W artykule przedstawiono elektrownię gazowo-parową ze spalaniem tlenowym i suchą recyrkulacją spalin w turbinie gazowej. Spalanie tlenowe w turbinie gazowej, będące jedną z technologii wychwytu CO2, dzięki eliminacji azotu z procesu spalania, pozwala na uzyskanie spalin zawierających głównie dwutlenek węgla oraz parę wodną. Dzięki temu proces separacji CO2 można ograniczyć do usunięcia nadmiaru wody ze spalin, lecz z drugiej strony, proces produkcji tlenu w jednostce separacji tlenu obarczony jest znacznym zużyciem energii. Przedstawiono wyniki analizy termodynamicznej elektrowni w szerokim zakresie stopnia sprężania turbiny gazowej oraz temperatury za komorą spalania, a także wpływ czystości utleniacza oraz energochłonności jednostki separacji tlenu na sprawność elektrowni.
EN
This paper presents the zero-emission combined cycle power plant with oxy-combustion and dry flue gas recirculation in a gas turbine. Oxy-combustion in the gas turbine, which is a one of CO2 capture technologies, thanks to the elimination of nitrogen from combustion process, leads to the production of flue gas containing mainly carbon dioxide and water vapor. This allows to limit the CO2 separation process to removal of excess water from the flue gas, but on the other hand, the oxygen production process in the air separation unit is associated with significant energy consumption. The results of thermodynamic analysis of the power plant in a wide range of gas turbine compression rate and combustor outlet temperature, as well as the influence of the oxidant purity and energy consumption of the air separation unit on the efficiency of the power plant are presented.
Spalanie tlenowe stanowi jedną z obiecujących technologii wychwytu CO2, polegającą na eliminacji azotu z procesu spalania i uzyskaniu spalin składających się głównie z CO2 i H2O, co pozwala na uproszczenie procesu separacji CO2 w porównaniu do pozostałych technologii jego wychwytu.W artykule przedstawiono analizę termodynamiczną elek-trowni gazowo-parowych ze spalaniem tlenowym i recyrkulacją spalin. Ze względu na wysoką zawartość pary wodnej w spalinach, można stosować recyrkulację mokrą spalin lub też wprowadzić częściowe osuszanie spalin recyrkulowanych. Przedstawiono parametry charakterystyczne oraz dokonano porównania elektrowni z mokrą oraz suchą recyrkulacją spalin.
EN
One of the promising carbon capture technologies is the oxy-combustion, based on the elimination of nitrogen from the combustion process and, therefore, obtaining the flue gases consisting mainly CO2 and H2O. This allows to simplify the CO2 separation process, compared to the other carbon capture technologies. The paper present the thermodynamic analysis of the zero-emission combined cycle power plants with oxy-combustion and flue gas recirculation. Due to the high water vapor content in the flue gas, can be applied wet recirculation or with partial drying of recirculated flue gas. Characteristic parameters for both power plants with wet and dry flue gas recirculation are presented and compared.
The paper describes a combined cycle power plant with carbon capture installation in a post-combustion technology. Carbon dioxide is separated from flue gas by using a chemical absorption method with monoethanolamine (MEA) as a sorbent. Separated carbon dioxide is compressed in order to prepare for transportation to the storage place. This paper identifies the electric efficiencies and other characteristic parameters of power plants before and after implementation of CO2 capture installation, as well as the power plant efficiency drop, and the improvement of ecological characteristics related to the implementation of this installation. The implementation of the installation described herein is associated with the efficiency loss caused by the auxiliary power for additional installations. The CO2 separation installation is powered by heat energy required for reclaiming the sorbent. This energy is taken in the form of steam extracted from the steam cycle, thus reducing the steam turbine power output, while the CO2 compression installation is powered by electric energy.
W artykule przedstawiono analizę termodynamiczną układów gazowo – parowych bez i z instalacją wychwytu i sprężania CO2 (CCS). Przedstawiono charakterystykę bloków gazowo – parowych oraz technologii CCS. Przedstawiono zasadę działania technologii oxy – combustion oraz post – combustion. Analizie poddano trzy jednostki wytwórcze: układ gazowo – parowy bez technologii CCS, blok gazowo – parowy ze spalaniem tlenowym oraz elektrownię gazowo – parową z instalacją CCS w technologii post-combustion. Porównano również wskaźniki emisji dwutlenku węgla wyżej wymienionych bloków.
EN
This paper presents the thermodynamic analysis of a combined cycle units without and with the carbon capture installation (CCS). The characteristics of the combined cycle units and the carbon capture technology were discussed. The operation methods of the oxy - combustion and the post - combustion technology was presented. The three units: combined cycle without CCS, the combined cycle with oxy - combustion and the combined cycle with post - combustion were analyzed. The emission of carbon dioxide from above mentioned units also was compared.
W artykule przeprowadzono analizę ekonomiczną elektrowni gazowo - parowej bez instalacji wychwytu i sprężania CO2 (CCGT), zintegrowanej z instalacją wychwytu i sprężania CO2 w technologii post - combustion (ABS) oraz elektrowni ze spalaniem tlenowym (OXY). Przedstawiono metodologię oceny ekonomicznej analizowanych bloków wraz z głównymi założeniami niezbędnymi do jej wykonania. Dla każdego wariantu wyznaczono graniczną cenę sprzedaży energii elektrycznej oraz jej składowe. Zbadano wpływ wybranych czynników ekonomicznych na zmianę granicznej ceny sprzedaży energii elektrycznej takich jak: jednostkowej ceny paliwa gazowego, jednostkowych nakładów inwestycyjnych oraz ceny uprawnień do emisji CO2.
EN
The paper presents the economic analysis of three combined cycle power plants: the unit without carbon capture installation (CCGT), the unit with carbon capture installation in post-combustion technology (ABS), and the unit with oxy-combustion technology (OXY). Methodology of economic evaluation and key assumptions are presented. The break-even price of electricity with its components were determined for analyzed plants. Influence of economic factors such as: fuel price, unit investment costs and price of CO2 emission allowances, on the break-even price of electricity were analyzed.
This paper presents the thermodynamic analysis of a combined cycle gas turbine units without and with the carbon capture installation (CCS). The characteristics of the combined cycle units and the carbon capture technology were discussed. The operation methods of the oxy-combustion and the post -combustion technology was presented. The three units: combined cycle gas turbine without CCS, the combined cycle gas turbine with oxy - combustion and the combined cycle gas turbine with post - combustion were analyzed. The emission of carbon dioxide from above mentioned units also was compared.
W pracy przedstawiono analizę wykorzystania ciepła odbieranego z układu chłodzenia sprężarek w instalacji wychwytu CO2 nadkrytycznego bloku węglowego o mocy 900 MW. Rozważano możliwości jego wykorzystania do podgrzania kondensatu obiegu głównego, w układzie ORC lub do podgrzania sorbentu w układzie separacji CO2. Obliczenia przeprowadzono dla procesu sprężania w dwustopniowej sprężarce naddźwiękowej. Analizę przeprowadzono dla bloku opalanego węglem kamiennym i brunatnym.
EN
The use of heat received from the cooling compressors to install CO2 capture from a supercritical unit with a capacity of 900 MW were analyzed. Considered the possibility of its use to heat the condensate main cycle. in Organic Rankine’a Cycle or to heat the sorbent in the system of separation of CO2. Calculations for two-stages supersonic compressors were performed.The analysis for hard coal- and brown coal-fired power unit was performed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.