Stan i perspektywy rozwoju układów gazowo-parowych

• Autorzy: Kotowicz J.

Warianty tytułu

EN

Status and developement perspectives of combined cycle plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono układy gazowo-parowe opalane gazem ziemnym. Zwrócono uwagę na genezę wysokiej sprawności oraz pokazano wiele innych zalet tych układów. Przedstawiono szereg koncepcji dalszego wzrostu sprawności elektrowni gazowo-parowych, począwszy od zwiększenia temperatury na wlocie do turbiny gazowej, poprzez organizację procesu chłodzenia, aż do sposobów podniesienia sprawności części parowej układu. Scharakteryzowano najnowsze rozwiązanie światowych liderów w produkcji turbin gazowych i układów gazowo-parowych. Przedstawiono różne koncepcje układów kombinowanych z instalacją sekwestracji dwutlenku węgla: układ z absorpcją przy użyciu monoetanoloaminy, układ ze spalaniem tlenowym i koncepcja zaawansowanego zero emisyjnego układu z reaktorem membranowym. Pokazano również sprawność tych koncepcji.

EN

The paper focuses on a natural gas-fired combined cycle plants. Thermodynamic efficiency issues of these plants are discussed. Different concepts of the improvement of this parameter are presented starting from temperature increase at the gas turbine inlet through the cooling system arrangement to the increase of steam cycle efficiency. The latest solutions of world leaders in production of gas turbines and combined cycle plants were characterized. The following concepts of these plants were presented: a plant with an absorption installation with the use of MEA, a plant with oxy-fired combustion chamber and an advanced concept of zero-emission plant with a membrane reactor. The efficiency and CO2 emission of these concepts were presented.

Słowa kluczowe

PL

gaz ziemny; układ gazowo-parowy; elektrownia gazowo-parowa; sprawność energetyczna

EN

natural gas; gas-steam plant; steam-gas power plant; power efficiency

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 42, nr 1
• Strony: 23--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Kotowicz J.

• Politechnika Śląska, Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Gliwice,

Bibliografia

• [1] Chmielniak T.: Technologie energetyczne. WNT, Warszawa 2008.
• [2] Szargut J., Ziębik A.: Podstawy energetyki cieplnej. PWN, Warszawa 1998.
• [3] Fetescu M.: Gas turbine technology and cycle selection for combined cycle power plants decision criteria, economic aspects and risk mitigation. Proce, of ASME Turbo Expo 2003, GT2003-38427, June 16-19, 2003, Atlanta, Georgia.
• [4] Ito E., Okada I., Tsukagoshi K., Muyama A., Masacla J.: Development of key technologies for next generation gas turbine. Proc. of ASME Turbo Expo 2007: Gas Turbine Technical Congress and Exposition, GT2007-41023, May 17-20, 2007, Montreal.
• [5] Kotowicz J.: Elektrownie gazowo-parowe. Wydawnictwo Kaprint, Lublin 2008.
• [6] Kotowicz J., Bartela Ł.: Optymalizacja termodynamiczna i ekonomiczna elektrowni gazowo-parowej z wykorzystaniem algorytmów genetycznych. Rynek Energii 75(2008), 2, 31-38.
• [7] Kotowicz J., Bartela Ł.: The influence of economic parameters on the optimal values of the design variables of a combined cycle plant. Energy 35(2010). 2, 911-919.
• [8] Chmielniak T., Rusin A., Czwiertnia K.: Turbiny gazowe. Ossolineum, Wrocław 2001.
• [9] Chiesa P., Macchi E.: A thermodynamic analysis of different options to break 60% electric efficiency in combined cycle power plants. Proc. of ASME Turbo Expo 2002, GT-2002-30663, June 20-23, 2002, Amsterdam.
• [10] Gas Turbine SGT6-8000H. Siemens, http://www.energy.siemens.com/hq/en/power-generation/gas-turbines/sgt6- 8000h.htm#content=Description , dostęp 14.05.2012
• [11] Heavy Duty Gas Turbines & Combined Cycle. General Electric. http://site.ge-energy. com/prod_serv/products/gas_turbines_cc/en/index.htm , dostęp 14.05.2012.
• [12] Gas Turbines. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. http://www.mhi.co.jp/en/products/category/gas_turbin.html (dostęp 14.05.2012).
• [13] Khaledi H., Sarabchi K.: Comparative investigation of advance combined cycle. Proc. of ASME Turbo Expo 2006, GT 2006-90011, May 8-11 2006, Barcelona.
• [14] Gas Turbines. Alstom. http://www.alstom.com/power/fossil/gas-power/gas-turbines/ . dostęp 14.05.2012.
• [15] Jordal K. et al.: New possibilities for combined cycles through advanced steam technology. Proc. of ASME Turbo Expo 2002, GT-2002-30151, June 2002, Amsterdam.
• [16] Facchini В., Innocenti L., Carvnevale E.: Evaluation and comparison of different blade cooling solutions to improve cooling efficiency and gas turbine performances. Proc. of ASME Turbo Expo 2001, 2001-GT-0571, June 15-18, 2001, New Orleans.
• [17] Badyda K., Miller A.: Energetyczne turbiny gazowe oraz układy z ich wykorzystaniem. Wydawnictwo Kaprint. Lublin 2011.
• [18] Badyda K.: Charakterystyka złożonych układów z turbinami gazowymi. Rynek Energii; 88(2010), 3, 80-86.
• [19] Kotowicz J., Skorek-Osikowska A., Bartela Ł.: Economic and environmental evaluation of selected advanced power generation technologies. Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy 225(2011), 3, 221-232.
• [20] Pulverized Coal Oxy-combustion Power Plants. Report, DOE/NETL-2007/1291.
• [21] Zheng F., Tran D. N., Busche В. J., Fryxell G. E., Addleman R. S., Zemanian T. S., et al.: Ethylenediamine modified SBA-15 as regenerable CO2 sorbent. Industrial and Engineering Chemistry Research 44(2005), 9, 3099-3105.
• [22] Kramsdal H.M., Jordal K., Bolland O.: A quantitative comparison of gas turbine cycles with C02 capture. Energy 32(2007), 10-24.