Ekologiczny efekt sprzężenia nadkrytycznego bloku węglowego z instalacją turbiny gazowej

• Autorzy: Bartela Ł. , Skorek-Osikowska A.

Warianty tytułu

EN

Ecologic effect of supercritical coal fired unit connection with gas turbine installation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń termodynamicznych dla układu, w którym dokonano nadbudowy nadkrytycznego bloku węglowego (SCPP, tzw. bloku referencyjnego) przez instalację turbiny gazowej wraz z układem od-zysku ciepła. Prócz turbiny gazowej komponentami wchodzącymi w zespół nadbudowy był nadkrytyczny kocioł odzyskowy oraz dwa spalinowe wymienniki ciepła. Obecność wymienników pozwoliła na zastąpienie regeneracji ciepła w części parowo-wodnej bloku i w konsekwencji uzyskanie większej mocy generowanej przez zespół turbiny parowej. Dla bloku referencyjnego oraz przyjętej struktury dwupaliwowego układu hybrydowego (MFHC) określono wskaźniki oceny efektywności termodynamicznej oraz ekologicznej - w tym przypadku w kontekście emisji podstawowego gazu cieplarnianego jakim jest ditlenek węgla. Badania przeprowadzono dla określonego modelu turbiny gazowej - GE MS9171. W analizie uzmienniano poziomy dwóch, zdefiniowanych w treści artykułu, stopni zastąpienia regeneracji. Wartości wyznaczanych wskaźników efektywności termodynamicznej oraz ekologicznej uzyskanych dla dwóch wybranych stopni zastąpienia regeneracji zestawiono z wartościami wskaźników określonych dla trzech alternatywnych technologii, tj.: nadkrytycznego bloku węglowego zintegrowanego z instalacją CCS (SCPP+CCS), układem turbin gazowych (SCGT) oraz kombinowanym blokiem gazowo-parowym (CCGT).

EN

The paper shows the results of calculations for a concept assuming the connection of the supercritical coal-fired power plant (SCPP, so-called reference unit) with the gas turbine installation and heat recovery system. The components of this system were: a supercritical heat recovery steam generator and two flue-gases heat exchangers used for preheating of condensate and of feed water. The presence of heat exchangers permits to replace regeneration and to obtain in consequence higher nominal power rating of steam turbine. For the reference unit and assumed structure of multi-fuel hybrid cycle (MFHC) the key indicators of the thermodynamic and ecologic evaluation were defined. The analyses were carried out for assumed gas turbine model, i.e. GE MS9171. In the course of investigation the levels of 2 defined in the paper ratios of regeneration replacement were changed. The values of thermodynamic and ecologic effectiveness obtained for two specified values of regeneration replacement ratios were compared with values of effectiveness indicators obtained for reference unit and 3 alternative technologies. These technologies were: supercritical coal-fired power plant integrated with CCS installation (SCPP+CCS), simple cycle gas turbine (SCGT) and combined cycle gas turbine (CCGT).

Słowa kluczowe

PL

nadkrytyczne bloki węglowe; nadbudowa turbiną gazową; nadkrytyczny kocioł odzyskowy

EN

supercritical coal fired power plant; repowering with gas turbine installation; supercritical heat recovery steam generator

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 8--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartela Ł.

autor

Skorek-Osikowska A.

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

Bibliografia

• [1] Alobaid F., Strohle J., Epple B., Kim H.G.: Dynamic simulation of a supercritical once-through heat recovery steam generator during load changes and start-up procedures. Applied Energy 86 (2009) 1274–1282
• [2] Bartela Ł., Liszka M.: Szeregowe sprzężenie nadkrytycznego bloku węglowego z instalacją turbiny gazowej. Rynek Energii, Nr 6(85), 2009, s.111-116.
• [3] Chmielniak T., Trela M.: Diagnostics of New-generation Thermal Power Plants. IFFM Publishers. Gdańsk 2008
• [4] Dumont M.N, Helen G.: Mathematical modelling and design of an advanced once-through heat recovery steam generator. Computers and Chemical Engineering 28 (2004) 651–660.
• [5] Hansen S., Jensen S.E.: Hybrid units at Map Ta Phut are first of a kind, Modern Power Systems, August 2000.
• [6] Hansen S., Sørensen H.D.: Process design and optimization of the Avedore 2 multifuel power plant, Proceed-ings of the 16th International Conference on Efficiency, Costs, Optimization, and Environmental Impact of Energy Systems ECOS, Copenhagen2003.
• [7] Kotowicz J., Chmielniak T., Janusz-Szymańska K.: The Influence of Membrane CO2 Separation on the Effi-ciency of a Coal-fired Power Plant. Energy, 35(2010):841–850.
• [8] Kotowicz J., Liszka M., Bartela Ł.: Simulation Analysis of Multi-fuel Hybrid Cycles. Proceedings of the 26th International Pittsburgh Coal Conference, September 20-23, 2009, Pittsburgh, PA, USA.
• [9] Ziębik A., Kotowicz J., Liszka M., Bartela Ł.: Układy kombinowane z instalacjami turbin gazowych (układy równoległe i szeregowe). PBZ nadkrytyczne bloki węglowe. PBZ – MEiN – 4/2/2006, temat: I.2.4/2, Gliwice 2008.