Ocena energetyczna wykorzystania energii gazu koksowniczego w układach z silnikiem tłokowym oraz kotłem i turbiną parową

• Autorzy: Kasprzyk S. , Rusinowski H.

Warianty tytułu

EN

Energy assessment of the usage of coke-owen gas energy in units equipped with a gas piston engine and steam boiler and steam turbine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W wielu procesach przemysłowych produktem ubocznym są gazy technologiczne o zróżnicowanej wartości opałowej. Do takich gazów należy między innymi gaz koksowniczy. Gazy te w zależności od potrzeb i możliwości wykorzystuje się w tych procesach, zmniejszając zużycie wysokokalorycznych paliw podstawowych. Zwiększa to sprawność energetyczną procesów przemysłowych. Nadwyżki gazów technologicznych można wykorzystać w sposób efektywny energetycznie. W artykule przedstawiono ocenę energetyczną układu kogeneracyjnego zasilanego gazem koksowniczym i wyposażonego w gazowy silnik tłokowy o mocy elektrycznej 2,9 MW oraz układu produkującego energię elektryczną, wyposażonego w kocioł i turbinę parową, o mocy elektrycznej 71 MW. Oceny energetycznej dokonano na podstawie opracowanych modeli obliczeniowych zawierających bilanse energii i substancji poszczególnych urządzeń i w oparciu o wybrane wskaźniki energetyczne, charakteryzujące efektywność produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Wyniki obliczeń przedstawiono w tablicach i na ich podstawie opracowano odpowiednie wnioski oraz dokonano krótkiego podsumowania.

EN

In many industrial processes the common by-products are flue gases with diverse low heating value. One of such by-products is coke-oven gas. These gases depending on the needs and possibilities are utilized directly in industrial units, lowering the consumption of standard high-calorie fuels which increases the efficiency of the actual industrial processes. The surplus of such by-products can be utilized in an energy-efficient way. The article presents an energy assessment of an exemplary CHP unit equipped with a gas piston engine with power of 2.9 MW powered with coke-oven gas and an exemplary unit equipped with steam boiler and steam turbine to produce electrical energy with power of 71 MW. The energy assessment has been conducted on the basis of a developed model which encompasses mass and energy balance equations formulated for the particular devices. Moreover, energy assessment indicators which characterize the efficiency of units to produce electrical energy and heat also have been calculated. Calculation results have been presented in enclosed tables. On the basis of obtained calculation results, appropriate conclusions have been formulated.

Słowa kluczowe

PL

gaz koksowniczy; turbina parowa; silnik tłokowy; kogeneracja; ocena energetyczna

EN

coke oven gas; steam turbine; gas piston engine; CHP unit; energy assessment

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 6
• Strony: 56--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kasprzyk S.

• ENERGOPOMIAR Sp. z o.o.

autor

Rusinowski H.

• Politechnika Śląska w Gliwicach

Bibliografia

• [1] Babiński P., Robak Z., Łabojko G., Figiel Z., Kalinowski K.: Przystosowanie gazu koksowniczego do wykorzystania. Polityka Energetyczna 2012, tom 15, zeszyt 4.
• [2] Karcz A.: Gaz koksowniczy jako surowiec do produkcji wodoru. Polityka Energetyczna 2009, tom 12, zeszyt 1.
• [3] Sobolewski A., Ściążko M., Robak Z., Rudkowski M., Borowiec Z.: Coke oven gas as a fuel for gas engine. Combustion Engines, vol. 153 (3), 2013.
• [4] Figiel Z., Robak Z.: Współczesne kierunki zagospodarowania koksowniczego gazu nadmiarowego. Konferencja „Koksownictwo 2014”, Wisła, 2014
• [5] Krawczyk P.: Wykorzystanie gazu koksowniczego do produkcji energii elektrycznej i ciepła na bazie silnika tłokowego w procesie wysokosprawnej kogeneracji na przykładzie Elektrociepłowni Nowa Częstochowa. Konferencja „Rynek Gazu”, 2014.
• [6] Materiały informacyjne firmy Deutz AG, 2005.
• [7] Ziębik A., Liszka M., Hoinka K., Stanek W.: Poradnik inwestora i projektanta układów wysokosprawnej dużej kogeneracji. Politechnika Śląska, Gliwice, 2012.
• [8] Skorek J., Kalina J: Gazowe układy kogeneracyjne. WTN, Warszawa, 2005.
• [9] Skorek J.: Techniczno-ekonomiczna analiza porównawcza budowy gazowych układów kogeneracyjnych małej mocy z silnikiem tłokowym lub turbiną gazową. INSTAL 4/2012.
• [10] Kasprzyk S., Rusinowski H., Plis M.: Ocena energetyczna wykorzystania energii gazu koksowniczego w układzie kogeneracyjnym z silnikiem tłokowym. Konferencja „Rynek Ciepła, Rynek Gazu”, 2016.
• [11] Kasprzyk S., Rusinowski H., Plis M.: Ocena energetyczna wykorzystania energii gazu koksowniczego w układzie z kotłem i turbiną parową. Konferencja „Rynek Ciepła, Rynek Gazu”, 2016.
• [12] Figiel Z., Robak Z.: Współczesne kierunki zagospodarowania koksowniczego gazu nadmiarowego. Konferencja „Koksownictwo 2014”, Wisła, 2014
• [13] Kosyrczyk L., Świeboda B., Lewandowski L.: Co nowego w Chińskim koksownictwie. Karbo 2012, nr 4.
• [14] Walas M.: Chińczycy trzymają się mocno. Magazyn Koksowniczy 2012, nr 8/9.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.