Potencjał poprawy efektywności układów gazowo-parowych na gaz ziemny

• Autorzy: Kotowicz J.

Warianty tytułu

EN

Efficiency improvement potential of combined cycle gas turbines fired with natural gas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizując sprawność układów gazowo-parowych zwrócono uwagę, że zasadnicze znaczenie ekonomiczne i termodynamiczne dla wzrostu tej sprawności ma efektywność turbiny gazowej. Powszechnie znany jest wpływ temperatury na wlocie do turbiny gazowej (TIT) na sprawność układu gazowo-parowego. W artykule wskazano na konieczność łącznego traktowania: sprężu, TIT oraz temperatury wylotowej ze sprężarki. Przy analizie sprawności układu wskazano na warunki przekroczenia kolejnych barier w sprawności 61, 63-65, 67%. Analizowano również sprawność układów gazowo-parowych z sekwestracją CO2. Pokazano wpływ energochłonności produkcji tlenu na sprawność układu ze spalaniem tlenowym. Przedstawiono propozycję układu turbiny gazowej z reaktorem membranowym do zeroemisyjnego układu gazowo-parowego i wyznaczono jego sprawność.

EN

After an analysis of gas turbine combined cycle (GTCC) units efficiency had been made, the authors called an attention to the fact that the efficiency of a gas turbine is essential for the increase of a whole GTCC unit’s efficiency from both the economic and thermodynamic point of view. Commonly known is the influence of a turbine inlet temperature (TIT) on a GTCC efficiency so it is pointed out that the compression ratio, TIT and the compressor outlet temperature need to be considered together. In a GTCC unit’s efficiency analysis the crossing conditions of the subsequent efficiency barriers of 61%, 63 - 65% and 67% were indicated. Analysed was also the efficiency of GTCC units with CO2 sequestration. Shown is the influence of an oxygen production energy consumption on the efficiency of an oxy-combustion GTCC unit. Presented is a proposal of a gas turbine with a membrane reactor application in a zero-emission GTCC unit and determined is its efficiency.

Słowa kluczowe

PL

układy gazowo-parowe; sprawność; efektywność turbiny gazowej

EN

gas turbine combined cycle (GTCC) units; gas turbine efficiency

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 5
• Strony: 274--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Kotowicz J.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Chmielniak Т., Technologie energetyczne. WNT, Warszawa 2008.
• [2] Szargut J., Ziębik A., Podstawy energetyki cieplnej. PWN. Warszawa 1998.
• [3] Kotowicz J., Elektrownie gazowo-parowe. Wydawnictwo Kaprint, Lublin 2008.
• [4] Kotowicz J., Bartela Ł., Optymalizacja termodynamiczna i ekonomiczna elektrowni gazowo-parowej z wykorzystaniem algorytmów genetycznych. Rynek Energii 2008,75(2), s.31-38.
• [5] Kotowicz J., Bartela Ł.: The influence of economic parameter on the optimal values of the design variables of a combined cycle plant. Energy 2010,35(2),p. 911-919.
• [6] Heavy Duty Gas Turbines & Combined Cycle. General Electric. http://site.ge-energy.com/prod_serv/products/gas_turbines_cci/en/index.htm , dostęp 14.05.2012.
• [7] Gas turbines. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. http://www.mhi. co.jp/en/products/category/gas_turbin.html, dostęp 14.05.2012.
• [8] Facchini В., Innocenti L., Carvnevale E., Evaluation and Comparison of Different Blade Cooling Solutions to Improve Cooling Efficiency and Gas Turbine Performances. Proc. of ASME Turbo Expo 2001, 2001-GT-0571, June 2001, New Orleans, USA.
• [9] Jordal K. at all, New Possibilities for Combined Cycles Through Advanced Steam Technology. Proc. of ASME Turbo Expo 2002, GT-2002-30151, June 2002, Amsterdam, The Netherlands.
• [10] Hada S., Yuri M., Masada J., Ito E., Tsukagoshi K., Evolution and future trend of large frame gas turbines a new 1600 degree C, J class gas turbine. Proc. of ASME Expo 2012, GT2012-68574, June 11-15, 2012, Copenhagen, Denmark.
• [11] Ito E., Okada I., Tsukagoshi K., Muyama A., Masada J., Development of key Technologies for next generation gas turbine. Proc. of ASME Turbo Expo 2007: Gas Turbine Technical Congress and Exposition, GT2007-41023, May 17-20, 2007, Montreal.
• [12] Chmielniak T., Rusin A., Czwiertnia K., Turbiny gazowe. Ossolineum, Wrocław 2001.
• [13] Badyda K., Miller A.: Energetyczne turbiny gazowe oraz układy z ich wykorzystaniem. Wydawnictwo Kaprint. Lublin 2011.
• [14] Gas turbines. Alstom. http://www.alstom.com/power/fossil/gas-power/gas-turbines/, dostęp 14.05.2012.
• [15] Wettstein H. E., The potential of GT combined cycles for ultrahigh efficiency. Proc. of ASME Expo 2012, GT2012-68586, June 11-15, 2012, Copenhagen, Denmark.
• [16] Chiesa P., Macchi E., A thermodynamic Analysis of Different Options to Break 60% Electric Efficiency In Combined Cycle Power Plants. Proc. of ASME Turbo Expo 2002, GT-2002-30663, June 2002, Amsterdam, The Netherlands.
• [17] Kotowicz J., Job M., Modelowanie optymalnego układu gazowo-parowego ze spalaniem tlenowym. V Konferencja Naukowo-Techniczna “Energetyka Gazowa” 2013, Zawiercie, 9-11 października 2013.
• [18] Kramsdal H. M., Jordal K., Bolland O., A quantitative comparsion of gas turbine cycles with CO2 capture. Energy 2007, 32, p. 10-24.
• [19] Pulverized Coal Oxy-combustion Power Plants. Report, DOE/NETL-2007/1291.
• [20] Badyda K., Charakterystyka złożonych układów z turbinami gazowymi. Rynek Energii 2010, 88(3), s. 80-86.
• [21] Kotowicz J., Stan i perspektywy rozwoju układów gazowo-parowych. Archiwum Energetyki 2012, t. XLII, nr 1, s. 23-38.