Układy gazowo-parowe z CO2 jako czynnikiem roboczym

• Autorzy: Lepszy S. , Chmielniak T.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2015.13

Warianty tytułu

EN

Gas-steam combined cycles with CO2 as working medium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W procesie rozwoju technologii energetycznych istotne miejsce zajmują technologie wykorzystania ciepła odpadowego i technologie wykorzystania ciepła niskotemperaturowego. Jednym z najpopularniejszych obiegów wykorzystywanych w tym celu jest obieg Rankine’a. Wykorzystanie dwutlenku węgla jako czynnika roboczego zarówno w obiegach o ciśnieniu nadkrytycznym, jak i obiegach transkrytycznych cechuje się wieloma zaletami w porównaniu z tradycyjnymi obiegami wykorzystującymi parę wodną. Najistotniejsze z nich są związane z rozmiarami maszyn i urządzeń. Dwutlenek węgla jest również czynnikiem dostępnym, o małym potencjale wpływu na warstwę ozonową w porównaniu z innymi czynnikami organicznymi. W pracy przedstawiono analizę układu gazowo-parowego z CO2 jako czynnikiem roboczym. W szczególności określono podstawowe parametry energetyczne oraz straty egzergii w wymiennikach ciepła.

EN

In the process of the development of energy systems, waste heat recovery and low temperature technologies occupy an important place. One of the most common system used for this purpose is the Rankine cycle. The use of carbon dioxide as the working medium in both the superand sub critical pressure cycles has several advantages compared to traditional steam cycles. The most important advantages are associated with dimensions of machines and equipment. Carbon dioxide is also a common medium, with a low potential impact on the ozone layer as compared to other organic mediums. The paper presents an analysis of different configurations of the gas-steam cycles with CO2 as the working fluid. In particular, the basic parameters of the energy analysis were determined and exergy losses are specified.

Słowa kluczowe

PL

obieg nadkrytyczny; analiza egzergetyczna; obieg z regeneracją

EN

supercritical cycle; exergy analysis; regeneration cycle

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 87 [291], nr 2
• Strony: 127--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lepszy S.

• Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

autor

Chmielniak T.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Chen H., Goswami D.Y., Rahman M.R., Stefanakos E.K.: Energetic and exergetic analysis of CO2- and R32-based transcritical Rankine cycles for low grade heat conversion, Applied Energy, 88 (2011), 2802-2808.
• [2] Chmielniak T.J., Bełch K.: Wychwyt, transport i składowanie CO2 – przegląd technologii, Archiwum Energetyki, 38 (2008), 61-81.
• [3] Walnum H.T., Nekså P., Nord L.O., Andresen T.: Modelling and simulation of CO2 (carbon dioxide) bottoming cycles for offshore oil and gas installations at design and off-design conditions, Energy, 59 (2013), 513-520.
• [4] Johnson G.A. et al.: Supercritical CO2 cycle development at Pratt & Whitney Rocketdyne, Proc. ASME TurboExpo GT2012, Copenhagen, GT2012-70105.
• [5] Kimball K.J., Clementoni E.M.: Supercritical carbon dioxide Brayton power cycle development overview, Proc. ASME TurboExpo GT2012, Copenhagen, GT2012-68204.
• [6] Lepszy S.: Energy analysis of biogas fueled micro gas turbine and reciprocating engine combined with organic Rankine cycle, 11th Int. Conf. Heat engines and environmental protection, Balatonfüred, Węgry 2013.
• [7] Saleh B., Koglbauer G., Wendland M., Fischer J.: Working fluids for low-temperature organic rankine cycles, Energy, 32 (2007), 1210-1221.
• [8] Vélez F., Segovia J., Chejne F., Antolín G, Quijano A., Martín M.C.: Low temperature heat source for power generation: Exhaustive analysis of a carbon dioxide transcritical power cycle, Energy, 36 (2011), 5497-5507.
• [9] Witkowski A., Majkut M.: The impact of CO2 compression systems on the compressor power required for a pulverized coal-fired power plant in post-combustion carbon dioxide sequestration, Arch. Mech. Eng., 59 (2012), 343-360.