpowiedzialne za aż 40% światowej emisji dwutlenku węgla. W Polsce energetyka oparta jest na węglu i tak w 2013 roku 84% wyprodukowanej energii pochodziło ze spalania węgla, natomiast 3,2% z paliw gazowych. W chwili obecnej nie pracują instalacje do wychwytu dwutlenku węgla w skali pełnowymiarowej. Jednym ze sposobów zbadania wpływu układu wychwytu CO2 na pracę siłowni węglowych przed wykonaniem instalacji przemysłowych jest zamodelowanie jednostki separacji w środowisku programistycznym i skonfigurowanie tak, aby pracował on najefektywniej. W analizie symulacyjnej wykorzystano oprogramowanie IPSEpro, za pomocą którego zamodelowano obieg referencyjny siłowni węglowej pracującej na parametry nadkrytyczne oraz układ separacji CO2. Jednostka separacji bazuje na metodach adsorpcyjnych (post-combustion) i w rozważanym przypadku analizowano technologię separacji PSA (Pressure Swing Adsorption) i TSA (Temperature Swing Adsorption) oraz (Pressure Temperature Swing Adsorption) wykorzystując do wychwytu adsorbenty zeolitowe: naturalne, syntetyczne i syntetyzowane z popiołów lotnych. Po opracowaniu układów włączono jednostkę separacji dwutlenku węgla oraz dokonano jej integracji wraz z urządzeniami niezbędnymi do realizacji procesu z obiegiem parowo-wodnym elektrowni. Uzyskane dane z symulacji komputerowych pozwolą na analizę wpływu jednostki separacji CO2 oraz innych urządzeń potrzebnych do realizacji samego procesu wychwytu CO2 i jego przygotowania do transportu w postaci ciekłej na prace bloku energetycznego.

EN

According to the International Energy Agency (IEA) the CO2 world’s emission in 2013 was equal to 35,1 billion tons i.e. 670 mln tons of CO2 more than in 2012. On the basis of available data China is still the largest CO2 emitter with their 9,5 billion tons, then the USA – 5,9 billion, India – 1,9 billion and Russia – 1,7 billion. Poland is responsible for emitting in the year 2013 around 290 mln tons i.e. 0,3% more in comparison with the 2012. IEA is predicting that until the year 2030 the CO2 world’s emission can increase by 45%. This is mainly caused by the growth of electric energy consumption in developing countries that want to catch up in economic terms with the most developed ones. Attention should be paid to the fact that processes connected with electric energy generation are responsible for up to 40% of the CO2 world’s emission. Power industry in Poland is also based on coal and so 84% of energy produced in the year 2013 came from coal combustion while only 3,2% from gas fuels. Currently, the CO2 capture installations are not operating at the full-scale. One of the methods to determine the impact of a CO2 capture system on the operation of coal-fired power plants before industrial installations are built is to model a separation unit in a development environment and to configure it to work as effective as possbile. For the simulation analysis the IPSEpro software was used that helped to model a reference cycle for a coal-fired power plant for supercritical parameters and the CO2 separation system. The separation unit is based on adsorbtion methods (post-combustion) and in the present case analysed were PSA (Pressure Swing Adsorption) and TSA (Temperature Swing Adsorption) as well as PTSA (Pressure Temperature Swing Adsorption) separation technologies with the use of zeolite adsorbents (natural, synthetic and synthesized from fly-ash) for the capture. After the systems had been elaborated, a CO2 separation unit was put into operation and integrated – together with appliances necessary to realize the process – with the power plant water and steam circuit. Data obtained from computer simulations would then enable the analysis of the impact of a CO2 separation unit and of other installations (needed for realization of the CO2 capture process and further preparation of the gas for transportation in the liquid form) on a power unit operation.

6

Wykorzystanie metanu z powietrza wentylacyjnego z kopalń na cele energetyczne

Sztekler K., Wójcik T.M.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 6

15--21

PL

W pracy przedstawiono potencjalne możliwości zagospodarowania na cele energetyczne metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym (Ventilation Air Methane – VAM) kopalń. VAM charakteryzuje się niską koncentracją metanu (poniżej 1%), stąd też istnieje szereg wyzwań, mających na celu zaprojektowanie nowych lub dostosowanie już istniejących urządzeń energetycznych wykorzystujących go jako paliwo. Wymiernym efektem tych działań jest utylizacja metanu, będącego jednym ze składników gazów cieplarnianych, a obecnie wyprowadzanego szybami do atmosfery wraz z powietrzem. W niniejszej pracy zaprezentowano wielowariantową koncepcję rozbudowy instalacji IUMK–1000 o moduł wytwarzający energię elektryczną.

EN

This paper presents the development potential for energy ventilation air VAM (Ventilation Air Methane) from the mines. VAM has low methane concentration below 1% thus a number of challenges in order to design new or adaptation of existing power equipment using the ventilation air as fuel. Measurable effect of these actions is the Utilization of methane, which is one of the components of greenhouse gases with a greenhouse potential 25 times greater than carbon dioxide and management of CH4, which currently is output with air into the atmosphere. We present a multi-variant develop the concepts IUMK-1000 for electrical energy production module

7

Analiza integracji jednostki separacji CO2 z obiegiem cieplnym bloku energetycznego

Sztekler K, Kalawa W., Panowski M.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

T. 17, z. 2

137--152

PL

Światowe tendencje w ochronie środowiska wskazują na konieczność ograniczenia emisji dwutlenku węgla, który wpływa na rozwój efektu cieplarnianego. Ponieważ podstawowym paliwem wykorzystywanym w energetyce zawodowej jest węgiel, sektor przemysłu jest największym emitorem CO2; zatem prace nad redukcją dwutlenku węgla w tej branży są w pełni uzasadnione. Wchwili obecnej adsorpcyjne technologie wychwytu CO2 nie są jeszcze zastosowane w skali przemysłowej, tym samym nie posiadamy w pełni udokumentowanych informacji dotyczących ich wpływu na bloki energetyczne. Przy wykorzystaniu oprogramowania IPSEpro zamodelowano obieg referencyjny bloku o mocy 833MWe oraz układ separacji CO2 ze spalin, który bazuje na metodach adsorpcyjnych. Analizowano technologię PTSA (Pressure Temperature Swing Adsorption) stanowiącą połączenie dwóch technologii separacji PSA (Pressure Swing Adsorption) i TSA (Temperature Swing Adsorption). Po opracowaniu układów zintegrowano jednostkę wychwytu dwutlenku węgla i innych urządzeń technologicznych z obiegiem parowo-wodnym elektrowni. Integracja w tym wypadku polega na jak najbardziej optymalnym rozmieszczeniu wszystkich urządzeń niezbędnych separacji i transportu CO2. Dane uzyskane z obliczeń modelowych pozwoliły na dokładną analizę wpływu układu separacji CO2 oraz innych niezbędnych urządzeń potrzebnych do realizacji samego procesu wychwytu CO2 i jego przygotowania do transportu w postaci ciekłej na moc bloku oraz sprawność obiegu. Przeprowadzona analiza pozwoliła na oszacowanie ilości dwutlenku węgla, który nie zostanie wyemitowany do atmosfery, co niewątpliwie może zmniejszyć uciążliwość instalacji energetycznych dla środowiska.

EN

Global trends in environmental protection point to the need to reduce emissions of carbon dioxide contributing to the greenhouse effect. Since the primary fuel used in the power industry is coal, the power industry is the largest emitter of CO2, justifying a particular focus on reducing the emissions fromthis source. At present, adsorption technologies for CO2 capture are not yet used on a commercial scale, and there is a lack of adequate information concerning their effects on energy units. IPSEpro software was used for modeling a reference thermal-steam cycle power unit with an 833MWe load, and CO2 separation fromthe flue gas unit (which is based on adsorptionmethods). This study analyzed PTSA (Temperature Pressure Swing Adsorption) technology, which represents a combination of two separation technologies – PSA (Pressure Swing Adsorption) and TSA (Temperature Swing Adsorption). After the development of the systems of the power unit, the carbon dioxide capture unit and other technological installations were integrated into the thermal-steam cycle of the power unit. Integration in this case relied on the optimal arrangement of all the equipment necessary to carry out the task of reducing emissions of carbon dioxide in the steam cycle of the power unit. The data obtained from the model’s calculations allowed for accurate analysis of the impact of the separation of CO2. It was also possible to evaluate other devices needed for the implementation of the process of CO2 capture and preparation for transport in liquid form, considering the unit load and the cycle efficiency. The analysis made it possible to estimate the carbon dioxide amount not emitted into the atmosphere, a key factor in measuring the impact of power plants on the environment.

8

Analiza symulacyjna pracy jednostki adsorpcyjnej PTSA do wychwytywania dwutlenku węgla ze spalin kotłowych

Baka B, Sztekler K, Klajny R

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 1

141--152

PL

W prezentowanej pracy została przedstawiona technologia separacji dwutlenku węgla ze spalin kotłowych wykorzystująca proces adsorpcji bazujący na zdolności sorbentu do selektywnego pochłaniania składników mieszanin gazowych. Technologia ta, zwana postcombustion, jest połączeniem metody adsorpcji zmiennociśnieniowej i zmiennotemperaturowej (metoda PTSA) i stanowi elastyczną technikę, mogącą znaleźć zastosowanie w istniejących już blokach energetycznych. Jednostka PTSA do wychwytu CO2 została opracowana jako model matematyczny przy wykorzystaniu oprogramowania IPSE-pro firmy SimTech, który to model umożliwił przeprowadzenie symulacji numerycznych. Celem wykonanych obliczeń symulacyjnych było określenie warunków pracy układu PTSA, w szczególności określono wpływ temperatury i ciśnienia spalin na proces adsorpcji, wpływ ciśnienia desorpcji na zapotrzebowanie na sorbent, a także wpływ parametrów czynnika grzejnego na proces desorpcji oraz ustalono optymalne parametry pracy układu separacji.

EN

This paper presents one of the post-combustion methods of capturing carbon dioxide. The basics of adsorption process are shown, and the adsorption model PTSA is presented. The PTSA model is a combination of two different methods of separation: Pressure Swing Adsorption (PSA) and Temperature Swing Adsorption (TSA). The standard library from IPSE-pro software does not include a model for the separation unit, therefore is why a mathematical model was developed and imported to the IPSE-pro. Carried out simulations are designed to analyze the work conditions of the PTSA. This study focuses on three effects: the temperature and gas pressure effect on the process of adsorption, desorption pressure effect on the demand for sorbent and the parameters of a heating medium effect on the desorption process. Justified values of parameters of the separation units are defined. Experimental work is conducted by using synthetic 5A zeolite. The adsorption process in the PTSA system is operated with temperature and pressure corresponding to the temperature and pressure of the flue gas, which is introduced to capture units. In the first stage of the simulation, tests are conducted. The tests are to determine the parameters of flue gas, which allows reducing requirements on the sorbent and reducing the energy required to regenerate the sorbent. After the adsorption process, sorbent along with adsorbed CO2 is subjected to the regeneration process, in which carbon dioxide is released from the surface and pores of the sorbent. Regeneration of the sorbent allows restoring the original sorption properties of the sorbent and thus it can be used in subsequent cycles. The temperature, in which the desorption process takes place has a significant meaning and the heat source can be derived from a steam turbine. The next stage of this study is to examine the effect of pressure and temperature of the heating steam on the demand for the sorbent and desorption heat. Extraction steam is used to carry out the regeneration of sorbent.

9

Analiza wpływu układu separacji dwutlenku węgla ze spalin na pracę konwencjonalnej siłowni cieplnej

Sztekler K., Kalawa W., Panowski M., Klajny R.

Instal

|

2013

|

nr 12

17--20

PL

W środowisku programistycznym IPSEpro opracowano model bloku referencyjnego oraz model układu separacji CO2 bazując na metodach adsorpcyjnych. W symulacjach przeprowadzono integrację układu separacji CO2 wraz z urządzeniami niezbędnymi do realizacji procesu adsorpcji i desorpcji i przygotowania CO2 do postaci ciekłej, z obiegiem referencyjnym bloku energetycznego. Na podstawie danych uzyskanych z przeprowadzonych badań symulacyjnych można było określić wpływ układu separacji i urządzeń do technicznej realizacji procesu wychwytu CO2 na pracę bloku energetycznego.

EN

In the software IPSEpro a model reference block and model of the carbondioxide separation methods based on adsorption methods was developed. Thesimulations performed CO2 separation system integration with the auxiliary equipment necessary for the process of carbon dioxide adsorption and desorption and liquefied carbon dioxide preparation with reference circuit of the power unit. On the based of data obtained from simulation studiem was able to determine the impact of the separation and equipment for the technical implementation of carbon dioxide capture process at power plant performance.

10

Analiza adsorpcyjnego układu oczyszczania spalin kotłowych na potrzeby sekwestracji dwutlenku węgla

Sztekler K., Panowski M., Klajny R.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2010

|

Vol. 14, No sp.

186--192

PL

Energetyka zawodowa oparta jest na spalaniu paliw kopalnych, co powoduje że jest ona głównym emitorem CO2. Obecnie badania nad separacja dwutlenku węgla prowadzone są w dwóch kierunkach: separacji przed i po procesie spalania. Wcześniejsze badania modelowe prowadzone w Katedrze Ogrzewnictwa, Wentylacji i Ochrony Atmosfery na Politechnice Częstochowskiej z wykorzystaniem adsorpcyjnej metody separacji dwu-denku węgla ze spalin kotłowych wykazały, że wychwyt CO2 wiąże się z dużym zapotrzebowaniem na sorbent co sprawia że koszt separacji staje się bardzo wysoki. Przyczyną tego faktu jest głównie duży strumień gazów spalinowych generowanych w kotle energetycznym, z jednoczesnym niskim udziałem CO2 w spalinach. W pracy przedstawiono rezultaty obliczeń symulacyjnych adsorpcyjnej jednostki separacji dwutlenku węgla, włączonej w obieg nadkrytycznego bloku energetycznego, których głównym celem było oszacowanie maksymalnego strumienia gazów spalinowych, dla którego techniczna realizacja procesu adsorpcyjnej separacji CO2 z bloku energetycznego dużej mocy byłaby możliwa. Model symulacyjny całego układu cieplnego z uwzględnieniem układu adsorpcyjnego wykonano w środowisku symulacyjnym IPSEpro firmy SimTech, a wyniki obliczeń przedstawiono w niniejszej pracy.

EN

The combustion of coal in energy sector plays the major role in CO2 emission. Currently, two ways of carbon dioxide separation are investigated. These are separation before and after combustion. Research on CO2 separation from exhaust gas by adsorption, previously performed in Department of Heating, Ventilation and Air Protection, have shown huge sorbent demand that causes energetic and financial costs of separation to be very high, where entire flue gas stream is taken into account. The main reason is that flue gas stream is huge while in the same time CO2 concentration in exhaust gas is low. Therefore, the main aim of presented work was the assessment of maximum of flue gas stream for which the separation of CO2 by adsorption would be technically and economically possible. Simulation calculations of supercritical power plant with integrated CO2 separation unit were done with use of IPSEpro software by SimTech and results of these calculations were shown in the paper.

11

Analiza systemowa adsorpcyjnej separacji CO2 dla nadkrytycznego bloku kondensacyjnego

Panowski M., Klajny R., Sztekler K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2009

|

z. 26

299-308

PL

Jednym z ważniejszych problemów energetyki głównie zawodowej jest obecnie zagadnienie obniżenia emisji CO2 do atmosfery i związane z tym zmniejszenie efektywności wytwarzania energii elektrycznej. Na koszty energetyczne sekwestracji CO2 ze spalin składają się dwa główne czynniki, a mianowicie sam proces separacji dwutlenku węgla oraz proces przygotowania CO2 do dalszej obróbki (najczęściej sprężanie do transportu). Zmniejszenie negatywnego oddziaływania układu sekwestracji na sprawność bloku ukierunkowane jest na te dwa procesy, a w szczególności na odzysk ciepła przekazywanego CO2 na skutek sprężania oraz na optymalizację procesu separacji i jego integracji z układem bloku. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki analizy porównawczej trzech wariantów nadkrytycznego bloku energetycznego: I) ze spalaniem powietrznym bez recyrkulacji spalin i jednostki separacji CO2, II) ze spalaniem powietrznym bez recyrkulacji spalin, z włączoną jednostką adsorpcyjną, III) ze spalaniem w atmosferze wzbogaconej w tlen (>21% 02) z recyrkulacją spalin. Głównym celem badań było określenie najbardziej korzystnego energetycznie rozwiązania technologicznego sekwestracji dwutlenku węgla.

EN

One of the main problems of energy sector nowadays, is reduction of CO2 emission and connected with it decrease of power plant efficiency. An energetic cost of COi sequestration is caused by two main processes: CO2 separation itself and preparation for the further treatment (usualy for transportation). The minimisation of negative influence of separation process on power plant efficiency is directed on these two mentioned above, especially on heat recuperation from compression system as well as on optimisation of separation process and its integration with power plant thermal cycle. Presented paper shows results of comparison analysis of power plant working in three different combinations: I) with air firing boiler without flue gas recirculation and without CO2 separation unit, II) with air firing boiler without flue gas recirculation and with implemented CO2 separation unit, III) with boiler for O2 reach inlet mixture (>21% O2) combustion with flue gas recirculation. The main aim of numerical research presented in this paper, was an identification of the most effective system for CCh sequestration.

12

Analiza rozwiązań konfiguracyjnych integracji technologii wychwytu CO2 z konwencjonalną siłownią cieplną

Sztekler K., Panowski M., Klajny R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2009

|

z. 26

317-324

PL

Rada Unii Europejskiej realizując politykę energetyczną kładzie ogromny nacisk na konieczność ograniczenia emisji CO2, o co najmniej 20% w porównaniu z rokiem 1990. Ponieważ podstawowym paliwem wykorzystywanym w energetyce zawodowej jest węgiel co oznacza, że ten sektor jest największym emitorem CO2, to prace nad redukcją dwutlenku węgla w tej branży są uzasadnione. Celem prezentowanej pracy było przeprowadzenie analizy i oszacowanie wpływu układu separacji CO2 ze spalin kotłowych na sprawność oraz moc konwencjonalnego bloku energetycznego, ze szczególnym naciskiem na integrację układu separacji z blokiem. Do analizy wybrano technologię PTSA (Pressure-Temperature Swing Adsorption) separacji dwutlenku węgla ze spalin realizowaną w oparciu o proces adsorpcji, w której wykorzystuje się zmienną wraz z ciśnieniem i temperaturą pojemność sorpcyjną sorbentów. Opracowano model matematyczny i symulacyjny układu PTSA i włączono go do modelu symulacyjnego nadkrytycznego bloku energetycznego. Obliczenia zostały wykonane dla wybranych adsorbentów, biorąc pod uwagę różne wartości takich parametrów termodynamicznych procesu separacji jak temperatura i ciśnienie. Założono, że układ separacji zasilany jest parą upustową, dlatego też obliczenia symulacyjne wykonano przy ustalonych parametrach pary. Model symulacyjny całego układu cieplnego z uwzględnieniem układu separacji CO2 wykonano w środowisku programistycznym IPSEpro firmy SimTech, a wyniki obliczeń przedstawiono w niniejszej pracy.

EN

European Commission expects CO2 emission reduction of at least 20% compared to 1990. Since the main fuel for energy production in Poland is coal, which causes this sector to be the biggest emitter of CO2, the research in the field of reduction of CO2 emission in this sector are reasonable. The main aim of work presented in this paper was an analysis and assessment of influence of CO2 separation process on the electric power and efficiency of conventional power plant. The PTSA (Pressure-Temperature Swing Adsorption) separation technology was chosen for the study. The mathematical as well as simulation model was developed and implemented into simulation model of supercritical power plant. Numerical simulations were performed for various adsorbents and thermodynamic parameters of the process, and their results were presented in the paper.

13

Modelling of CO2 separation from exhaust gases

Panowski M., Klainy R., Sztekler K

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2008

|

Vol. 13, spec. iss. 1/2

43--51

EN

World tendencies in environmental protection points out necessity of reduction of CO2 emission to atmosphere. The one of main sources of CO2 emission is placed in energy sector where electric energy and heat are produced based on fossil fuels combustion. Therefore, it seems to be necessary to perform research on CO2 emission reduction in this sector. The main aim of work presented in this paper was to analyse and asses influence of CO2 separation unit from flue gases on total efficiency of conventional power station, based on numerical simulations. The analysed separation unit realises mixed PTSA (Pressure-Temperature Swing Adsorption) separation technology which is based on varied with temperature and pressure sorption properties of sorbents. Mathematical model of the process was elaborated and used to formulate simulation model of such unit with use of IPSEpro simulation software by SimTech. Heat for sorbent regeneration is derived from steam bleeding of the supercritical power station which the simulation model, including model of separation unit, was also elaborated with this software. Results obtained from calculations point out that mixed PTSA technology, owing to utilisation of waste heat for sorbent regeneration, is more efficient compared to PSA only. Analysed technology of CO2 separation seems to be promising in spite of meaningful influence on decrease of total energetic efficiency of power Ration, however, it needs more efficient and productive sorbents.