Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical study of internal flue gas recirculation system applied to methane-hydrogen powered gas microturbine combustor

Fąfara Jean-Marc, Modliński Norbert

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 1

63--77

EN

Sources of renewable energy have been increasingly used all over the world. This kind of energy is highly desirable because of its unlimited availability. Unfortunately, renewable energy production very much depends on weather conditions. Consequently, it is necessary to store the produced excess energy in order to use it when needed. There is a technology able to produce a hydrogen/methane fuel from excess renewable energy, which may be stored. This technology is called the Power-to-Gas technology (P2G). Since the efficiency of this technological process depends on the hydrogen fraction in the renewable energy fuel, there is a need to increase this fraction. Concurrently, the gas microturbine technology is increasingly widely used in various industries (aviation, energy, automotive, military, etc). The P2G technology and the gas microturbine technology are likely to be integrated in the near future and, as mentioned above, the hydrogen fraction in the methane-hydrogen fuel will tend to increase. In order to power a gas microturbine with the methane-hydrogen fuel, it will be necessary to modify the combustor to avoid an excessive temperature increase and flashbacks. In this paper it is proposed to apply an autonomous internal exhaust gas recirculation system to resolve the hydrogen combustion problems indicated above. The operating principle and the proposed design of the recirculation system and the latter’s impact on the combustor’s operating parameters and emissivity (NOx and CO) are presented.

2

Numerical investigation of the internal flue gas recirculation system applied to methane powered gas microturbine combustor

Fąfara Jean-Marc, Modliński Norbert

Combustion Engines

|

2021

|

R. 60, nr 4

21--29

EN

The gas microturbines gain significance in various industry sectors. One of their most crucial advantages is the capability of utilizing variety of fuels. At the same time, the emissions regulations become increasingly strict. This is why there is a need to look for a new technological solution to limit the emissions of selected substances, like carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx). The internal recirculation of the flue gases is well known to limit the temperature peak and for the homogenization of the temperature field gradient in different combustion chambers. This paper presents a numerical investigation of a novel internal flue gas recirculation system applied to gas microturbine combustors. The ability to perform an internal exhaust gases recirculation by adding a combustor internal pipe system was verified numerically. This paper exposed the numerical investigation methods and obtained results. The study presents the concept and results performed on three cases of internal exhaust gases recirculation systems applied to a reference combustor. The work permitted to demonstrate numerically that it is possible to perform an autonomous exhaust gases recirculation inside gas micro-turbine combustor at a maximum global rate of 0.51%, and that the recirculation system has an impact on the combustion processes without specially modifying the combustor work parameters.

3

Analiza zaopatrzenia w energię elektryczną budynku użyteczności publicznej z wykorzystaniem instalacji fotowoltaicznej i mikroturbiny

Sawicka-Chudy P., Rybak-Wilusz E., Sibiński M., Cholewa M., Pawełek R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 107

47--59

PL

W ostatnich latach poszukiwania nowych, efektywnych rozwiązań wytwarzania energii są skierowane na produkcję energii elektrycznej z wykorzystaniem nośników odnawialnych oraz przyjaznych środowisku. Spowodowało to wzrost zainteresowania ogniwami PV oraz systemami kogeneracyjnymi. W artykule, na tle historii rozwoju kolejnych generacji ogniw PV, zaprezentowano główne czynniki wpływające na ich parametry eksploatacyjne. Scharakteryzowano średnie dzienne promieniowanie słoneczne i prędkości wiatru w Łodzi. Przedmiotem badań była stacjonarna i nadążna instalacja fotowoltaiczna o łącznej mocy szczytowej 15 kWp oraz mikroturbina gazowa o mocy elektrycznej 30 kW, znajdujące się na Politechnice Łódzkiej na Wydziału Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki, zasilające sieć elektroenergetyczną budynków laboratoriów. Pomiary energetyczne prowadzono w 2016 roku i na ich podstawie wykonano analizę efektywności energetycznej i analizę finansową zaopatrzenia budynków w energię. Oceniono uzysk energii w modułach stacjonarnych i nadążnych oraz procentowe pokrycie energii elektrycznej z ogniw PV i mikroturbiny. Wyznaczono rozkład miesięcznych oszczędności, roczną oszczędność kosztów energii oraz czas zwrotu kosztów inwestycyjnych badanych systemów. Przeprowadzone badania pozwalają na stwierdzenie, że energia wytworzona przez moduły nadążne jest około 3 razy większa niż wytworzona w modułach stacjonarnych. Natomiast roczne oszczędności kosztów energii przy zastosowaniu mikroturbiny gazowej są około dziesięciokrotnie większe niż dla paneli nadążnych. Po przeprowadzeniu tej analizy można stwierdzić opłacalność stosowania agregatów kogeneracyjnych i paneli fotowoltaicznych, mimo dużych nakładów finansowych. Czas zwrotu nakładów inwestycyjnych wynosi około 12 lat podczas użytkowania instalacji przez cały rok.

EN

Recently, the search for new effective energy production solutions has been focused on the production of electricity using renewable and environmentally friendly carriers. This resulted in an increased interest in PV cells and cogeneration systems. The article looks at the main factors affecting their operational parameters against the background of the development history of subsequent generations of PV cells. Average daily solar radiation and wind velocity in Lodz were characterized. The research was done on a static and tracking system with a total peak power of 15 kWp and a 30 kW microturbine. PV panels are installed on the building of the Institute of Electrical Power Engineering of the Lodz University of Technology and they work as part of DERLab. A microturbine is inside the building. Energy measurements were carried out in 2016 giving grounds for the analysis of energy efficiency and financial analysis of the energy supply in buildings. Energy yields in the static and tracking system as well as percentage coverage of electricity from PV cells and microturbines were assessed. The distribution of monthly savings, annual savings of energy costs and the payback time of the investment costs of the systems subject to the test were determined. The research we have done allows us to say that the energy produced by follow-up modules is about 3 times greater than that generated in stationary modules. On the other hand, the annual savings of energy costs using gas micro-turbines are about 10 times higher than those of lagging panels. The analysis shows that it is possible to determine the profitability of the microturbine and photovoltaic panels use despite large financial outlays. The payback period of investment outlays is about 12 years when using the installation throughout the year.

4

Possibilities of Increasing the Overall Efficiency of Gas-Steam CHP Microplant

Piwowarski M., Kwaśniewski T.

Acta Energetica

|

2018

|

nr 2

81--86

EN

The paper presents ways to increase the efficiency of a gas-steam micro power plant by modifying the cycle combination. The modification consists in partial release of the fluid downstream of the gas turbine and using it for ORC fluid overheating and evaporation. Advantages of this solution over the simplest gas and steam cycles’ combination are demonstrated.

PL

W artykule przedstawiono sposoby zwiększenia sprawności mikrosiłowni gazowo-parowej poprzez modyfikację sposobu powią- zania obiegów. Modyfikacja polega na zastosowaniu upustu części czynnika zza turbiny gazowej i wykorzystaniu go do przegrzania oraz odparowania czynnika ORC. Wykazano przewagi tego rozwiązania nad najprostszym sposobem powiązania obiegu gazowego z parowym.