Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozwój pokładowych systemów elektroenergetycznych i koncepcja samolotu bardziej elektrycznego

Szelmanowski Andrzej, Gębura Andrzej, Golański Piotr, Michalczewski Mirosław

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 2

115--134

PL

W artykule dokonano przeglądu głównych etapów rozwoju systemów elektroenergetycznych statków powietrznych. Przedstawiono podstawowe cechy węzła elektroenergetycznego dla śmigłowca bojowego Mi-24, samolotu wielozadaniowego F-22 oraz samolotu pasażerskiego Boeing B-787. Przedstawiono wyniki analizy metod zarządzania rozdziałem energii elektrycznej zarówno na samolotach konwencjonalnych, jak również na najnowocześniejszych obecnie konstrukcjach lotniczych (A-380, B-787). Zaprezentowano podstawowe struktury pokładowej sieci elektroenergetycznej statku powietrznego z podziałem na trzy okresy: okres do lat 60. (z dominacją sieci prądu stałego o napięciu 28,5 V), okres do 2000 r. (z dominacją trójfazowej sieci prądu przemiennego o napięciu 3 x 115 V / 200 V, 400 Hz) oraz okres najnowszy, po roku 2000 (z dominacją sieci prądu stałego o napięciu 270 V, uzyskiwanym z przetwarzania za pomocą bloku transformatorowo-prostowniczego napięcia z trójfazowej prądnicy prądu przemiennego 3 x 115 V / 200 V, 400 Hz). Jako główny kierunek obecnie prowadzonych prac konstrukcyjnych przedstawiono koncepcję samolotu bardziej elektrycznego MEA (ang. More Electric Aircraft).

EN

The article reviews the main stages of development of aircraft power systems. The basic features of the power node for the Mi-24 combat helicopter, a multi-tasking aircraft, are presented F-22 and the Boeing B-787 passenger airplane. The results of the analysis of methods for managing the distribution of electricity on both conventional aircraft and the most modern aircraft structures (A-380, B-787) are presented. The basic structures of the aircraft's on-board power network are presented, divided into three periods: the period until the 1960s (with the dominance of the direct current network with a voltage of 28.5 V), the period until 2000 (with the dominance of the three-phase alternating current network with a voltage of 3 x 115 V / 200 V, 400 Hz) and the most recent period, after 2000 (dominated by a 270 V direct current network, obtained by converting the voltage from a three-phase alternating current generator 3x 115 V / 200 V, 400 Hz using a transformerrectifier block). The concept of a more electric aircraft was presented as the main direction of current construction works for MEA concept (More Electric Aircraft).

2

The Effect of the Packing Flow Area and Biogas Flow Rate on Biogas Purification in Packed Bed Scrubber

Kalsum Leila, Rusdianasari, Hasan Abu

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 11

49--56

EN

The objective of this study was to reduce the level of impurities in biogas to obtain a higher concentration of methane gas (CH4) in it. The biogas purification process was carried out in a packed scrubber using Monoethanolamine (MEA) compound as an absorbent. This research focused on the effect of the packing flow area and the optimum biogas flow rate for obtaining purified biogas with a high concentration of methane (CH4). The results of the study reveal that the packing flow area measuring 0.1963 cm2 is more optimal in the purification process compared to 1.7633 cm2 packing flow area. Different biogas flow rates at 0.3 L/min, 0.5 L/min, 1 L/min, and 12 L/min yield different results, and the highest concentration of CH4 at 90.141% is obtained from the slowest flow rate, which is 0.3 L/min. The slow flow rate and a small packing flow area equal to a longer contact time between MEA and the biogas flowing through it; hence, the absorption contact area is also greater compared to that with a faster flow rate; therefore, the highest level of CH4 is obtained at the slowest biogas flow rate.

3

Analiza finansowa potencjalnego zastosowania mezoporowatych materiałów krzemianowych do oczyszczania spalin z ditlenku węgla w porównaniu do komercyjnej metody MEA

Koneczna R., Wdowin M., Panek R., Lelek Ł., Żmuda R., Franus W.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 98

137--150

PL

Technologia CCS ( Carbon Capture and Storage ) jest jedną z metod ograniczających emisję ditleku węgla do atmosfery. Jednak wysokie koszty wychwytywania Co2 w tej technologii są główną przeszkodą wdrażania tego rozwiązania przez elektrownie. Redukcji kosztów oczekuje się przede wszystkim po stronie wychwytywania i oddzielania CO2 z gazów spalinowych (przemysłowych). Artykuł przedstawia ocenę efektywności finansowej najpopularniejszej technologii aminowej (MEA) względem otrzymywanego z popiołów lotnych materiału mezo-porowatego typu McM-41 impregnowanego polietylenoiminą (PEI) dla instalacji CCS. Badania prowadzono dla inwestycji obejmującej trzy kluczowe komponenty stanowiące pełny łańcuch wartości w procesie walidacji technologii CCS (wychwytywanie, transport i składowanie). Prowadzone badania mineralogiczne i określenie właściwości fizykochemicznych produktu mezoporowatego otrzymywanego z materiałów odpadowych, jakimi są popioły lotne, pozwoliły na wskazanie najlepszej klasy sorbentu – McM-41 impregnowanego PEI, który można wykorzystać w technologiach wychwytywania CO2. Opracowanie innowacyjnego związku pozwala nie tylko na usuniecie 100% CO2, ale również obniża koszty operacyjne (OPEX), w tym przede wszystkim koszty zużycia energii o 40% i materiałów w stosunku do mieszanek aminowych np. MEA.

EN

CCS (carbon capture and Storage) technology is one of the methods that limit the release of carbon dioxide into the atmosphere. However, the high cost of capturing Co2 in this technology is a major obstacle to the implementation of this solution by power plants. The reduction of costs is expected primarily on the side of the capture and separation of CO2 from flue/ industrial gas. The article presents the financial performance of the most popular amine technology (MEA) against mesoporous material about McM-41 structure obtained from fly ash, impregnated with polyethyleneimine (PEI), for CCS installations. The study was conducted for an investment comprising three key components that provide a full value chain in CCS validation (capture, transport and storage). The mineralogical studies and determination of the physicochemical properties of mesoporous material produced from waste materials such as fly ash allowed us to identify the best class sorbents of McM-41, which can be used in CO2 capture technologies. Developing an innovative relationship not only allows 100% of CO2 to be removed but also reduces operating costs (OPEX), primarily including energy by 40% and multiple material costs relative to amine mixtures such as MEA.

4

Współczesne rozwiązania technologiczne, analiza i symulacja wybranych komponentów architektury HVDC samolotów zgodnych z koncepcją MEA/ AEA

Setlak L., Ruda E.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 2

118--125

PL

Przedmiotem referatu jest przedstawienie zaawansowanych rozwiązań technologicznych architektury systemu zasilania wysokiego napięcia prądu stałego HVDC (High Voltage Direct Current) w zakresie napięć 540 VDC (±270 VDC) oraz 350 VDC poprzez dokonanie analizy literatury przedmiotu oraz analizy i symulacji wybranego jej komponentu zgodnie z koncepcją samolotu bardziej/ w pełni elektrycznego MEA/ AEA.

EN

The subject of this paper is to present the most advanced technology to system architecture of high voltage power HVDC (High Voltage Direct Current) in the range of voltages 540 VDC (±270 VDC) and 350 VDC by making a critical analysis of the literature and the analysis and simulation of its selected component according to the concept of more/ full electric aircraft MEA/ AEA.

5

Przegląd, analiza porównawcza i symulacja wybranych komponentów architektury elektroenergetycznego systemu zasilania samolotów ”konwencjonalnych” i ”more electric aircraft” (MEA)

Setlak L., Ruda E.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

Nr 1 (109)

139--146

PL

Przedmiotem niniejszego referatu jest dokonanie przeglądu oraz przeprowadzenie analizy porównawczej zaawansowanych rozwiązań architektury elektroenergetycznego systemu zasilania, zarówno samolotów cywilnych ”konwencjonalnych” koncernów lotniczych Airbus i Boeing (A-320, B-767) i wojskowych koncernu Lockheed Martin (F-16), jak również samolotów cywilnych bardziej elektrycznych MEA (A-380 i A-350, B-787) i wojskowych (F-22 Raptor, JSF F-35). W kontekście przeprowadzonego przeglądu literaturowego oraz dokonanej ogólnej analizy porównawczej, szczególnej uwadze poddano wady i zalety poszczególnych rozwiązań elektroenergetycznego systemu zasilania samolotów klasycznych i zaawansowanych zgodnie z trendem samolotu bardziej elektrycznego MEA (More Electric Aircraft). W oparciu o powyższe, dokonano symulacji przykładowych komponentów architektury elektroenergetycznego systemu zasilania, wybranych z grupy samolotów cywilnych oraz wojskowych w zakresie samolotu ”konwencjonalnego” oraz ”More Electric Aircraft”. W końcowej części referatu przedstawiono główne wnioski, wynikające z przeprowadzonej analizy i symulacji wybranych komponentów architektury elektroenergetycznego systemu zasilania EPS (Electric Power System) samolotów klasycznych oraz bardziej elektrycznych.

EN

The purpose of this paper is to review and make a comparative analysis of advanced architecture of the power supply system, both civil aircraft "conventional"` companies aviation Airbus and Boeing (A-320, B-767) and military Lockheed Martin (F-16), as well as civilian aircraft more electrical MEA (A-380 and A-350, B-787) and military (F-22 Raptor, F-35 JSF). In the context of the literature review, and made a general comparative analysis, special attention was paid to the advantages and disadvantages of each solution of the power supply system of classic and advanced aircraft in line with the trend of more electric aircraft MEA (More Electric Aircraft). Based on the above, perform a simulation of exemplary components of the power supply system architecture was made which were selected from the group of civil aircraft and military aircraft in terms of "conventional" and "More Electric Aircraft". The final part of the paper presents the main conclusions arising from the analysis and simulation of selected components of the architecture of the power supply system EPS (Electric Power System) aircraft of classic and more electric.

6

Thermodynamic analysis and profitability study of a power unit with an added CO2 capture plant

Kowalczyk Ł., Niegodajew P., Drobniak S., Elsner W.

Journal of Power Technologies

|

2016

|

Vol. 96, nr 4

276--284

EN

Concerns over greenhouse gas emissions are driving a requirement for newly built coal power units to satisfy the so-called “capture ready” conditions. This paper presents the a thermo-economic analysis supplemented by a cost evaluation of a power unit for ultra-supercritical parameters expanded by an amine-based CO2 capture plant. The analysis was performed with the use of an integrated package containing the IPSEpro, MATLAB and Revenue Requirement Method implemented in MOExcel. The 0D model of a post combustion capture installation was developed based on complex CFD calculations of the absorber and stripper. A number of CFD simulations were conducted to create a large database, which was then utilized to develop suitable correlations describing the process Thermodynamic and economic calculations were performed in respect of a power plant coupled with a CO2 separation unit for a varying ratio of amine solvent to the exhaust gas stream (L/G). A local minimum for reboiler heat duty was found for L/G≈3.5 revealing the optimal post combustion capture configuration. It was observed that complementing the power unit with a post-combustion capture (PCC) installation causes a slight increase in the investment costs due to the drop in efficiency, but more important is the rise in total cost due to the investment associated with the CO2 capture plant. It was found that about 14 years is required to compensate the investment cost of the PCC installation.

7

Analysis and simulation of advanced technological solutions in the field of power high-voltage direct current (HVDC) of modern aircraft in line with the trend of more electric aircraft (MEA)

Setlak L., Ruda E.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2016

|

Y. 113, iss. 3-E

139--150

EN

The subject of the paper is to present innovative technological architecture of the power supply system EPS (Electric Power System) in the field of high voltage power HVDC (High Voltage Direct Current) by conducting a critical analysis of the literature as well as an analysis and simulation of its selected component in line with the trend of more electric aircraft MEA (More Electric Aircraft). The considered advanced technologies relate to the architecture of the power supply system HVDC in the high voltage 540V DC (±270 V DC) and 350 V DC, used for advanced aircraft in line with the trend of MEA/ AEA, in particular for military aircraft made by Lockheed Martin (F-22 Raptor, the JSF F-35). Based on the above, the simulation of sample components of the system architecture of high voltage power HVDC has been made, selected from the group of military aircraft in the area of more electric aircraft ’More Electric Aircraft’, which is mainly the domain of advanced military aircraft the JSF (Joint Strike Fighter) F-35 and F-22 Raptor. In the final part, the paper presents the main conclusions arising from the analysis and simulation of selected components of HVDC power system architecture in accordance with the concept of a more electric aircraft.

PL

Przedmiotem niniejszego artykułu jest przedstawienie innowacyjnych rozwiązań technologicznych architektury elektroenergetycznego systemu zasilania EPS (Electric Power System) w zakresie zasilania wysokiego napięcia HVDC (High Voltage Direct Current) poprzez dokonanie analizy literatury przedmiotu oraz analizy i symulacji wybranego jej komponentu zgodnie z trendem samolotu bardziej elektrycznego MEA (More Electric Aircraft). Rozpatrywane zaawansowane rozwiązania technologiczne dotyczą architektury systemu zasilania HVDC w zakresie wysokich napięć 540 V DC (±270 V DC) oraz 350 V DC, stosowanej w zaawansowanych samolotach zgodnych z trendem MEA/AEA, w szczególności samolotach wojskowych koncernu Lockheed Martin (F-22 Raptor, JSF F-35). Dokonano symulacji przykładowych komponentów architektury systemu zasilania wysokiego napięcia HVDC, wybranych z grupy samolotów wojskowych w zakresie samolotu bardziej elektrycznego, będącej domeną głównie zaawansowanych samolotów JSF (Joint Strike Fighter) F-35 i F-22 Raptor. W końcowej części referatu przedstawiono główne wnioski wynikające z przeprowadzonej analizy i symulacji wybranych komponentów architektury systemu zasilania HVDC w myśl koncepcji samolotu bardziej elektrycznego.

8

Przegląd, analiza i symulacja wybranych komponentów elektroenergetycznego systemu zasilania eps samolotu zgodnych z trendem samolotu zelektryfikowanego MEA

Setlak L., Ruda E.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 3 (107)

139--144

PL

Przedmiotem niniejszego referatu jest przedstawienie wybranych zagadnień z zakresu problematyki, związanej z elektroenergetycznym systemem zasilania EPS (ang. Electric Power System) samolotu zelektryfikowanego MEA (ang. More-Electric Aircraft). W kontekście analizy tego trendu szczególną uwagę zwrócono, zarówno na topologię oraz nowoczesną architekturę elektroenergetycznego systemu zasilania EPS sygnalizując wady i uwypuklając kluczowe zalety, jakie posiada zaawansowany elektroenergetyczny system współczesnego samolotu zelektryfikowanego (MEA, AEA). Dokonano również przeglądu, analizy i symulacji (w oparciu o samolot wielozadaniowy F-16) układu przesyłowo-rozdzielczego energii elektrycznej EPDS (ang. Electric Power Distribution System) wraz z jego elementami, które są częścią składową pokładowego autonomicznego systemu elektroenergetycznego ASE (ang. Autonomous Electric Power System) lub EPS zgodnych z koncepcją MEA. W końcowej części tego referatu, w oparciu o dokonany literaturowy przegląd rozwiązań koncepcji elektroenergetycznych systemów zasilania EPS zaawansowanych samolotów (B787, A380) oraz krótką analizę i symulację układu EPDS samolotu wielozadaniowego F-16, przedstawiono główne wnioski, wynikające z zastosowania zaawansowanych technologii (PES, MEA, AEA) we współczesnym lotnictwie.

EN

The purpose of this paper is to present some selected issues on the problems related to the power supply system EPS (Electric Power System) of electrified aircraft the MEA (More-Electric Aircraft). In the context of the analysis of this trend, particular attention was paid to both the topology and the modern architecture of the power supply system the EPS indicating flaws and highlighting the key advantages that a sophisticated electrical power system of modern electrical pulse aircraft (MEA, AEA) has. Also an overview, analysis and simulation (based on the multi-purpose aircraft F-16) of the transmission and distribution of electrical energy with its elements EPDS (Electric Power Distribution System) were made that are part of the autonomous on-board power system ASE (ang. Autonomous Electric Power System) or EPS and are compatible with the concept of MEA. In the final part of this paper, based on a carried out literature review of the concepts of the EPS power supply systems arrangements of the advanced aircraft (B787, A380) and a brief analysis and simulation of the transmission and distribution of electricity EPDS of multi-role aircraft F-16, the main findings resulting with the use of advanced technologies (PES, MEA, AEA) in contemporary aviation were presented.

9

Overview of aircraft technology solutions compatible with the concept of MEA

Setlak L.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-E

67--76

EN

The purpose of this paper is to present some selected issues relating to the alternative application of the perspective concept on the plane board MEA (More Electric Aircraft), instead of the traditional solution, in terms of power (pneumatic and hydraulic systems). In the context of the analysis of this trend, particular attention is paid to the major advantages that aeroplanes have, made in accordance with the new technology and problems in autonomous systems of electricity generation (electric power grid of aircraft). Considering that the largest growth of the above trend of electric aircraft (MEA) applies to civil aviation, the most important role in this paper was assigned to civilian aircraft (Boeing, Airbus) in the context of power distribution in electro-energy systems. In addition, a review of air sources of electricity (electric power) generation was made for particular types of energy sources (generators, generator-starters, transformers, converters, etc.) and advanced on-board autonomous power systems ASE (Autonomous Electric Power Systems), used in most modern aircraft constructions (passenger and military aircraft). In the final part of this paper, based on a literature review of electric aircraft concepts (MEA) and a brief analysis, the main conclusions arising from the application of this trend in modern aviation are presented.

PL

Przedmiotem niniejszego artykułu jest przedstawienie wybranych zagadnień związanych z alternatywnym zastosowaniem na pokładzie samolotu perspektywicznej koncepcji MEA (More Electric Aircraft) zamiast rozwiązania tradycyjnego w zakresie zasilania (układy pneumatyczne i hydrauliczne). W kontekście analizy tego trendu szczególną uwagę zwrócono na główne zalety samolotów wykonanych zgodnie z nową technologią oraz na problematykę autonomicznych systemów wytwarzania energii elektrycznej (sieć elektroenergetyczna samolotu). W związku z tym, że największy rozwój omawianego trendu zelektryfikowanego samolotu (MEA) dotyczy lotnictwa cywilnego, najistotniejszą rolę w niniejszej pracy przypisano samolotom cywilnym (Boeing, Airbus) w kontekście rozdziału mocy w systemach elektroenergetycznych. Ponadto dokonano przeglądu lotniczych źródeł wytwarzania energii elektrycznej (mocy) dla poszczególnych rodzajów źródeł energii elektrycznej (prądnice, prądnico-rozruszniki, transformatory, przetworniki itp.) oraz zaawansowanych pokładowych autonomicznych systemów elektroenergetycznych ASE (Autonomous Electric Power Systems), stosowanych w najnowocześniejszych konstrukcjach lotniczych (samoloty pasażerskie i wojskowe). W końcowej części artykułu, na podstawie przeglądu literatury przedmiotu z zakresu koncepcji zelektryfikowanego samolotu (MEA) oraz krótkiej analizy, przedstawiono główne wnioski wynikające z zastosowania powyższego trendu we współczesnym lotnictwie.

10

Redukcja emisji amin i lotnych produktów ich degradacji

Spietz T., Stec A., Tatarczuk A., Więcław-Solny L.

Chemik

|

2015

|

Vol. 69, nr 10

625--634

PL

W artykule opisano zagadnienie związane z emisją amin oraz lotnych produktów ich degradacji, jaka występuje podczas pracy instalacji wychwytu CO2 wykorzystujących metody absorpcji aminowej. Na podstawie dostępnych danych przedstawiono wielkość oraz główne produkty emisji, jakie mogą występować w instalacjach usuwania CO2 metodą absorpcji aminowej. Przedstawiono także rozwiązania aparaturowe stosowane do redukcji emisji tych związków. Dane przedstawione w pracy mogą znaleźć zastosowanie w procesie projektowania instalacji wykorzystujących metody absorpcji aminowej oraz do oceny ich wpływu na środowisko.

EN

The article addresses a problem of emission of amines and volatile products of their degradation (VDP) being a phenomenon observed in operation of CO2 capture plants using amine scrubbing. The paper provides a review of reference publications and, based on the data thus acquired, comments upon values and main emission products which may be released from amine treating plant. It also describes individual instrumentation solutions applied in order to reduce the emission of the amines and VDP. The data provided in the paper are particularly useful in designing systems based on amine absorption methods and for evaluating environmental impact of amine plants.

11

PDU-Scale Experimental Results of CO2 Removal With Amp/Pz Solvent

Śpiewak D., Krótki A., Spietz T., Stec M., Więcław-Solny L., Tatarczuk A., Wilk A.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

39--48

EN

This paper provides a discussion concerning results of CO2 removal from a gas mixture by the application of aqueous solutions of ethanoloamine (MEA) and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) promoted with piperazine (PZ). The studies were conducted using a process development unit. Research of such a scale provides far more reliable representation of the actual industrial process than modelling and laboratory tests. The studies comprised comparative analyses entailing identical energy supplied to a reboiler as well as tests cond ucted at similar process efficiencies for both solvents. The results thus obtained imply that using AMP/PZ enables reduction of the solvent heat duty. Moreover, while using AMP/PZ temperature decrease was also observed in the columns.

12

A Selection of Amine Sorbents for CO2 Capture from Flue Gases

Wilk A., Więcław-Solny L., Śpiewak D., Spietz T., Kierzkowska-Pawlak H.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

49--57

EN

Amine absorption processes are widely used in the industry to purify refinery gases, process gases or natural gas. Recently, amine absorption has also been considered for CO2 removal from flue gases. It has a number of advantages, but there is one major disadvantage - high energy consumption. This can be reduced by using an appropriate sorbent. From a group of several dozen solutions, three amine sorbents were selected based on primary, tertiary and sterically hindered amines. The solutions were used to test CO2 absorption capacity, absorption kinetics and heat of CO2 absorption. Additional tests were performed on the actual absorber-desorber system to indicate the most appropriate sorbent for capturing CO2 from flue gases.

13

Energy and economic analysis of the carbon dioxide capture installation with the use of monoethanolamine and ammonia

Bochon K., Chmielniak T.

Archives of Thermodynamics

|

2015

|

Vol. 36, no. 1

93--110

EN

In the study an accurate energy and economic analysis of the carbon capture installation was carried out. Chemical absorption with the use of monoethanolamine (MEA) and ammonia was adopted as the technology of carbon dioxide (CO2) capture from flue gases. The energy analysis was performed using a commercial software package to analyze the chemical processes. In the case of MEA, the demand for regeneration heat was about 3.5 MJ/kg of CO2, whereas for ammonia it totalled 2 MJ/kg CO2. The economic analysis was based on the net present value (NPV) method. The limit price for CO2 emissions allowances at which the investment project becomes profitable (NPV = 0) was more than 160 PLN/Mg for MEA and less than 150 PLN/Mg for ammonia. A sensitivity analysis was also carried out to determine the limit price of CO2 emissions allowances depending on electricity generation costs at different values of investment expenditures.

14

Analiza pracy bloku „CCS ready” zintegrowanego z wychwytem CO2 ze spalin dla różnej energochłonności MEA

Łukowicz H., Mroncz M.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 1

104--109

PL

W artykule analizowano obieg cieplny bloku kondensacyjnego na nadkrytyczne parametry pary o mocy 900 MWe. Blok ten spełnia wymagania „CCS ready”, czyli w chwili gdy będą komercyjnie dostępne instalacje wychwytu CO2, zostaną one dobudowane do układu cieplnego. Jako metodę separacji CO2 przyjęto absorpcję chemiczną, której sorbentem będzie MEA o różnej energochłonności. W analizie uwzględniono również pracę przekładniowej, ośmiostopniowej sprężarki na potrzeby transportu CO2. Obliczenia przeprowadzono dla bloku opalanego węglem kamiennym i brunatnym. Przedstawiono zmianę wskaźników pracy bloku po integracji z instalacją separacji w funkcji energochłonności sorbentu.

EN

This paper presents an analysis of the thermal cycle of a supercritical 900 MWe condensing power plant which meets the “CCS ready” requirements. This means that once CO2 capture installations become commercially available, they will be added to the thermal cycle. The CO2 separation method selected for the analysis is chemical absorption using MEA as sorbent with different energy consumption. The analysis also takes into account the operation of an eight-stage geared compressor which satisfies the needs of CO2 transport. The calculations are performed for a power unit fired with hard and brown coal. The change in the power plant operation indices after its integration with a separation installation is presented as a function of the sorbent energy consumption.

15

Analiza energetyczna instalacji wychwytu CO2 z uwzględnieniem pracy przy zmiennym obciążeniu

Bochon K., Chmielniak T. J.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 1

96--103

PL

W badaniach przeprowadzono analizę energetyczną instalacji wychwytu CO2. Jej podstawowym celem była ocena zapotrzebowania na energię do regeneracji sorbentu oraz zapotrzebowania na chłodzenie instalacji wychwytu, co jest niezbędne do oceny warunków współpracy instalacji wychwytu z blokiem energetycznym. Jako technologię wychwytu CO2 ze spalin, dla bloku energetycznego na parametry nadkrytyczne, przyjęto absorpcję chemiczną, z zastosowaniem rozpuszczalnika aminowego. Obliczenia zostały rozszerzone o analizę dla zmiennego obciążenia bloku energetycznego oraz różnego stopnia wychwytu. Do badania wykorzystano komercyjny program do analizy procesów chemicznych Aspen Plus. W wyjściowym wariancie instalacji osiągnięto wynik w postaci współczynnika zapotrzebowania na ciepło do regeneracji na poziomie 3,49 MJ/kg CO2. Obliczenia wykonano także dla wariantu, w którym skropliny z separatora CO2/H2O za desorbe-rem trafiają do absorbera, a nie do desorbera, jak w wariancie wyjściowym, co pozwoliło na niewielkie ograniczenie ciepła potrzebnego do regeneracji. W przypadku zmiennych warunków pracy instalacji wychwytu zauważono pogorszenie efek-tywności pracy instalacji przy oddalaniu się od punktu nominalnego. Współczynnik zapotrzebowania ciepła do regeneracji przy zmianie obciążenia zwiększa się o ok. 0,18% na 1% spadku obciążenia bloku.

EN

In the studies the energy analysis of the CO2 capture installation was carried out. Its primary objective was the assessment of energy demand for the sorbent regeneration and the cooling demand of the capture installation, which is necessary to assess the cooperation conditions of the capture installation with the power unit. The chemical absorption was adopted as the technology for CO2 capture from flue gas for power unit with supercritical parameters, with application of an amine solvent. The calculations have been supplemented by the analysis for variable load of the power unit and varying removal efficiency. During the study a commercial code, for analysis of chemical processes, Aspen Plus was used. In the initial variant of the installation, the coefficient of the heat demand for regeneration with the value of 3.49 MJ/kg CO2 has been achieved. Calculations were also made for the variant, in which the condensate from the CO2/H2O separator behind the desorber goes to the absorber and not to the desorber, as in the initial variant. It allowed for a small reduction of the heat required for regeneration. In the case of variable working conditions of the capture installation the deterioration of the installation efficiency was observed when moving away from the nominal point. The coefficient of heat demand for regeneration during the load change increase by about 0.18% per 1% of the decrease in the power unit load.

16

Przegląd rozwiązań technologicznych samolotu zgodnych z koncepcją More-Electric Aircraft (MEA)

Setlak L.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 3(103)

83--90

PL

Przedmiotem niniejszego referatu jest przedstawienie wybranych zagadnień, związanych z alternatywnym zastosowaniem na pokładzie samolotu perspektywicznej koncepcji MEA (ang. More Electric Aircraft), zamiast rozwiązania tradycyjnego w zakresie zasilania (układy pneumatyczne i hydrauliczne). W kontekście analizy tego trendu szczególną uwagę zwrócono na główne zalety, jakie posiadają samoloty wykonane zgodnie z nową technologią oraz problematykę w autonomicznych systemach wytwarzania energii elektrycznej (sieć elektroenergetyczna samolotu). Uwzględniając, że największy rozwój powyższego trendu zelektryfikowanego samolotu (MEA) dotyczy lotnictwa cywilnego, najistotniejszą rolę w niniejszej pracy przypisano samolotom cywilnym (Boeing, Airbus) w kontekście rozdziału mocy w systemach elektroenergetycznych. Ponadto, dokonano przeglądu lotniczych źródeł wytwarzania energii elektrycznej (mocy) dla poszczególnych rodzajów źródeł energii elektrycznej (prądnice, prądnico-rozruszniki, transformatory, przetworniki itp.) oraz zaawansowanych pokładowych autonomicznych systemów elektroenergetycznych ASE (ang. Autonomous Electric Power Systems), stosowanych w najnowocześniejszych konstrukcjach lotniczych (samoloty pasażerskie i wojskowe). W końcowej części tego referatu, w oparciu o dokonany literaturowy przegląd koncepcji zelektryfikowanego samolotu (MEA) oraz krótką analizę, przedstawiono główne wnioski, wynikające z zastosowania powyższego trendu we współczesnym lotnictwie.

EN

The purpose of this paper is to present some selected issues related to the alternative application of the perspective concept on the plane board MEA (More Electric Aircraft), instead of the traditional solution, in terms of power (pneumatic and hydraulic systems). In the context of the analysis of this trend, particular attention was paid to the major advantages that airplanes have, made in accordance with the new technology, and problems in autonomous systems of electricity generation (electric power grid of aircraft). Considering that the largest growth of the above trend of electrified aircraft (MEA) applies to civil aviation, the most important role in this paper was assigned to civilian aircraft (Boeing, Airbus) in the context of power distribution in electro-energy systems. In addition, a review of air sources of electricity (electric power) generation was made for particular types of energy sources (generators, generator-starters, transformers, converters, etc.) and advanced on-board autonomous power systems ASE (Autonomous Electric Power Systems), used in most modern aircraft constructions (passenger and military aircraft). In the final part of this paper, based on a literature review of electrified aircraft concepts (MEA), and a brief analysis, the main conclusions arising from the application of this trend in modern aviation were presented.

17

Wpływ natężenia przepływu gazu i cieczy na sprawność absorpcji CO2 w 30% roztworze monoetanoloaminy

Krótki A., Śpiewak D., Więcław-Solny L., Wilk A., Tatarczuk A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 1

23--26

PL

Przedstawiono badania wpływu obciążenia kolumny absorpcyjnej gazem i cieczą na efektywność i energochłonność procesu absorpcji CO2 w 30% roztworze monoetanoloaminy. Instalacja laboratoryjna pracowała w sposób ciągły w układzie absorpcja-desorpcja. Badano strumień powietrza o zawartości 12+14% obj. CO2. Strumień gazu zmieniano w zakresie 3+6 mn3/h, a strumień cieczy absorbującej w zakresie 20+60 dm3/h. Moc grzałki kolumny desorpcyjnej zmieniano w zakresie 1500+3000 W. Określono sprawność usuwania CO2 z gazu oraz zapotrzebowanie cieplne procesu.

EN

Influence of gas and liquid flow on carbon dioxide absorption efficiency in 30% monoethanoloamine solution was presented in the paper. Research was carried out in a small laboratory installation working in a continuous mode. The study involved 3+6 m3n/h gas stream flow containing 12+14% carbon dioxide by volume in air and 20+60 dm3/h absorbent flow. A stripping column was heated by the electric heater with controlled power input between 1500 to 3000 W. The research allowed one to determine the CO2 removal efficiency and process heat demand per kg of CO2 removed.

18

Porównanie wyników badań procesu usuwania CO2 z mieszanin gazów dla sorbentów aminowych

Śpiewak D., Krótki A., Spietz T., Więcław-Solny L., Wilk A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 4

308--310

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu usuwania CO2 ze strumienia gazu o podwyższonej zawartości COO2 za pomocą sorbentów aminowych. Porównano wyniki uzyskiwane na najczęściej stosowanym przemysłowo sorbencie 30% roztworze etanoloaminy (MEA) oraz wyniki uzyskane przy zastosowaniu mieszaniny 2-amino-2-metylopropanolu (AMP) oraz piperazyny (PZ). Wykazano znaczne zwiększenie sprawności procesu przy zastosowaniu AMP/PZ oraz jednoczesne zmniejszenie zużycia energii w procesie regeneracji sorbentu.

EN

Results of CO2 removal using amine sorbents from gas with the increased concentration of CO2 are presented in the paper. Results obtained for the most commonly used industrial sorbent, i.e. 30% solution of ethanolamine (MEA) and the results using a mixture of 2-amino-2-methylpropanol (AMP) and piperazine (PZ) were compared. A significant increase of pro¬cess efficiency using the AMP/PZ and the simultaneous reduction of energy consumption in sorbent regeneration process were observed.

19

Badanie procesu usuwania CO2 metodą absorpcji aminowej w skali półtechnicznej

Krótki A., Śpiewak D., Więcław-Solny L., Spietz T., Tatarczuk A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 4

265--267

PL

Przedstawiono wyniki badań oraz analizę procesu usuwania CO2 za pomocą 30% wodnego roztworu monoetanoloaminy (MEA). Badania prowadzono w reżimie ciągłego przepływu 100 m3/h gazu (w warunkach normalnych) na nowo powstałej instalacji do badań tego typu procesu w Centrum Czystych Technologii Węglowych na terenie IChPW w Zabrzu. Do stanowiska badawczego doprowadzano strumień komponowanego gazu technicznego o zawartości ok. 8÷13% obj. CO2 . W trakcie prowadzenia testów zbadano wpływ: strumienia cieczy zraszającej absorber, strumienia gazu doprowadzanego do kolumny absorpcyjnej, ciśnienia prowadzenia procesu absorpcji i desorpcji, mocy cieplnej dostarczanej na regenerację sorbentu. W wyniku przeprowadzonych testów potwierdzono efektywność instalacji jako narzędzia badawczego. Wykazano, że instalacja osiąga zakładane parametry sprawności usuwania CO2 (powyżej 85%) w szerokim spektrum warunków prowadzenia procesu.

EN

This paper presents research and analysis results of carbon dioxide removal process. The research was conducted with 30% monoethanoloamine water solution for gas stream continuous flow of 100 m3n/hr in a newly-built setup at the Clean Coal Technologies Centre in Zabrze. The study was carried out with technical gas stream containing about 8 to 13% vol. CO2. The influence of several process parameters on carbon dioxide removal process such as: gas and liquid feed streams, absorption and desorption pressure, desorption column thermal power supply was examined during tests. As a result, the setup effectiveness as a research tool was confirmed. It was proved that the experimental setup reaches assumed parameters of carbon dioxide removal efficiencies (over 85%) in a wide range of process conditions.

20

Badania procesu usuwania CO2 za pomocą wieloskładnikowych sorbentów aminowych

Śpiewak D., Krótki A., Tatarczuk A., Więcław-Solny L., Wilk A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 3

182--184

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu usuwania CO2 za pomocą sorbentów aminowych. Jako sorbent referencyjny przedstawiono najczęściej stosowany 30% wodny roztwór monoetanoloaminy. Badania przeprowadzono na instalacji w skali laboratoryjnej pozwalającej na prowadzenie jednocześnie procesu absorpcji oraz desorpcji CO2 w sposób ciągły. Badany gaz miał skład zbliżony do składu spalin energetycznych powstających podczas spalania paliw w powietrzu wzbogaconym w tlen. Porównano sprawność procesu absorpcji oraz zużycie energii potrzebnej do procesu desorpcji dla różnych stopni obciążenia kolumny gazem i cieczą (L/G) dla różnych sorbentów.

EN

The paper presents results of C0 2 capture using amine sorbents. As a reference sorbent 30% aqueous solution of monoethanolamine was used. Steady state C0 2 absorption and desorption investigations were performed in a laboratory-scale plant. The composition of tested gas was similar to the flue gas produced during fuel combustion in oxygen-enriched air. The research focused on comparison of absorption efficiency and desorption process energy consumption at different liquid to gas ratio (L/G) for tested sorbents.