Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Working Fluid Selection for Simple and Recuperative Organic Rankine Cycle Operating Under Varying Conditions: A Comparative Analysis

Igbong Dodeye, Nyong Oku E., Enyia James, Agba Ambrose

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 4

202--221

EN

The selection of suitable working fluid for simple and recuperative organic Rankine cycle (ORC) operating under subcritical, superheated and supercritical conditions are investigated. 11 fluids with critical temperature above 1500C are considered as potential candidates. Performance screening parameters such as net power output, thermal efficiency, turbine sizing parameter (SP) and volumetric flow ratio (VFR), exegetic parameters like irreversibility rate, fuel depletion ratio, and improvement potential rate of exergy destruction were also evaluated. Results indicate that R600a, R236fa and R1233dz(E) demonstrated the best performance for subcritical, superheated and supercritical simple ORC, respectively. R236fa and R1233dz(E) proved more suitable for subcritical/superheated and supercritical recuperative cycles, respectively. The system exegetic efficiency is reveal to be significantly higher in subcritical/superheated (61-65%) cycles compared to the supercritical (35-45%) cycle, the evaporator seen as the main source of exergy destruction, accounting for 17-37% of inlet exergy destroyed and about 8-24% in the turbine.

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

Badania eksperymentalne niskotemperaturowej minisiłowni parowej z czynnikiem organicznym

Borsukiewicz-Gozdur A., Nowak W.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 5

102--107

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych minisiłowni ORC znajdującej się w Centrum Badawczo-Rozwojowym Siłowni ORC w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie. Siłownia ta charakteryzuje się mocą nominalną 9 kWe, zasilana jest gorącą wodą a czynnikiem roboczym w obiegu jest substancja organiczna 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan (R227ea). W kolejnych punktach przedstawiono: opis instalacji siłowni ORC wraz z układem pomiarowym, wyniki pomiarów oraz obliczeń uzyskanych na bazie wielkości pomiarowych. Na tej podstawie przeprowadzono analizę porównawczą wpływu parametrów pracy siłowni na jej efektywność.

EN

In the work the experimental investigations of small scale ORC power plant have been presented. The installation is located in ORC Research and Development Centre in West Pomeranian University of Technology in Szczecin. The power plant with nominal electric power of 9 kWe, is supplied by hot water and the working fluid is organic substance 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane. In the paper is presented: description of ORC installation, its measurement system, the results of measurements and the results obtained from the measured values. Based on the calculation result the comparative interpretation of the influence of working fluid parameters on the efficiency of the ORC power plant is made.

5

Wykorzystanie technologii ORC w celu wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych

Papierowska E., Chaczykowski M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2013

|

Vol. 22, No. 3

336--347

PL

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii odgrywa znaczącą rolę w polityce energetycznej kraju przede wszystkim w realizacji postawionych przez Unię Europejską zobowiązań ekologicznych. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania technologii ORC, opartej na organicznym obiegu Rankine’a, w celu poprawy sprawności procesu wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, takich jak: instalacje solarne, biomasa oraz wody geotermalne. Przedstawiono również problem doboru odpowiedniego czynnika roboczego, który zależny jest od konkretnej aplikacji oraz od dostępnego źródła ciepła.

EN

The use of renewable energy sources is one of the country’s energy policy targets, especially from the viewpoint of the implementation of the European Commission RES Directive. In this paper a review of the possibilities of using the organic-Rankine-cycle technology for power generation from renewable sources, such as solar energy, biomass and geothermal water is presented. It also discusses the problem of the selection of a suitable organic working fluid, which depends on the particular application of the ORC system and the available heat source.

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

Utylizacja ciepła odpadowego z procesu wypalania klinkieru cementowego w elektrowni z nadkrytyczną siłownią organiczną

Borsukiewicz-Gozdur A., Nowak W.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 6

75-81

PL

W pracy przeprowadzono analizę możliwości i opłacalności zasilania elektrowni z organiczną siłownią nadkrytyczną energią odpadową z procesu wytwarzania klinkieru cementowego. Proces ten charakteryzuje się stosunkowo wysoką energochłonnością a szczególnie korzystne parametry, pod kątem zagospodarowania ciepła odpadowego posiada powietrze nadmiarowe z chłodnika klinkieru. W ramach tej pracy przeanalizowano możliwość przetwarzania ciepła odpadowego o temperaturze 270°C na prąd elektryczny z zastosowaniem siłowni na paramenty nadkrytyczne tzw. S-ORC. Dla wybranych czterech organicznych czynników roboczych: R41, R152a, R245fa i R365mfc wykonano obliczenia wielkości charakterystycznych sprawności i pracy jednostkowej. Przeprowadzono także uproszczoną analizę ekonomiczną stosowania siłowni S-ORC w oparciu o wskaźniki oceny ekonomicznej: wartość obecną netto (NPV) oraz indeks zyskowności (PI).

EN

At the work analysis of the possibility and profitability of supplying the power station with the supercritical, organic power plant supplied by waste energy from the process of producing the cement clinker have been conducted. This process is characterized relatively high energy consumption, particularly beneficial parameters has excess air from process of cooling the clinker. As part of this work a possibility of converting the waste heat with temperature 270°C was analysed to the electricity production using the supercritical organic cycle so-called S-ORC. For four chosen organic working substances: R 41, R 152a, R245fa and R356 mfc were carried out calculation of characteristic parameters: the efficiency and the specific work. Also a simplified economic analysis of applying the S-ORC in the cement industry was conducted based on indicators of the economic appraisal: net present value (NPV) and index of the profitability (PI).

8

Comparison of the effectiveness of geothermal energy utilisation in the case of a power plant with organic Rankine cycle and a hybrid binary plant

Nowak W., Stachel A., Borsukiewicz-Gozdur A.

Archives of Thermodynamics

|

2008

|

Vol. 29, no. 4

133-140

EN

In the paper presented has been a comparative analysis of the effectiveness of utilization of energy from geothermal resources in two types of power plants, namely in a one loop plant with organic substance as working fluid and hybrid binary plant, where energy of geothermal resources is an additional heat source used only for heating of a fluid in the lower cascade.