W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania silników spalania zewnętrznego, a w szczególności siłowni parowych we współczesnych układach mikrokogeneracyjnych. Zwrócono uwagę na zalety maszyn wyporowych w układach mikrokogeneracyjnych, gdzie w przeciwieństwie do układów w skali makro parametry turbin są bardzo niekorzystne. Opisane zostały alternatywne dla maszyny parowej silniki ekspansyjne takie jak rozprężarka śrubowa, łopatkowa i silnik Wankla. Urządzenia te charakteryzują się bardzo dobrymi parametrami pod kątem wykorzystania ich w układach mikrokogeneracyjnych. Szczególnie dobrze sprawdzają się one w układach mikrokogeneracji realizujących niskotemperaturowy obieg Rankine’a. Podkreślono również fakt, że w przypadku zastąpienia pary wodnej czynnikiem organicznym trwałość i niezawodność opisanych maszyn znacznie wzrasta, dzięki możliwości dostarczania środków smarnych wraz z czynnikiem roboczym.
EN
This paper presents the possibilities of using external combustion engines, especially Rankine cycle engines in modern micro-cogeneration systems. Special attention is paid to the advantages of positive displacement machines in micro-cogeneration systems, in which in contrast to systems at the macro level, parameters of turbines are very disadvantageous. There are described expansion machines, such as screw expander, vane expander and Wankel engine, which are an alternative to the reciprocating engine. These devices have very good parameters for use in micro-cogeneration systems. They are well suited for micro-cogeneration systems serving low-temperature Rankine cycle. It is also highlighted that in the case of replacing steam with organic working fluid in above-described machines reliability and durability increases significantly due to the ability to deliver lubricants with the working fluid.
W artykule przedstawiono wyniki symulacji pracy modeli dwóch układów energetycznego zagospodarowania gazu z podziemnego zgazowania węgla brunatnego. Symulacje prowadzono w obu przypadkach dla wariantu oceny energetycznej całego procesu, od zgazowania węgla – do wytworzenia w skojarzeniu ciepła i energii elektrycznej oraz dla wariantu od podania do układu energetycznego czystego gazu ze zgazowania – do wytworzenia energii. W podsumowaniu zarekomendowano analizowane układy, w zależności od priorytetów w uzyskiwanym produkcie końcowym – energia elektryczne lub ciepło.
EN
The article presents the simulation results of work of two models of energy management systems of gas from underground lignite gasification. Simulations were carried out in both cases for the variant of energy assessment of the whole process, from the gasification of coal to production of combined heat and electricity and for the variant of giving clean gas from gasification to the system in order to produce energy. In conclusion, it was recommended to analyze the systems depending on the priorities of the obtained final product – electricity or heat.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A logistic-regression based classifier is developed here to predict the probability of any working fluid as a desirable candidate for ultra-low grade heat driven organic Rankine cycle. Global warming abilities, ozone depleting potentials as well as thermodynamic properties of the working medium are used to develop this generalized classifier. As a validation of the suggested classifier, more than 80 working fluids are screened, and regression analyses used to rate the most appropriate candidates. The preferable working mediums among those evaluated based on environmental impacts are HFCs. Considering environmental issues, safety concerns, and performance characteristics however, the preferable working fluids among those tested are HFC-245fa, followed by HFC-134a, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HC-600, HC-600a, HC-601, and HC-601a.
Jednym z najważniejszych priorytetów stawianych przed konstruktorami maszyn cieplnych jest zwiększenie ich sprawności oraz ograniczenie ich wpływu na środowisko przez zmniejszenie emisji szkodliwych związków do atmosfery i odpadowego ciepła. Ograniczenia te są wymuszone wzrostem cen paliw, jak i coraz bardziej rygorystycznym normom ekologicznym. Jednym ze sposobów realizacji tego celu jest stosowanie układów rekuperacji energii. Układy te stosowane są zarówno w instalacjach przemysłowych jak i w pojazdach samochodowych i maszynach roboczych. W przemysłowych agregatach prądotwórczych najczęściej stosuje się układy kogeneracyjne wykorzystujące ciepło odpadowe z silnika spalinowego w celach grzewczych lub ciepło odpadowe z procesów produkcyjnych bezpośrednio do wspomagania generowania prądu elektrycznego. Obecnie są opracowywane i częściowo wdrażane układy wykorzystujące obiegi teoretyczne Rankine’a, Ericssona i Stirlinga mające zapewnić dużą sprawność konwersji ciepła.
EN
One of the most important priorities placed before the thermal machine builders is increase in their efficiency and limitation of their influence on the environment by reduction of harmful components and waste heat emission to the atmosphere. These restrictions are enforced by rising fuel prices and increasingly stringent environmental standards. One of the ways of achieving this goal is the use of energy recovery systems. These systems are used in both industrial applications as well as in motor vehicles and working machines. In industrial generator sets are commonly used cogeneration systems that utilize waste heat from the combustion engine for heating purposes or waste heat from the production process directly as the aid to electric current generation. They are currently being developed and partially implemented systems using theoretical Rankine cycles, Ericsson, and Stirling to ensure high efficiency conversion of heat.
Article presents design and construction considerations on supercritical (once-through) steam generator using high and very high temperature reactor cores as heat source. Helical-coil steam generators are preferred over other types of design thanks to their increased heat transfer rate and compactness. Applicable modernised Rankine cycle and changes in thermophysical parameters of water in the neighbourhood of critical and pseudocritical points are examined. Correlations determining heat transfer coefficient are analysed in order to select the most applicable among them. Critical design aspects of such a supercritical nuclear steam supply system are discussed.
PL
Omówiono wybrane zagadnienia konstrukcji i projektowania przepływowych wytwornic pary współpracujących z rektorami wysoko i bardzo wysoko temperaturowymi. Wytwornice pary o powierzchni wymiany ciepła w formie koncentrycznych spiral wielozwojowych są preferowanym typem dzięki intensyfikacji wymiany ciepła, której towarzyszy redukcja wymiarów zewnętrznych. Przedstawiony został stosowny obieg Rankine’a oraz przeanalizowane zmiany parametrów termofizycznych wody w otoczeniu punktu krytycznego i pseudokrytycznych. Artykuł zawiera analizę i uzasadnienie doboru korelacji określających intensywność procesu przejmowania ciepła przez wodę w stanie nadkrytycznym oraz stosowne poprawki umożliwiające stosowanie jej w przypadku omawianego typu konstrukcyjnego wytwornicy pary.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowanie przedstawia analizę ekonomiczną zastosowania turbin parowych w obiegu termodynamicznym przeznaczonych do wykorzystania w budownictwie jednorodzinnym. Rozpatrzono dwa warianty wytwarzania energii elektrycznej przy pomocy urządzenia opartego na organicznych obiegach Rankine'a współpracującego w pierwszym wariancie z pompą ciepła i wymiennikiem gruntowym, w drugim wariancie z gazowym palnikiem nadmuchowym.
EN
Studies presents an economic analysis of the application of steam turbines in a thermodynamic cycle for use in housing construction. Considered two options for generating electricity using devices based on organic Rankine cycles cooperating in the first variant of the heat pumps and ground heat exchanger, the second variant of the gas burner blowing.
W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej układu turbinowego pracującego wg obiegu Rankine'a wykorzystywanego do wytwarzania energii elektrycznej w układzie regazyfikacji skroplonego gazu ziemnego. Dolnym źródłem ciepła układu jest skroplony gaz ziemny, górnym może być dowolne źródło, także niskotemperaturowe (np. ciepło odpadowe lub pochodzące ze źródeł odnawialnych). Układ taki, w przeciwieństwie do tradycyjnego układu regazyfikacji, pozwala na odzyskanie części egzergii zawartej w skroplonym gazie ziemnym i wytworzenie dodatkowej energii elektrycznej.
EN
Results of numerical analysis of turbine system are presented in the paper. That system is working in Rankine cycle to produce electrical energy in liquefied natural gas regasification processes. Natural liquefied gas constitute the lower heat source. The high one can be arbitrary source also low-temperature (eg. waste heat from renewable sources). Presented system, in opposite to traditional regasification systems, make possible to recovery of the part egzergy from liquefied gas and produce additional electrical energy.
Modyfikacja obiegu Rankine'a przez wprowadzenie regeneracyjnego podgrzewu wody zasilającej prowadzi do wzrostu sprawności termicznej bloku energetycznego. Modelowanie współpracy turbiny 13K215 z podgrzewaczami regeneracyjnymi w zmiennych warunkach prowadzi do określenia kryteriów przepływowych, w jakich pracuje układ. W pracy przedstawiono niektóre rezultaty komputerowej symulacji pracy takiego układu regeneracji podczas zmiany obciążenia turbozespołu kondensacyjnego o mocy nominalnej 215 MW.
EN
The Rankine cycle may be modified to incorporate regenerative feed-water heating. The results is an increase in thermal efficiency. In modern steam power plants of large capacity, the heating feed-water is done in extended heaters system. Some results of the computer modelling (simulation) of that system operation of the 215 MW large power turbine set are presented in the paper. The comparison of numerical results and experimental data demonstrates the good agreement for both pressure and temperature changeability for different regimes of that installation.
Obieg Rankine'a może być zmodyfikowany przez wprowadzenie regeneracyjnego podgrzewu wody zasilającej. Wynikiem jest wzrost sprawności termicznej. W pracy przedstawiono niektóre rezultaty komputerowej symulacji pracy takiego układu regeneracji podczas zmiany obciążenia turbozespołu kondensacyjnego o mocy nominalnej 360 MW.
EN
The Rankine cycle may be modified to incorporate regenerative feedwater heating. The result is an increase in thermal efficiency. Some results of the compu-ter simulation of regenerative feedwater heating system operation of large power turbine set are presented in the paper.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.