Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Exergetic, environmental and economic assessment of sugarcane first-generation biorefineries

Silva Ortiz Pablo A., Flórez-Orrego Daniel, Oliveira, Jr Silvio de, Maréchal François, Maciel Filho Rubens

Journal of Power Technologies

|

2019

|

Vol. 99, nr 2

67--81

EN

First generation ethanol (1G) contributes to the majority of the ethanol produced worldwide, predominantly centered on corn and sugarcane. Nevertheless, several issues are regularly highlighted concerning the long-term sustainability of this technology, including its intensive water and land use, potential contamination of soils through the distillation residues, as well as the balance between fuel and food crops. Accordingly, in this study, a process design approach for biomass to ethanol production (1G ethanol technology) from sugarcane was performed by using Aspen Plus® software, based on the autonomous distillery (AUT, ethanol production) and the annexed plant (ANX, joint ethanol and sugar production) configurations. In addition, a performance comparison in respect to the exergy efficiency and the irreversibility as quality indicators of the conversion processes is carried out to identify potential improvements in the production facilities. Hence, the shortcomings of the techno-economic assessment of ethanol production can be overcome by using exergy efficiency as a suitable indicator for process performance. Moreover, the technical/sustainability aspects related to the process design of the sugarcane biorefineries are discussed in light of the renewability exergy index (λ). In general, the ANX plant has a saving in the process irreversibility rate of about 6%, whereas the average unitary exergy cost is 10% lower (AUEC= 2.41 kJ/kJ), in contrast to the AUT distillery. Moreover, a techno-economic analysis was carried out to assess the annexed plant and the autonomous distillery systems, considering the estimated capital expenditure. The results indicated that the ANX biorefinery has higher capex than the AUT distillery. It is noted that the higher investments are associated with sugarcane reception, ethanol production (juice extraction) and the combined heat and power sub-systems. Concerning system performance, the ANX plant presented a better overall exergy efficiency, with 41.39 %. Although this multi-criteria analysis is applied to 1G ethanol technology; it may be well-matched for various biorefineries/bioprocesses as a methodology to support decision-making as concerns potential improvement, well ahead of detailed process design.

2

Thermoeconomic analysis of supercritical coal fired power plant using RRM method

Kowalczyk Ł., Elsner W., Drobniak S.

Energetyka

|

2013

|

nr 11

803--807

EN

The paper presents the thermoeconomic analysis for a novel concept of an ultra-supercritical coal-fired steam cycle. The main purpose of this paper was to show basic assumption of RRM method which was used for three different structural configurations of a power unit. The calculations were performed with IPSEpro and RRM methods. Our results confirm the literature data that RRM method is the most suitable one for the energy sector. Additionally this method is one of the most advanced procedures used in the financial analysis. It allows to estimate investment costs for which the revenues provide minimum acceptable cost return for investors. This method was implemented for IPSEpro and MO Excel software. For PEC calculation a new library, called APP_ECO_Lib, was created. Three cases with different structure configurations were analysed. From the viewpoint of thermodynamic the case nr 3 is the most effective system, as the increase of efficiency seems to be sufficient to compensate investment cost associated with structural change. It should be mentioned that some of calculation uncertainty is related with material factors. The analyses have shown that calculations for critical and under-critical steam cycles are sufficiently reliable. However, there is a lack of data for new materials which will be used for design of for ultra-supercritical steam cycle components, that is why calculations for these cases may be biased with some error which is difficult to estimate.

PL

Artykuł przedstawia analizę termoekonomiczną nowatorskiej koncepcji dla bloków realizujących cykl parowy o parametrach supernadkrytycznych i opalanych węglem kamiennym. Głównym celem tego artykułu jest pokazanie podstawowych założeń metody RRM, która została wykorzystana dla trzech różnych konfiguracji struktury bloku energetycznego. Obliczenia zostały wykonane przy pomocy metod IPSEpro i RRM. Osiągnięte przez nas wyniki potwierdzają publikowane dane, że metoda RRM jest najbardziej przydatną metodą dla sektora energetycznego. Metoda ta została zaimplementowana dla oprogramowania IPSEpro i MO Excel. Na użytek obliczeń PEC została opracowana nowa biblioteka o nazwie APP_ECO_Lib. Przeanalizowano trzy przypadki różnych konfiguracji strukturalnych. Z punktu widzenia termodynamiki, przypadek nr 3 jest systemem najbardziej efektywnym, jako że wzrost wydajności wydaje się być wystarczający dla kompensacji kosztów poniesionych w związku ze zmianą strukturalną. Analizy wykazują, że obliczenia przeprowadzane dla krytycznego i podkrytycznego cyklu parowego są wystarczająco wiarygodne. Brakuje jednakże danych dotyczących nowych materiałów, które będą wkrótce wykorzystywane przy projektowaniu elementów instalacji na potrzeby supernadkrytycznych cykli parowych. Dlatego też obliczenia dla takich przypadków mogą być obciążone pewnymi błędami, których wartości są trudne do oszacowania.

3

Turboekspander jako perspektywiczna technologia dla systemu gazo

Kostowski W., Żydek T., Górny K.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 3

94-100

PL

W artykule przedstawiono możliwość wytwarzania energii elektrycznej na stacjach redukcyjnych (SRP) w systemie gazowym. W tym celu można wykorzystać turboekspandery, pozwalające na wytworzenie energii przy obniżaniu ciśnienia gazu. Przedstawiono model termodynamiczny pracy jednostopniowego turboekspandera z klasycznym podgrzewem gazu. Zdefiniowano najważniejsze wskaźniki termodynamiczne i ekonomiczne pracy układu. Przeprowadzono obliczenia studyjne dla dwu różnych obiektów stacji gazowych w celu oceny jakości termodynamicznej i ekonomicznej układu w funkcji podstawowych parametrów projektowych, tj. temperatury podgrzewu gazu oraz sprawności wewnętrznej ekspandera.

EN

The paper presents the possibility of electricity generation at the pressure reduction stations (PRS) in the natural gas transmission and distribution system. This possibility may be realized using turboexpanders (expansion turbines) which generate electricity while reducing the gas pressure. A thermodynamic model of the turboexpander system was presented and the relevant thermoeconomic indicators were defined. Case studies for two different PRS were performed to analyze the thermodynamic quality and the economic feasibility of the turboexpander application for varying design parameters, i.e. the gas preheating temperature and the turboexpander isentropic efficiency.

4

Analiza termoekonomiczna technologii dużej kogeneracji w Polsce

Ziębik A., Liszka M., Hoinka K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2007

|

T. 2, z. 25

731-740

PL

W pracy scharakteryzowano podstawowe technologie kogeneracyjne stosowane w krajowych elektrociepłowniach komunalnych i przemysłowych. W analizie uwzględniono technologię węglową w wersji pyłowej i fluidalnej, uciepłowniony blok energetyczny, elektrociepłownię gazowo-parową opalaną gazem systemowym oraz elektrociepłownię przemysłową opalaną gazem technologicznym i węglem. Dla każdej z wymienionych technologii kogeneracyjnych przeprowadzono analizę ekonomiczną wyznaczając profile NPV.

EN

The paper presents technologies operated in Polish large scale CHP's. The following technologies are considered: coal pulyerized fuel and CFB (Circulating Fluidized Bed), power unit adapted to heat production, gas and steam CHP fired with natural gas and industrial CHP fired with BFG (Blast-furnace gas). For each technologies the profiles of NPV (Net Present Value) in classical version have been elaborated.