Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena możliwości zwiększenia mocy elektrownii geotermalnej zasilanej wodą ze zbiornika dolnotriasowego poprzez zastąpienie jednoobiegowej siłowni orc siłownią binarną

Sołtysik G., Wiśniewski S., Nowak W.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2018

|

R. 57, nr 1

47--60

PL

W artykule przeprowadzono ocenę możliwości zwiększenia mocy elektrowni geotermalnej poprzez zastąpienie jednobiegowej siłowni ORC siłownią binarną, przy czym przyjęto, że w obu przypadkach podstawowym nośnikiem energii jest woda geotermalna (o takim samym strumieniu masowym i takiej samej temperaturze), eksploatowana ze zbiornika dolnotriasowego. W przypadku, gdy w siłowni binarnej zaistnieje konieczność doprowadzenia dodatkowego strumienia wody do podgrzewacza obiegu dolnego można wykorzystać wody z innego zbiornika, np. ze zbiornika środkowotriasowego. W obiegu górnym siłowni binarnej oraz siłowni jednobiegowej zastosowano taki sam czynnik roboczy mokry, tzn. trifluoroiodometan, natomiast w obiegu dolnym zastosowano czynnik roboczy suchy R227ea. Rozwiązanie polegające na zastosowaniu siłowni binarnej pozwoliło na uzyskanie większej mocy układu w stosunku do mocy uzyskanej w jednoobiegowej siłowni ORC, przy założeniu, że siłownia jednoobiegowa i siłownia binarna pracują w takim samym zakresie temperatur.

EN

Assessment of the possibility of increasing the power of a geothermal power plant supplied with water from the lower Triassic reservoir by replacing the single-cycle ORC power plant with a binary power plant. In the paper was evaluated the possibility of increasing power by replacing the single-cycle ORC power plant with a binary power plant, with the assumption that in both cases the basic energy carrier is water with the same mass flow and the same temperature that is taken from the lower Triassic tank. Due to the fact that in the binary power plant there will be a necessity to supply an additional stream supplying the bottom circuit, it is possible to use water from the middle Triassic reservoir. In the case of the upper binary and t the single-cycle, the same wet working medium was used, while in the lower circuit a dry working medium was used to obtain the maximum power of the lower circuit. In connection with the above, in the case of a binary power plant, a correspondingly higher power will be obtained in relation to the power value obtained in the single-cycle ORC power plant. It should be emphasized that the one-gear and binary power plant in the same temperature range.

2

Ocena efektywności pracy jednoobiegowej elektrowni ORC zasilanej wodą geotermalną ze zbiorników dolno i środkowotriasowego, przy zastosowaniu mokrego i suchego czynnika roboczego

Wiśniewski S., Sołtysik G., Nowak W.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2018

|

R. 57, nr 1

37--45

PL

W artykule przedstawiono analizę cieplno-przepływową elektrowni geotermalnej z jednoobiegowym układem ORC zasilanym dwoma strumieniami wody geotermalnej o różnych temperaturach. Strumienie tych wód wydobywane są z dwóch zbiorników triasowych. Pierwszy ze zbiornika dolnotriasowego, a drugi ze zbiornika środkowotriasowego. Strumienie tych wód kierowane są do wymienników ciepła układu ORC, gdzie przekazują energię cieplną do czynnika roboczego siłowni. W wyniku przeprowadzonej analizy porównano efektywność pracy siłowni z suchym czynnikiem obiegowym i siłowni z mokrym czynnikiem obiegowym. Podstawowym kryterium oceny efektywności pracy analizowanych układów jest osiągana moc przy zasilaniu obu układów tymi samymi strumieniami wody geotermalnej. Przeprowadzona analiza wykazała, że dla przyjętych założeń korzystniejszym rozwiązaniem jest układ ORC z suchym czynnikiem obiegowym.

EN

In the paper have been presented a thermal and flow analysis of a geothermal power plant with a one-cycle ORC system supplied with two geothermal water streams of different temperatures. The streams of these waters are extracted from two Triassic reservoirs. The first from the bottom tank and the second from the middle tank. The streams of these waters are directed to the heat exchangers of the ORC system, where they transmit thermal energy to the working medium of the power plant. As a result of the conducted analysis, the efficiency of the operation of the power plant with a dry circulating factor and a power plant with a wet circulation factor was compared. The analysis carried out showed that for the assumptions made, a more favorable consideration is the ORC system with a dry circulating factor.

3

Analiza pracy elektrociepłowni geotermalnej z obiegiem ORC

Wiśniewski S.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2016

|

R. 55, nr 2

155--167

PL

W niniejszym artykule przedstawiona została wstępna analiza funkcjonowania elektrociepłowni wykorzystującej zasoby geotermalne Niżu Polskiego. W założeniach przyjęto, że strumień wydobywanej wody termalnej wynosi Vg = 100 m3/h, temperatura na wypływie tg1 = 100°C, mineralizacja S = 120 g/kg. System pozyskiwania energii geotermalnej składa się z dubletu geotermalnego. W warunkach Niżu Polskiego wydobywana woda termalna zazwyczaj charakteryzuje się wysoką mineralizacją, co zostało uwzględnione w obliczeniach związanych z możliwością wykorzystania tych zasobów, z uwagi na fakt zmienności pojemności cieplnej właściwej oraz gęstości wraz ze zmianą mineralizacji. W pracy przeanalizowano dwa warianty: wariant 1 (letni), wariant 2 (zimowy). W wariancie 1 woda termalna kierowana jest w pierwszej kolejności do układu ORC, a następnie do systemu ciepłowniczego. W wariacie drugim woda termalna najpierw przepływa przez wymiennik systemu ciepłowniczego, a następnie jest kierowana do układu ORC. Obliczenia wykazały, że w obu wariantach istnieje możliwość generacji energii elektrycznej w układzie ORC rozpatrywanej elektrociepłowni przy jednoczesnym dostarczaniu ciepła. Przedstawione rozwiązania dają również możliwość zmiany temperatury nośnika ciepła w sieci ciepłowniczej poprzez zmianę temperatury odparowania czynnika organicznego, zmianę wariantu lub wykorzystanie wymiennika regeneracyjnego.

EN

This article presents a preliminary analysis of the operation of heat and power plants using geothermal resources in the conditions of the Polish Lowlands. The paper assumes that a stream of geothermal water is Vg =100 m3/h, the temperature at the outlet tg1 = 100°C, mineralization of S = 120 g/kg. The geothermal energy system consists of a geothermal doublet, which means that water is extracted one opening, and injected in the second. The paper analyzes two variants: variant 1 (summer), variant 2 (winter). In the variant 1 geothermal water is first directed to the ORC heat exchanger and then to the heating heat exchanger. In the second variant geothermal water flows through the heat exchanges and then is directed to the ORC. Calculations have shown that it is possible in both variants power generation in the ORC power plants while providing thermal energy. The presented solution also provides a possibility of changing the temperature of heat carrier in the district heating network by changing the evaporation temperature of the organic medium, the change variants or the use of a regenerative heat exchanger in the ORC circuit.

4

Analiza porównawcza zastosowania czynników R227ea i R1234ze jako płynów roboczych w elektrowni geotermalnej typu ORC

Borsukiewicz-Gozdur A., Wiśniewski S.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2016

|

R. 55, nr 2

145--154

PL

W referacie przedstawione zostały wybrane wyniki pomiarów eksperymentalnych siłowni organicznej ORC, przeprowadzonych w Katedrze Techniki Cieplnej ZUT w Szczecinie. Badania przeprowadzono dla dwóch czynników organicznych R227ea i R1234ze. Układ ORC zasilany był wodą z miejskiej sieci ciepłowniczej (SEC Szczecin), której temperatura wynosiła od 91 i 93°C. Takie parametry wody zasilającej elektrownię ORC są zbieżne z parametrami wód geotermalnych dostępnych w Polsce dla odwiertów o głębokości około 3000 m. Uzyskane wyniki były podstawą do przeprowadzenia oceny porównawczej efektywności pracy siłowni ORC z zastosowaniem dwóch różnych syntetycznych czynników organicznych. Dla układu z czynnikiem R227ea uzyskano moc 7,84 kWe i sprawność elektrowni na poziomie 4%, natomiast dla czynnika R1234ze odpowiednio 6,96 kWe i 2,77 %, przy czym należy podkreślić, że wykorzystywane w układzie turbiny są turbinami prototypowymi, zaprojektowanymi na nominalną prędkość obrotową 3000 obr/min. Obroty te uzyskano dzięki zastosowaniu rozwiązania z częściowym łukiem zasilania wynoszącym odpowiednio dla czynnika R227ea 11%, a dla R1234ze 8%. Pod względem termodynamicznym czynnik R227ea wydaje się być płynem o korzystniejszych właściwościach, natomiast rozpatrując aspekt ekologiczny czynnik R1234ze jest płynem o perspektywicznych zastosowaniach ze względu na niską wartość wskaźnika GWP =7.

EN

The paper presents selected results of experimental measurements of the ORC power plant carried out at the Department of Thermal Engineering, West Pomerania University in Szczecin. The study was conducted for two organic working fluids: R227ea and R1234ze. The ORC system was supplied with water from the district heating network (SEC Szczecin), the water temperature was between 91 and 93°C. Such parameters of the water supplying ORC power plant are consistent with the parameters of geothermal water available in Poland for boreholes with a depth of approx. 3000 m. The results were the basis for carring out a comparative analysis of the efficiency of the ORC power plant in which two different synthetic organic fluids were used. A power of 7.84 kWe and thermal efficiency of 4% was abtained for the R227eg working fluid, while for the medium R1234ze respectively 6.96 kWe and 2.77%, it must be stressed that the turbines used in the ORC power plant are prototypical turbines, designed for a nominal speed of 3000 rpm. Such low speeds are obtained by using a solution of a partial admission of the circumference, respectively for fluid R227ea 11% and 8% for R1234ze. Thermodynamically, the R227ea working fluid seems to have favorable properties, while considering the environmental aspects R1234ze is a liquid with prospective applications due to low GWP = 7.

5

Ocena efektywności pracy elektrowni hybrydowej z jednoobiegową siłownią ORC sprzężoną cieplnie z siłownią binarną

Wiśniewski S., Nowak W.

Instal

|

2013

|

nr 10

11--14

PL

Przedmiotem rozważań artykułu jest ocena efektywności pracy elektrowni hybrydowej, która składa się z jednoobiegowej siłowni ORC sprzężonej cieplnie z dolnym obiegiem siłowni binarnej. Układ ten pozwala na wykorzystanie energii odpadowej, w postaci dwóch strumieni wody o różnej temperaturze, do zasilania podgrzewacza obiegu dolnego siłowni binarnej. Zastosowanie tego rozwiązania pozwala na zwiększenie mocy dolnego obiegu siłowni binarnej poprzez zwiększenie strumienia wody doprowadzanego do podgrzewacza obiegu dolnego.

EN

The main goal of presented paper is to evaluation of the work effectiveness of hybrid power plant, which consists of one cycle ORC power plant thermally coupled with bottoming cycle of binary power plant. This system allows the use of waste energy, in the form of two streams of water with different temperature, for supplying the preheater of bottoming cycle of binary cycle. Applying of this solution allows to increase the power of bottoming cycle by increasing the flow rate of water supplying the preheater of lower cycle in binary power plant.

6

Analiza możliwości zagospodarowania ciepła odpadowego z turbiny gazowej poprzez zastosowanie układu ORC

Borsukiewicz-Gozdur A., Wiśniewski S.

Rynek Energii

|

2011

|

nr 4

53-57

PL

W pracy przedstawiono analizę możliwości odzysku ciepła ze spalin z turbiny gazowej i konwersji tak pozyskanej energii na prąd elektryczny. Przewidziano, że energia spalin pozyskiwana poprzez zastosowanie układu pośredniego wodnego doprowadzana będzie za pomocą odpowiednich wymienników ciepła do siłowni typu ORC. W artykule przedstawiono podstawowe informacje odnośnie siłowni typu ORC. Przeprowadzono analizę termodynamiczną efektywności stosowania różnych mediów roboczych i wykazano, ze najlepszą efektywność można uzyskać w wyniku zastosowania syntetycznego czynnika R227ea. Uproszczona analiza ekonomiczna wykazała, że przedsięwzięcie zaczęłoby generować zysk w dziewiątym roku eksploatacji instalacji przy cenie sprzedaży energii elektrycznej 200 PLN/MWh oraz w czwartym roku przy cenie energii elektrycznej na poziomie 400 PLN/MWh.

EN

In the paper has been presented possibilities of heat recovery from exhaust gas of the turbine and conversion the energy to electrical energy. There have been planned that the energy of the exhaust gases will be supplied to appropriated heat exchangers and then to ORC Power plant, by using an intermediate water system. The article provides basic information about ORC power plant. An thermodynamic analysis was carried out using different working media and for synthetic fluid R227ea the best efficiency have been obtained. Simplified economic analysis showed that the project could start to generate revenue in the ninth year of installation operation for the 200 PLN/MWh sale price of electricity and in the fourth year of the price of electricity at a level 400 PLN/MWh.

7

Analiza współpracy odnawialnych źródeł ciepła z obiegiem silnika cieplnego wykorzystujących niskowrzące czynniki termodynamiczne

Pązik R., Krasowski T., Lipnicki Z.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2009

|

nr 136 (16)

184-194

PL

W pracy poddano analizie silniki cieplne realizujące obiegi termodynamiczne ORC, wykorzystujące niskowrzące czynniki termodynamiczne. Z przeprowadzonej analizy wynika, że wykorzystywanie w praktyce tego typu silników jest opłacalne w przypadku pobierania taniego lub darmowego ciepła z górnego źródła ciepła.

EN

Tht study analyzed the heat engines working as the cycles thermodynamic ORC, using the low boiling organic liquid. The analysis shows that in practice the use of such engines is the effective for the low-cost or the free heat from the upper source.

8

Przykładowy obieg siłowni parowej na czynnik organiczny

Kubski P.

Instal

|

2005

|

nr 11

54--58

PL

Na tle obiegu Carnota przedstawiono bliżej obieg porównawczy Clausiusa-Rankine’a dla konwencjonalnej siłowni parowej oraz na organiczny czynnik niskowrzący. Jako ilustrację obiegu siłowni parowej na czynnik organiczny przedstawiono koncepcję elektrowni geotermalnej pracującej w określonych warunkach geologicznych. Dla arbitralnie przyjętych parametrów wody termalnej, dokonano analizy termodynamicznej porównawczego obiegu Clausiusa-Rankine’a dla siłowni parowej z izobutanem w charakterze czynnika roboczego. Za pomocą, analizy określono optymalne parametry obiegu. Przeprowadzono obliczenia obiegu rzeczywistego, dla którego określono główne wymiary urządzeń tworzących ten obieg. Przeprowadzono też uproszczoną analizę ekonomiczną takiej inwestycji.

EN

The Rankine cycle has relatively less efficient when compared with the Carnot efficiency between the same temperatures. To further increase Rankine cycle efficiency is possible by use low-temperature evaporation working modify fluid. The performance of Rankine cycle in comparison with Carnot are discussed. For illustration an electric power station working on organic carrier, the idea of a geothermal power station working in determined geological conditions is presented. For the assumed parameters of thermal water, the thermodynomical analysis of a comparable Rankine cycle for a steam power plant with isobutene as a working medium, has been studied. The analysis have indicated the optimal cycle parameters. For the real cycle, the calculations has been done, in which the main dimensions of equipment constituting the cycle were described. Also a simplified economic analysis for this investment was studied.