Decarbonizing technology for zero emission steam cycle

• Autorzy: Kupka D. , Koloničný J.

Warianty tytułu

PL

Technologia oddzielania dwutlenku węgla w celu zapewniania zerowej emisji w cyklu parowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Carbon capture and storage (CCS) technology based on oxy-fuel method seems to be a promising technology which can enable production of electricity and heat in a zero emission fossil fuel power plants. One of the interesting CCS oxy-fuel technologies is NGCC system incorporating an oxy-fuel combustor producing a high-pressure superheated steam mixture composed mainly of H2O and CO2, which is then expanded in a series of advanced turbines. A very beneficial part of the system could be a separation steam generator. It ensures separation of steam from CO2 by condensation process in a primary circuit at elevated pressure. The liquid condensate is led back to the combustor, while the gas leaves the system for further processing. Latent heat of condensation is transferred to a secondary circuit to raise low-pressure steam. Condensation in the presence of non-condensing gas is technical problem which determines design of the separation unit. Thus an investigation of local heat transfer coefficients has been conducted at various conditions. For this purpose an experimental apparatus has been built and mathematical model has been proposed. The final step of the research is 30kW pilot unit design, fabrication and performance testing.

PL

Technologia sekwestracji CO2 (CCS) oparta o metodę oxyfuel wydaje się być obiecującą technologią, która umożliwia wytwarzanie energii elektrycznej oraz cieplnej w elektrowniach na paliwa kopalne o zerowej emisji. Jedną z interesujących technologii oxyfuel CCS jest system zintegrowanego cyklu w oparciu o turbinę parową obejmujący zespół komory spalania oxy-fuel, który wytwarza mieszaninę przegrzanej pary o wysokim ciśnieniu składająca się głównie z H2O oraz CO2, która następnie jest rozprężana w szeregu turbin o zaawansowanej technologii. Niezwykle istotną częścią systemu jest generator separacji pary. Umożliwia on oddzielenie pary od CO2 w wyniku procesu skraplania w obwodzie pierwotnym przy podwyższonym ciśnieniu. Płynny kondensat odprowadzany jest z powrotem do zespołu komory spalania, podczas gdy gaz opuszcza system w celu dalszego przetworzenia. Ciepło utajone skraplania przekazywane jest do obwodu wtórnego w celu produkcji pary o niskim ciśnieniu. Skraplanie w obecności gazu nie skraplającego się stanowi problem techniczny, który determinuje projekt zespołu separacji. Tak więc, przeprowadzono badanie współczynników przekazywania lokalnego ciepła w różnych warunkach. W tym celu zbudowano urządzenie doświadczalne i zaproponowano model matematyczny. Ostatnim etapem badań jest projekt zespołu pilotażowego o mocy 30kW, jego wytworzenie i test działania.

Słowa kluczowe

EN

CCS technology; modeling; experimental data

PL

technologia CCS (sekwestracji CO2); model; dane empiryczne

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 5
• Strony: 135--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Kupka D.

autor

Koloničný J.

• VŠB - Technical University of Ostrava, Energy Research Center - Innovations for Efficiency and Environment, 17. listopadu 15, 70833 Ostrava - Poruba, Czech Republic,

Bibliografia

• [1] Colburn A.P., Hougen A. O.: Design of cooler condensers for mixture of vapors with noncondensing gases. Industrial and Engineering Chemistry, vol. 69, no. 131, pages 1178-1182.
• [2] Damen K., van Troost M., Faaij A., Turkenburg W.: A comparison of electricity and hydrogen production systems with CO2 capture and storage. Part A: Review and selection of promising conversion and capture technologies. Progress in Energy and Combustion Science, volume 32, issue 2, 2006, pages 215-246.
• [3] Kotowicz J., Janusz-Szymańska K.: Integracja obiegu cieplnego bloku węglowego z membranową instalacją CCS. Rynek Energii 2009, nr 6.
• [4] Marin O., Bouhris Y., Perrin N., Viteri F.: High efficiency, zero emission power generation based on high-temperature steam cycle. 28th international technical conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, USA, 2003.