Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza ryzyka inwestycyjnego związanego z wdrożeniem technologii separacji CO2 w nadkrytycznej elektrociepłowni węglowej

Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Kotowicz J.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 1

90--95

PL

W artykule zaprezentowano wybrane rezultaty analizy ryzyka jaką objęto integrację bloku elektrociepłowni na parametry nadkrytyczne z absorpcyjną instalacją separacji CO2. Analizę przeprowadzono dla dwóch wariantów elektrociepłowni, tj. dla bloku bez integracji oraz bloku zintegrowanego z absorpcyjną instalacją separacji, wykorzystując przy tym metodę Monte Carlo. Przed przystąpieniem do analiz dokonano selekcji technicznych oraz ekonomicznych czynników ryzyka. Wielkości wybrane wstępnie jako zmienne losowe do analizy ryzyka w pierwszej kolejności poddano analizie wrażliwości celem wykazania wpływu ich zmian na wartość ekonomicznego wskaźnika efektywności za jaki wybrano graniczną cenę sprzedaży energii elektrycznej. Celem realizacji analizy ryzyka dla poszczególnych zmiennych losowych założono wartości oczekiwane oraz zakresy względnych zmian wartości, jakie mogą być wynikiem zmian zachodzących w otoczeniu funkcjonowania elektrociepłowni, a które dzisiaj reprezentują stopień niepewności co do przyjmowanych założeń. W pracy zdefiniowano dwa wybrane wskaźniki oceny ryzyka, których wyznaczenie dla przedmiotowych inwestycji stanowiło podstawę dla sformułowania wniosków przedstawionych w podsumowaniu artykułu.

EN

This paper presents selected results of a risk analysis concerning the integration of a combined heat and power plant working at supercritical parameters with an absorption CO2 separation installation. The analysis was performed for two variants of the CHP plant, i.e., for a unit without integration and for a unit integrated with an absorption separation, using the Monte Carlo method. Prior to analysis, the technical and economic risk factors were selected. The quantities preselected as random variables for the risk analysis in the first place were subjected to the sensitivity analysis, in order to demonstrate the influence of their changes on the economic efficiency indicator, for which the break-even price of electricity was selected. In order to perform the risk analysis, for each random variable the expected values and ranges of relative changes in value were assumed, which may be due to changes in the environment of operation of the CHP plant, and which today represents the degree of uncertainty as to the assumptions. Two selected indicators of risk assessment were defined in this paper, of which the determination for the subjected investment constituted the basis for the conclusions drawn in the summary of the paper.

2

Nadkrytyczne bloki węglowe. Kierunki poprawy sprawności i ograniczenia emisji CO2

Chmielniak T., Łukowicz H., Kochniewicz A., Mroncz M.

Energetyka

|

2011

|

nr 2-3

84-87

PL

Omówiono pozytywny wpływ wprowadzenia odzysku ciepła ze spalin na zmniejszenie zużycia paliwa przy stałej mocy bloku 460 MW. Oprócz oszczędności paliwa obniża się emisja CO2. Natomiast dla tej samej ilości paliwa moc bloku wzrasta w porównaniu z układem bez odzysku. Większe efekty uzyskuje się w przypadku bloków spalających węgiel brunatny, co wynika z większej ilości spalin odlotowych z kotła oraz ich wyższej temperatury. Dlatego ilość ciepła, które można wykorzystać do podgrzania kondensatu, jest ok. 2 razy większa w porównaniu z blokiem o tej samej mocy na węgiel kamienny. Dobudowanie instalacji usuwania CO2 spowoduje znaczny spadek sprawności wytwarzania energii elektrycznej.

EN

Discussed is a positive influence of implementing the flue gas heat recovery on fuel consumption reduction in conditions of constant power capacity of the unit equal to 460 MW. Additionally, apart from fuel economy, emission of CO2 decreases while with the same level of fuel consumption the unit capacity increases in comparison with the no-recovery system. We can obtain better effects in case of brown coal-fired units that result from bigger amount of a boiler outlet gases and their higher temperature. That is why the amount of heat, that can be used to warm up the condensate, is approx. two times bigger in comparison with a hard coal-fired unit of the same power capacity. Additional application of the CO2 removal system will cause considerable reduction of electric energy production efficiency.

3

Nadkrytyczne bloki węglowe - kierunki poprawy sprawności i ograniczenia emisji CO2

Chmielniak T., Łukowicz H., Kochaniewicz A., Mroncz M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2010

|

z. 64

23-24

PL

Na skutek wprowadzenia odzysku ciepła uzyskuje się dla stałej mocy bloku 460 MW zmniejszenie zużycia paliwa. Oprócz oszczędności paliwa obniża się emisja CO2. Natomiast dla tej samej ilości paliwa moc bloku wzrasta w porównaniu do układu bez odzysku. Większe efekty uzyskuje się w przypadku bloków spalających węgiel brunatny, wynika to z większej ilości spalin odlotowych z kotła oraz ich wyższej temperatury. Dlatego ilość ciepła, które można wykorzystać do podgrzania kondensatu jest ok. 2 razy większa w porównaniu z blokiem o tej samej mocy na węgiel kamienny.

EN

The possibilities of an efficiency increase of coal-fired power units were presented. A particular attention was paid to the use of waste energy from the boiler exhaust gases to heat the condensate regeneration system, or electricity production in organic Rankine cycles. The adaptation of the unit to the possibility of removing carbon dioxide was analyzed. The scope of necessary changes in the turbine system was indicated. The performance indicators of the coal and lignite fired unit after its integration with carbon dioxide separation were presented.

4

Ekologiczny efekt sprzężenia nadkrytycznego bloku węglowego z instalacją turbiny gazowej

Bartela Ł., Skorek-Osikowska A.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 2

8-13

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń termodynamicznych dla układu, w którym dokonano nadbudowy nadkrytycznego bloku węglowego (SCPP, tzw. bloku referencyjnego) przez instalację turbiny gazowej wraz z układem od-zysku ciepła. Prócz turbiny gazowej komponentami wchodzącymi w zespół nadbudowy był nadkrytyczny kocioł odzyskowy oraz dwa spalinowe wymienniki ciepła. Obecność wymienników pozwoliła na zastąpienie regeneracji ciepła w części parowo-wodnej bloku i w konsekwencji uzyskanie większej mocy generowanej przez zespół turbiny parowej. Dla bloku referencyjnego oraz przyjętej struktury dwupaliwowego układu hybrydowego (MFHC) określono wskaźniki oceny efektywności termodynamicznej oraz ekologicznej - w tym przypadku w kontekście emisji podstawowego gazu cieplarnianego jakim jest ditlenek węgla. Badania przeprowadzono dla określonego modelu turbiny gazowej - GE MS9171. W analizie uzmienniano poziomy dwóch, zdefiniowanych w treści artykułu, stopni zastąpienia regeneracji. Wartości wyznaczanych wskaźników efektywności termodynamicznej oraz ekologicznej uzyskanych dla dwóch wybranych stopni zastąpienia regeneracji zestawiono z wartościami wskaźników określonych dla trzech alternatywnych technologii, tj.: nadkrytycznego bloku węglowego zintegrowanego z instalacją CCS (SCPP+CCS), układem turbin gazowych (SCGT) oraz kombinowanym blokiem gazowo-parowym (CCGT).

EN

The paper shows the results of calculations for a concept assuming the connection of the supercritical coal-fired power plant (SCPP, so-called reference unit) with the gas turbine installation and heat recovery system. The components of this system were: a supercritical heat recovery steam generator and two flue-gases heat exchangers used for preheating of condensate and of feed water. The presence of heat exchangers permits to replace regeneration and to obtain in consequence higher nominal power rating of steam turbine. For the reference unit and assumed structure of multi-fuel hybrid cycle (MFHC) the key indicators of the thermodynamic and ecologic evaluation were defined. The analyses were carried out for assumed gas turbine model, i.e. GE MS9171. In the course of investigation the levels of 2 defined in the paper ratios of regeneration replacement were changed. The values of thermodynamic and ecologic effectiveness obtained for two specified values of regeneration replacement ratios were compared with values of effectiveness indicators obtained for reference unit and 3 alternative technologies. These technologies were: supercritical coal-fired power plant integrated with CCS installation (SCPP+CCS), simple cycle gas turbine (SCGT) and combined cycle gas turbine (CCGT).

5

Analiza termodynamiczna wybranej struktury elektrociepłowni węglowej na parametry nadkrytyczne

Bartela Ł., Skorek-Osikowska A.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 5

62-68

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę nadkrytycznych bloków węglowych w kontekście adaptacji technologii dla skojarzonej produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Poddano identyfikacji podstawowe warunki stawiane cie-płowniczym blokom nadkrytycznym, podkreślając wymogi stawiane integracji takich układów z instalacjami wychwytu oraz składowania dwutlenku węgla. Dla oceny zasadności wykorzystania technologii węglowych bloków nadkrytycznych celem skojarzonej produkcji energii elektrycznej oraz ciepła dokonano analizy termodynamicznej bloku o wybranej strukturze. Odpowiedni model elektrociepłowni powstał przy wykorzystaniu programu GateCycleTM. Obliczenia zrealizowano osobno dla bloku wytwarzającego energie elektryczną i ciepło oraz bloku pracującego jako blok generujący wyłącznie energię elektryczną. Dodatkowo uzmienniając dla każdego z tych układów parametry pary (w obrębie parametrów nadkrytycznych oraz ultranadkrytycznych) dokonano oceny ich wpływu na podstawowe wskaźniki oceny termodynamicznej, które zostały zdefiniowane w obrębie artykułu.

EN

The paper shows the characteristics of supercritical coal-fired power plants in the context of adaptation of the technology for combined production of electricity and heat. The fundamental conditions required for supercritical heat generating units were subjected to identification, emphasizing the requirements made for integration of such systems with carbon dioxide capture and storage installations. To evaluate the purposefulness of the use of supercritical coal technologies to the combined production of electricity and heat, the thermodynamic analysis of the selected structure of the system was made. Suitable model of a combined plant was built using the GateCycleTM software. The calculations were carried out separately for the block generating electricity and heat, and for a block working for generating exclusively electricity. Additionally, changing steam parameters (within the supercritical and ultrasupercritical parameters) for each of these systems, the evaluation of their influence on key indicators of the thermodynamic evaluation was made, which were defined within the paper.

6

Nadkrytyczne bloki węglowe - wyniki symulacji energetycznych i ekonomicznych

Liszka M., Hoinka K., Budnik M.

Energetyka

|

2010

|

nr 1

32-38

PL

Artykuł stanowi kontynuację problematyki poruszanej w artykule A. Ziębika pt.: "Procesowe i systemowe wskaźniki energetyczno-ekologiczne zintegrowanego bloku energetycznego - metodyka obliczeń". Metodykę procesowej i systemowej analizy działania nadkrytycznych bloków węglowych uzupełniono analizą ekonomiczną oraz wynikami obliczeń w odniesieniu do trzech typów nadkrytycznych jednostek wytwórczych opalanych węglem: bloku pyłowego bez instalacji usuwania CO2, bloku z absorpcją chemiczną CO2 ze spalin oraz bloku spalania tlenowego.

EN

Presented is the continuation to problems discussed in the article of Mr A.Ziębik "Process and system energy-ecological indices of an integrated power block - methodology of calculations". The methodology of supercritical coal-fired power blocks operation analysis is supplemented with economic analysis and results of calculations regarding to three types of supercritical coal-fired generation units: pulverized coal block without CO2 capture installation, block with chemical absorption of CO2 from flue gases and an oxygen combustion block.

7

Szeregowe sprzężenie nadkrytycznego bloku węglowego z instalacją turbiny gazowej

Bartela Ł., Liszka M.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 6

111-116

PL

W artykule zaprezentowano rezultaty analizy termodynamicznej nadkrytycznego bloku węglowego nadbudowanego instalacją turbiny gazowej. Ingerencje w scharakteryzowany w treści artykułu układ referencyjny polegały na stopniowej eliminacji wymienników regeneracyjnych i zastępowaniu ich wymiennikami zasilanymi spalinami wylotowymi z turbiny gazowej. W procesie eliminacji zwiększano moc zespołu turbiny gazowej zgodnie z założonym typoszeregiem, co pozwalało na zastępowanie coraz większej liczby wymienników regeneracyjnych. Eliminację dla turbiny o najmniejszej przewidzianej mocy rozpoczęto od wymiennika scharakteryzowanego przez najwyższy poziom temperatury czynnika obiegowego siłowni. Symulacje dla kolejnych ingerencji w układ referencyjny prowadzone były zgodnie z przyjętymi kryteriami odnoszącymi się do założonych granicznych wartości wybranych wielkości charakterystycznych. Celem badań było określenie wartości głównych wskaźników oceny termodynamicznej, które zostały zdefiniowane w treści artykułu.

EN

The paper shows the results of thermodynamic analysis of a supercritical coal fired power plant integrated with gas turbine installation. The interferences into the reference plant characterized in the paper consisted on successive elimination of regenerative exchangers and replacing them by the exchangers fed with exhaust gases from the gas turbine installation. This variant permits on the partial or entire replacement of regeneration exchangers - high- or low pressure. In calculations the number of replaced regenerative heat exchangers was determined by the sum of ratios of replace of regeneration defined separately for every heat exchanger. In the process of elimination, the power rating of the gas turbine unit was increasing in accordance with the established series of types, what permitted for the substitution of an increasing number of regenerative heat exchangers. In simulations the constant values of characteristic parameters of gas turbine for each power rating level were assumed. Elimination for the turbine with the smallest predicted power began from the heat exchanger characterized by the highest temperature level of the circulating medium of the power plant. Simulations for further interferences into the reference system were conducted in accordance with established criteria relating to the desired limit values of selected characteristic parameters. The aim of this study was to determine the values of the key indicators of the thermodynamic evaluation, which are defined in the paper content. For analyzed variants the overall surface area of flue gases/water heat exchangers was calculated.

8

Równoległe współspalanie biomasy w nadkrytycznym bloku węglowym - Część II

Kotowicz J., Bartela Ł.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 1

53-58

PL

W artykule rozpatrzono metodę równoległego współspalania biomasy drzewnej w kontekście jej adaptacji w nadkrytycznym bloku węglowym. Analizę oparto o wskaźnik ujmujący udział energii wytwarzanej na bazie biomasy w całkowitej produkcji energii elektrycznej. Rozpatrzono dwa podstawowe rozwiązania metody równoległego współspalania w wielu szczegółowych opcjach ingerencji w układ referencyjny. W pierwszej kolejności analizie poddano włączenie w strukturę nadkrytycznego bloku węglowego kotła wodnego opalanego biomasą. Rozwiązania te pozwalają na częściowe lub całkowite zastąpienie wymienników regeneracyjnych - nisko lub wysokoprężnych. W tym zakresie artykuł jest uzupełnieniem informacji zawartych w części I [5]. Drugim analizowanym rozwiązaniem był układ hybrydowy dwóch kotłów parowych. Rozwiązanie takie zakłada nadbudowę układu referencyjnego kotłem parowym opalanym biomasą pracującym na jednym kolektorze z podstawowym kotłem węglowym. Otrzymane wartości udziałów dla wszystkich rozpatrywanych wariantów zestawiono z 7,5-procentową wartością wynikającą z zapisów ustawy. Dla analizowanych rozwiązań wyznaczono minimalny strumień biomasy, który pozwoli na spełnienie zobowiązań ustawowych. Analiza taka pozwala na ocenę poszczególnych rozwiązań w kontekście problemów ekonomiczno-logistycznych jakie dotykają współczesnych, wielkoformatowych użytkowników biomasy drzewnej.

EN

In the paper the method of parallel co-firing of biomass in the context of their adaptation in supercritical coal fired plant was considered. The analysis based on the share of electrical energy generated by the application of biomass in the entire amount of energy produced in the power plant. Two basic variants of method of parallel co-firing of biomass in many options of interference into reference system were considered. In first step of the analysis the inclusion of the biomass fired water boiler into structure of the system was examined. These variants permit on the partial or entire replacement of regeneration exchangers - high- or low pressure. In this range the article is a supplement of the information contracted in part I. As second option of parallel co-firing the hybrid system of two steam boilers was analyzed. Such variant founds the superstructure of reference system with the biomass fired steam boiler connected with main steam collector. The values of share of all the considered variants are being compared with a 7,5 percentage resulting from instruction. For analyzed variants the minimum flow of biomass which permits on the realization of statutory obligations was calculated. Such analysis permits on classifying of each variants in the context of economic and logistic problems which touch present users of biomass.

9

Równoległe współspalanie biomasy w nadkrytycznym bloku węglowym - Część I

Kotowicz J., Bartela Ł.

Rynek Energii

|

2008

|

nr 6

69-74

PL

W artykule zaprezentowano rezultaty analizy nadkrytycznego bloku węglowego, w którym wymienniki regeneracyjne zostały zastąpione kotłem wodnym opalanym biomasą. Technologię klasyfikowaną w grupie metod równoległego spalania biomasy z węglem przedstawiono jako alternatywę dla aktualnie użytkowanych metod bezpośrednich. Wszystkie analizowane przypadki badano pod kątem ich adaptacji w układzie referencyjnym, który został scharakteryzowany w treści artykułu. Rozpatrzono szereg opcji zastąpienia zarówno wymienników wysoko-, jak i niskoprężnych. W przypadku zastąpienia wymienników umieszczonych na nitce wody zasilającej rozpatrywano trzy warianty wykorzystania pary nadmiarowej, powstałej na skutek likwidacji upustów wysokoprężnej części turbiny. Analizę oparto na zdefiniowanych w treści artykułu wskaźnikach efektywności energetycznej.

EN

In the paper are presented the results of the analysis of a supercritical coal fired power plant wherein one or more regeneration exchangers are replaced by a water boiler combusting biomass. The technology classified in the group of methods of parallel co-firing of biomass and coal is an alternative with relation to the actually applied direct methods. All analyzed cases were investigated in consideration of their adaptation in the reference system, which became characterized in the article. A lot of variants of the configuration of replacement high- and low-pressure regeneration were considered. The replacement of high-pressure exchangers was considered for three options of utilization of an additional steam, resultant in consequence of the liquidation of bleeders of the high-pressure part of the turbine. The analysis based on energy effectiveness coefficients defined in the article.