Systematic and Selection Criteria for ORC System Working Fluid Used for a Determined Amount of Excessive Energy

• Autorzy: Lewandowski W. , Radziemska E. , Ryms M. , Kubski P.

Warianty tytułu

PL

Systematyka i kryteria doboru czynnika roboczego układu ORC dla określonych zasobów ciepła odpadowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Increasing the efficiency of technological processes is considered as an important element of sustainable development concept in the decrease in greenhouse gas emissions and renewable energy utilization. The following paper reaches out against the market demands, showing ways of contributing into this trend. In technological processes, waste heat energy is often an unsolved problem. Attempts of utilizing that heat, especially in petrochemical industry, have come across many problems, such as low egzergy level, great dispersement, wide parameter range and the cost-efficiency of potential modernization. One of promising technologies of utilizing this heat is through Organic Rankine Cycle (ORC) system implementation. The following paper shows a global approach into the problem of achieving maximum efficiency of ORC. A complex review of thermodynamic fluids, available for use in ORC has been prepared, the fluids has been described in terms of temperature source range, safety of use, price and environmental impact. Guidelines in designing ORC, based on experience in introducing unconventional solutions in industry, are described. According to the results acquired, choosing these installations for excessive heat utilization enables not only an increase in efficiency of technological processes but also elevates the proecological image of the company.

PL

Poprawa sprawności energetycznej procesów technologicznych stanowi obecnie – obok ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i wykorzystania alternatywnych źródeł do produkcji energii – najważniejszy element idei zrównoważonego rozwoju. Niniejsza praca wychodzi naprzeciw rynkowym oczekiwaniom. wskazując możliwości wpisania się w ten trend. W procesach technologicznych ciepło odpadowe stanowi nie zawsze do końca rozwiązany problem. Zagospodarowanie tego ciepła. szczególnie w przemyśle rafineryjnym i petrochemicznym, napotyka na wiele trudności związanych z niską egzergią, znacznym rozproszeniem, dużym zróżnicowaniem parametrów i opłacalnością potencjalnej modernizacji. Jedną z obiecujących technologii utylizacji tego ciepła jest zastosowanie układu ORC. Niniejsza praca przedstawia globalne podejście do problemu uzyskania optymalnej sprawności układów ORC. z uwzględnieniem sprawności termodynamicznej. Przeprowadzono kompleksowy przegląd czynników termodynamicznych. możliwych do zastosowania w układzie ORC ze względu na zakres temperatury źródeł, bezpieczeństwo, cenę i ochronę środowiska. Stanowi ona zbiór ogólnych wytycznych przy wykorzystaniu literatury przedmiotu i doświadczenia badawczego zdobytego przy projektowaniu dla zakładów przemysłowych niekonwencjonalnych rozwiązań dotyczących zagospodarowania zasobów energii odpadowej. Jak się oczekuje. wykorzystanie instalacji do zagospodarowania energii odpadowej zapewni nie tylko poprawę wydajności procesów technologicznych. ale również poprawi proekologiczny wizerunek przedsiębiorstwa.

Słowa kluczowe

EN

ORC system; working fluid; excessive heat utilization

PL

układ ORC; roboczy; zagospodarowanie ciepła odpadowego

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 11
• Strony: 1493--1503
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Lewandowski W.

autor

Radziemska E.

autor

Ryms M.

autor

Kubski P.

• Department of Chemical Apparatus and Theory of Machines, Chemical Faculty, Gdansk University of Technology, ul. Narutowicza 11/12, 80–233 Gdańsk, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] Mikielewicz J.: Odzysk ciepła odpadowego za pomocą obiegów freonowych, Energetyka, Zesz. Nauk. Polit. OEląsk. 1989, (106).
• [2] Rubik M.: Pompy ciepła – Poradnik. Ośrodek Informacji „Technika instalacyjna w budownictwie”, Warszawa 2006.
• [3] Calm J.M. and Hourahan G.C.: Refrigerant Data Summary, Eng. Syst. 2001, 18(11), 74–88.
• [4] Mikielewicz D. and Mikielewicz J.: Mikrosiłownie – nowe zastosowania czynników chłodniczych, Techn. Chłodn. Klimat. 2008, 3(145), 98–105.
• [5] Hettiarachchi H.D.M., Golubovic M., Worek W.M. and Ikegami Y.: Optimum design criteria for an Organic Rankine cycle using low-temperature geothermal heat sources, Energy 2007, 32, 1698–1706.
• [6] Mago P.J., Chamra L.M., Srinivasan K. and Somayaji C.: An examination of regenerative organic Rankine cycles using dry fluids, Appl. Thermal Eng. 2008, 28, 998–1007.
• [7] Borjon A., Belledent J., Trouiller Y., Patterson K., Lucas K., Gardin C., Couderc C., Rody Y., Sundermann F., Urbani J.-C., Baron S., Foussadier F. and Schiavone P.: Critical failure ORC: Improving model accuracy through enhanced model generation, Micrślectron. Eng. 2006, 83, 1017–1022.
• [8] Yamamoto T., Furuhata T., Arai N. and Mori K.: Design and testing of the Organic Rankine Cycle, Energy 2001, 26, 239–251.
• [9] Wei D., Lu X., Lu Z. and Gu J.: Dynamic modeling and simulation of an Organic Rankine Cycle (ORC) system for waste heat recovery, Appl. Thermal Eng. 2008, 28, 1216–1224.
• [10] Drescher U. and Bruggemann D.: Fluid selection for the Organic Rankine Cycle (ORC) in biomass power and heat plants, Appl. Thermal Eng. 2007, 27, 223–228.
• [11] Liu B.-T., Chien K.-H. and Wang C.-C.: Effect of working fluids on organic Rankine cycle for waste heat recovery, Energy 2004, 29, 1207–1217.
• [12] Mago P.J., Chamra L.M., Srinivasan K. and Somayaji C.: An examination of regenerative organic Rankine cycles using dry fluids, Appl. Thermal Eng. 2008, 28, 998–1007.
• [13] Hung T.-C.: Waste heat recovery of organic Rankine cycle using dry fluids, Energy Conver. Manage. 2001, 42, 539–553.
• [14] Maizza V. and Maizza A.: Unconventional working fluids in organic Rankine-cycles for waste energy recovery systems, Appl. Thermal Eng. 2001, 21, 381–390.
• [15] Saleh1 B., Koglbauer G., Wendland M. and Fischer J.: Working fluids for low-temperature organic Rankine cycles, Energy 2007, 32, 1210–1221.
• [16] Solkane 6.0.1.6 Software, Solvay Flour GmbH, 2008.
• [17] CoolPack 1.46 Software, DME TUD, 2001.