Analiza koncepcji układu poligeneracyjnego z silnikiem tłokowym na gaz koksowniczy

• Autorzy: Panowski Marcin , Radzikowski Damian

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2025.2.5

Warianty tytułu

EN

Conceptual Analysis of a Polygeneration System With Internal Combustion Engine Fed With Coke Gas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W wielu procesach technologicznych występuje energia odpadowa najczęściej w postaci ciepła, w szczególności o niskiej temperaturze. Natomiast w koksowni w procesie produkcji koksu energia odpadowa występuje w postaci gazu koksowniczego, który może być wykorzystany do pokrycia zapotrzebowania zakładu na różne nośniki energii, a w szczególności na chłód w systemach HVAC. W artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania odpadowego gazu koksowniczego do pokrycia zapotrzebowania zakładu koksowniczego na ciepło do przygotowania c.w.u., centralnego ogrzewania obiektu, parę technologiczną, energię elektryczną oraz chłód, przy czym do wytwarzania chłodu zaproponowano zastosowanie w układzie poligeneracyjnym absorpcyjnego agregatu wody lodowej. Analizy przeprowadzone na podstawie wyników obliczeń numerycznych wykonanych z wykorzystaniem opracowanego symulacyjnego modelu układu poligeneracyjnego wykazały, że niezależnie od wielkości głównej produkcji zakładu, tj. produkcji koksu, układ poligeneracyjny może pokryć zapotrzebowanie zakładu na wszystkie niezbędne media. Ponadto, agregaty kogeneracyjne z gazowymi silnikami tłokowymi wytwarzają więcej energii elektrycznej niż wynosi zapotrzebowanie zakładu koksowniczego, a zatem sprzedaż nadmiaru energii elektrycznej może stanowić dodatkowe źródło przychodu koksowni.

EN

All technological processes are accompanied by waste energy, which most often occurs in the form of heat, especially low-temperature heat. In the case of coke production in a coking plant, waste energy occurs in the form of coke oven gas, which can be used to meet the plant’s demand for various energy carriers, in particular for a cold generation for HVAC systems. The paper presents a concept and analysis of utilisation of waste coke oven gas to cover the coking plant’s demand for DHW, CH, process steam, electricity and cold, while the implementation of an absorption chilled water unit in the polygeneration system was proposed for generation of cold. Analyses carried out based on the results of numerical calculations performed using the developed simulation model of the polygeneration system showed that regardless of the level of the plant’s main production (coke production), the polygeneration system is able to cover the plant’s demand for all necessary media. Moreover, owing to the use of cogeneration units with gas piston engines, the amount of electricity they produce exceeds the demand of the coking plant, and the excess electricity can be an additional source of income for the coking plant.

Słowa kluczowe

PL

poligeneracja; gaz koksowniczy; silnik tłokowy; chłodziarka absorpcyjna

EN

polygeneration; coke gas; internal combustion engine; absorption chiller

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 56, nr 2
• Strony: 25--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Panowski Marcin

• Katedra Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Politechnika Częstochowska

• https://orcid.org/0000-0002-5773-9733

autor

Radzikowski Damian

• Biuro Techniczne Eksploatacji Koksowni JSW KOKS S.A.

Bibliografia

• [1] Skorek J., Kalina J., Gazowe układy kogeneracyjne, Warszawa: WN-T 2005.
• [2] Dużyński A., Analiza rzeczywistych parametrów techniczno-eksploatacyjnych gazowych zespołów kogeneracyjnych, Częstochowa: WPC 2008.
• [3] Opracowanie własne na podstawie katalogu produktów Jiangsu Shuangliang Group Co., Ltd Sales Company, http://www.shuangliang. com, 2002.
• [4] Ibrahim Dincer, Refrigeration Systems and Applications, John Wiley & Sons, 2017, ISBN: 9781119230755.
• [5] Combined Heat and Power Technology Fact Sheet Series, Energy Efficiency & Renewable Energy, U.S. Department of Energy, DOE/EE-1608, Maj 2017.
• [6] R.J. Romero, J. Cerezo, A. Rodríguez Martínez, G. Hernández Luna, M. Montiel-González.2021. „On the Dimensionless Absorption Heat Pump Widespread”, Journal of Advanced Thermal Science Research. str. 10-20.
• [7] Radzikowski Damian. 2913. „Opracowanie modelu i analiza energetyczna układu poligeneracyjnego z silnikiem tłokowym na gaz koksowniczy”. Praca dyplomowa magisterska, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.