Wewnętrzny układ r ecyrkulacji spalin w mikroturbinach gazowych jako me toda do współspalania paliw z e zwiększonym udziałem wodoru

• Autorzy: Fąfara Jean-Marc , Modliński Norbert
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł prezentuje podstawowe charakterystyki technologii Power-to-Gas (P2G), mikroturbin gazowych oraz zasadność i trudności wzajemnego integrowania powyżej wymienionych technologii. W dalszej części publikacji zostanie opisana nowa koncepcja samoistnego wewnątrzkomorowego zawracania spalin w komorach spalania mikroturbin gazowych, której zadaniem będzie umożliwienie zintegrowania technologii P2G z mikroturbinami.

Słowa kluczowe

PL

mikroturbiny gazowe; recyrkulacja spalin; wodór; P2G

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Zeszyty Energetyczne
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 7
• Strony: 107--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Fąfara Jean-Marc

• Politechnika Wrocławska, Katedra Inżynierii Konwersji Energii

autor

Modliński Norbert

• Politechnika Wrocławska, Katedra Inżynierii Konwersji Energii

Bibliografia

• [1] Norwisz J., Musielak T., Boryczko B., Odnawialne źródła energii - polskie definicje i standardy, Rynek Energii 2006, 1, 10-20.
• [2] International Energy Outlook 2019 - with projections to 2050, EIA (Energy Information Administration), 2019.
• [3] Mohtasham J., Review article - renewable energies, Energy Procedia 2015, 74, 1289-1297. DOI: 10.1016/j.egypro.2015.07.774.
• [4] Ignarska M., Odnawialne źródła energii w Polsce, Poliarchia 2013, 1, 57-72. DOI: 10.12797/Poliarchia.01.2013.01.06.
• [5] Power to Gas : de l’hydrogène injecté sur le réseau gazier par Jupiter 1000, https://www.connaissancedesenergies.org/power-gas-de-lhydrogene-injecte-sur-lereseau-gazier-par-jupiter-1000-200227 (dostęp: 28.06.2020).
• [6] Boudellal M., Power to Gas, De Gruyter, Berlin 2018.
• [7] Chmielniak T., Lepszy S., Mońka P., Energetyka wodorowa - podstawowe problemy, Polityka Energetyczna 2017, 20(3), 55-66.
• [8] Gas Encyclopedia by Air Liquide; https://encyclopedia.airliquide.com/fr/hydrogene (dostęp: 28.06.2020).
• [9] Gas Encyclopedia by Air Liquide; https://encyclopedia.airliquide.com/fr/methane (dostęp: 28.06.2020).
• [10] Jerzak W., Adiabatyczna temperatura płomienia oraz prędkość spalania laminarnego dla mieszanin CH4/H2/powietrze, Archiwum Spalania 2012, 11(3-4), 197-206.
• [11] Chitrarth L., Chaitanya K., Raj S., Anurag R., Potential of microturbines for small scale power generation, International Journal of Advanced Information Science and Technology 2013, 13(13), 35-39.
• [12] Henrique E., Cunha K., Kyprianidis G., Investigation of the potential of gas turbines for vehicular applications, [w:] Proceedings of ASME Turbo Expo 2012 (GT2012). Copenhagen, 11-15 czerwca 2012. DOI: 10.1115/GT2012-68402.
• [13] Gieras M., Miniaturowe silniki turboodrzutowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016.
• [14] 9F power plants, General Electric, 2018; https://www.ge.com/content/dam/gepower-pgdp/global/en_US/documents/product/gas%20turbines/Fact%20Sheet/2018-prod-specs/9F_Power_Plants_R3.pdf (dostęp: 04.07.2020).
• [15] C30 Microturbine, Capstone, 2019, https://d1io3yog0oux5.cloudfront.net/_54221bc5fa0f9c4d683775b53651e4c3/capstoneturbine/db/235/7013/file/C30+HPNatGas_331140A_lowres.pdf (dostęp: 04.07.2020).
• [16] Boicea V.A., Essentials of Natural Gas Microturbines, CRC PressTaylor & Francis Group, Boca Raton 2014.
• [17] C30 Microturbine, Capstone, 2019; https://www.capstoneturbine.com/products/c30 (dostęp: 04.07.2020).
• [18] Spalanie paliw gazowych, Politechnika Wrocławska, http://fluid.wme.pwr.wroc.pl/~spalanie/dydaktyka/spalanie_wyklad_energetyka/SPALANIE_I_PALNIKI/Spalanie_paliw_gazowych.pdf (dostęp: 05.07.2020).
• [19] Temperatura spalania, Politechnika Wrocławska; http://fluid.wme.pwr.wroc.pl/~spalanie/dydaktyka/spalanie_wyklad_mechanika/chemia_spalania/TEMPERATURA_SPALANIA.PDF (dostęp: 05.07.2020).
• [20] Powstawanie tlenków azotu podczas spalania, Politechnika Wrocławska; http://fluid.wme.pwr.wroc.pl/~spalanie/dydaktyka/spalanie_wyklad_mechanika/NOx/2_POWSTAWANIE_NOx.PDF (dostęp: 05.07.2020).
• [21] Goldhahn S., Nouvelles perspectives énergétiques avec l’hydrogène, 2018; https://www.psi.ch/fr/media/actualites-recherche/nouvelles-perspectives-energetiques-avec-lhydrogene (dostęp: 05.07.2020).
• [22] Güthe F., García M., Burdet A., Flue gas recirculation in gas turbine: Investigation of combustion reactivity and NOx emission, [w]: Proceedings of the ASME Turbo Expo. Orlando (USA), 8-12 czerwca 2009, New Jork 2009.
• [23] Liu F., Guo H., Smallwood G., The chemical effect of CO2 replacement of N2 in air on the burning velocity of CH4 and H2 premixed flames, Combustion and Flame 2003, 133, 496-497.
• [24] Carbon dioxide gas - specific heat, Engineering ToolBox, 2005; https://www.engineeringtoolbox.com/carbon-dioxide-d_974.html (dostęp: 28.06.2020).
• [25] Water vapor - specific heat, Engineering ToolBox, 2005; https://www.engineeringtoolbox.com/water-vapor-d_979.html (dostęp: 28.06.2020).
• [26] Air - specific heat at constant pressure and varying temperature, Engineering ToolBox, 2004; https://www.engineeringtoolbox.com/air-specific-heat-capacity-d_705.html (dostęp: 28.06.2020).
• [27] Gieras M., Stańkowski T., Computational study of an aerodynamic flow through a micro-turbine engine combustor, Journal of Power Technologies 2012, 92(2), 68-79.
• [28] Suchocki T., Lampart P., Klonowicz P., Numerical investigation of a GTM 140 turbojet engine, Open Engineering 2015, 5, 478-484. DOI: 10.1515/eng-2015-0053.
• [29] Vilag V., Vilag J., Carlanescu R., Mangra A., Florean F., CFD Application for Gas Turbine Combustion Simulations, [w:] Ji G., Zhu J., Computational Fluid Dynamics Simulations, IntechOpen, 2020. DOI: 10.5772/intechopen.89759.
• [30] Zahid Iqbal M., Chan A., A study of the effect of element types on flow and turbulence characteristics around an isolated high-rise building, [w:] Eleventh International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries, CSIRO, Melbourne, Australia, 7-9 grudnia 2015.
• [31] Sosnowski M., Krzywanski J., Gnatowska R., Polyhedral meshing as an innovative approach to computational domain discretization of a cyclone in a fluidized bed CLC unit, E3S Web of Conferences 2017, 14, 01027, 1-10. DOI: 10.1051/e3sconf/20171401027.
• [32] Fuchs F., Meidinger V., Neuburger N., Reiter T., Zündel M., Hupfer A., Challenges in designing very small jet engines fuel distribution and atomization, [w]: International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, Hawaii, Honolulu, 10-15 kwietnia 2016.
• [33] Suchocki T., Lampart P., Surwiło J., Wyznaczenie charakterystyk pracy mini silnika turboodrzutowego oraz weryfikacja modelu numerycznego, Mechanik 2015, 7, 813-820.
• [34] Smith G.P., Golden D.M., Frenklach M., Moriarty N.W., Eiteneer B., Goldenberg M., Bowman C.T., Hanson R.K., Song S., Gardiner W.C., Lissianski V.V., Qin Z.; http://combustion.berkeley.edu/gri-mech/index.html (dostęp: 02.04.2021).
• [35] Changwei J., Wang D., Jinxin Y., Shuofeng W., A comprehensive study of light hydrocarbon mechanisms performance in predicting methane/hydrogen/air laminar burning velocities, International Journal of Hydrogen Energy 2017, 42(27), 17260-17274. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.05.203.
• [36] Ansys Fluent Theory Guide - Release 15.0., Ansys Inc., 2013.
• [37] Ansys Fluent Tutorial Guide - Release 18.0., Ansys Inc., 2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).