Porównanie termodynamiczne zeroemisyjnych elektrowni gazowo - parowych ze spalaniem tlenowym

• Autorzy: Kotowicz J. , Job M.

Warianty tytułu

EN

Thermodynamic comparison of zero-emission combined cycle power plants with oxy-combustion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spalanie tlenowe stanowi jedną z obiecujących technologii wychwytu CO2, polegającą na eliminacji azotu z procesu spalania i uzyskaniu spalin składających się głównie z CO2 i H2O, co pozwala na uproszczenie procesu separacji CO2 w porównaniu do pozostałych technologii jego wychwytu.W artykule przedstawiono analizę termodynamiczną elek-trowni gazowo-parowych ze spalaniem tlenowym i recyrkulacją spalin. Ze względu na wysoką zawartość pary wodnej w spalinach, można stosować recyrkulację mokrą spalin lub też wprowadzić częściowe osuszanie spalin recyrkulowanych. Przedstawiono parametry charakterystyczne oraz dokonano porównania elektrowni z mokrą oraz suchą recyrkulacją spalin.

EN

One of the promising carbon capture technologies is the oxy-combustion, based on the elimination of nitrogen from the combustion process and, therefore, obtaining the flue gases consisting mainly CO2 and H2O. This allows to simplify the CO2 separation process, compared to the other carbon capture technologies. The paper present the thermodynamic analysis of the zero-emission combined cycle power plants with oxy-combustion and flue gas recirculation. Due to the high water vapor content in the flue gas, can be applied wet recirculation or with partial drying of recirculated flue gas. Characteristic parameters for both power plants with wet and dry flue gas recirculation are presented and compared.

Słowa kluczowe

PL

elektrownia gazowo-parowa; instalacja wychwytu CO2; spalanie tlenowe

EN

combined cycle power plants; carbon capture installation; oxy-combustion

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 6
• Strony: 36--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kotowicz J.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

autor

Job M.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Chmielniak T.: Technologie energetyczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008.
• [2] Kotowicz J.: Elektrownie gazowo – parowe. Wydawnictwo KAPRINT, Lublin 2008.
• [3] Kotowicz J., Janusz K.: Sposoby redukcji emisji CO2 z procesów energetycznych. Rynek Energii 2007;1(68):10-18.
• [4] Kanniche M., Gros-Bonnivard R., Jaud P., Valle-Marcos J., Amann J. M., Bouallou C.:Pre-combustion, post-combustion and oxy-combustion in thermal power plant for CO2 capture. International Journal of Greenhouse Gas Control 2008;2:9-20.
• [5] Zheng L.:Oxy-fuel combustion for power generation and carbon dioxide (CO2) capture. Woodhead Publishing Limited, 2011.
• [6] Yantovsky E., Górski J., Shokotov M.: Zero Emissions Power Cycles. CRC Press, 2009.
• [7] Sanz W., Jericha H., Moser M., Heitmeir F.: Thermodynamic and Economic Investigation of an Improved Graz Cycle Power Plant for CO2 Capture. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 2005;127:765-772.
• [8] Kvamstal H. M., Jordal K., Bolland O.: A quantitive comparison of gas turbine cycles with CO2 capture. Energy 2007;32:10-24.
• [9] Kotowicz J., Job M., Brzęczek M.: Porównanie termodynamiczne elektrowni gazowo - parowych bez i z wychwytem CO2. Rynek Energii 2014;3(112):82-87.
• [10] Darde A., Prabhakar R., Tranier J., Perrin N.: Air separation and flue gas compression and purification units for oxy-coal combustion systems. Energy Procedia 2009;1:527-534.
• [11] Smith A.R., Klosek J.: A review of air separation technologies and their integration with energy conversion process. Fuel Processing Technology 2001;70:115-134.
• [12] Remiorz L.: Koncepcja wykorzystania fali termoakustycznej w procesie separacji CO2. Rynek Energii 2012;4(101):121-125.
• [13] Burdyny T., Struchtrup H.: Hybrid membrane/cryogenic separation of oxygen from air for use in the oxy-fuel process. Energy 2010;35:1884–1897.
• [14] Berdowska S., Skorek-Osikowska A.: Technology of oxygen production in the membrane-cryogenic air separation system for a 600 MW oxy-type pulverized bed boiler.Archives of Thermodynamics 2012;33(3):65-76.
• [15] GateCycle Version 5.40. Manual. GE Enter Software, LLC.
• [16] Kotowicz J., Job M., Brzęczek M.: The characteristics of ultramodern combined cycle power plants. Energy 2015;92:197-211.
• [17] Sanjay, Singh O., Prasad B.N.:Comparative performance analysis of cogeneration gas turbine cycle for different blade cooling means. International Journal of Thermal Sciences 2009;48:1432-1440.
• [18] Kotowicz J., Job M.: Optymalizacja parametrów części parowej układu gazowo-parowego ze spalaniem tlenowym i instalacją wychwytu CO2. Rynek Energii 2013;4(107):48-55.
• [19] Skorek-Osikowska A., Bartela Ł., Kotowicz J.: A comparative thermodynamic, economic and risk analysis concerning implementation of oxy-combustion power plants integrated with cryogenic and hybrid air separation units. Energy Conversion and Management 2015;92:421-430.
• [20] Tranier J., Dubettier R., Darde A., Perrin N.: Air Separation, flue gas compression and purification units for oxy-coal combustion systems. Energy Procedia 2011;4:966-971.
• [21] Higginbotham P., White V., Fogash K., Guvelioglu G.: Oxygen Supply for Oxycoal CO2 Capture. Energy Procedia 2011;4:884-891.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.