Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  organiczny obieg Rankine'a
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The trend of utilization of low-grade thermal energy gain huge attention due to increase in energy demand and depletion of conventional resources of energy. Low grade energy can be used in ORC-VCR cycle for refrigeration purpose. In the present work, to improve the performance a modified ORC-VCR cycle, recuperator and reheater are integrated in the cycle. The thermodynamic analysis of the modified system has been conducted with R600a, R600, R290 and R1270 as working fluids under various operating conditions viz. evaporator temperature, condenser temperature, boiler exit temperature. Different parameters evaluated to assess the performance are overall COP, mass flow rate per kW cooling capacity, expansion ratio and compression ratio. From the analysis, butane is found as a best choice for the modified ORC–VCR cycle. It was found that for the modified ORC-VCR cycle at boiler exit temperature of 90°C and condenser temperature 40°C has system COP of 0.5542 with butane, which is 7.1% and 18% higher than that of ORC-VCR cycle with recuperator and simple ORC-VCR cycle, respectively.
EN
In order to recover the low grade waste heat and increase system fuel economy for main engine 10S90ME-C9.2-TII(part load, exhaust gas bypass) installed on a 10000 TEU container ship, a non-cogeneration and single-pressure type of waste heat recovery system based on organic Rankine cycle is proposed. Organic compound candidates appropriate to the system are analyzed and selected. Thermodynamic model of the whole system and thermoeconomic optimization are performed. The saturated organic compound vapor mass flow rate, net electric power output, pinch point, thermal efficiency and exergy efficiency varied with different evaporating temperature are thermodynamically analyzed. The results of thermodynamic and thermoeconomic optimization indicate that the most appropriate organic compound candidate is R141b due to its highest exergy efficiency, biggest unit cost benefit and shortest payback time.
3
Content available Hybrydowe siłownie ORC
PL
Artykuł dotyczy przeprowadzonych w Instytucie Maszyn Przepływowych Politechniki Łódzkiej prac, dotyczących koncepcji mikrosiłowni typu hybrydowego, opartych o organiczny obieg Rankina (ORC). Jako siłownię hybrydową rozumiemy tutaj siłownię dwupaliwową, wykorzystującą dwa źródła energii: energię geotermalną oraz energię biomasy. Omówiono szczegółowo wyniki badań prowadzonych na zbudowanym w Łodzi stoisku mikrosiłowni hybrydowej. Opracowano również projekt innego typu siłowni hybrydowej przeznaczonej dla jednej z polskich stacji geotermalnych.
EN
The results of investigations conducted on the prototype of vapour driven micro-CHP unit integrated with a gas boiler are presented. The system enables cogeneration of heat and electric energy to cover the energy demand of a household. The idea of such system is to produce electricity for own demand or for selling it to the electric grid – in such situation the system user will became the prosumer. A typical commercial gas boiler, additionally equipped with an organic Rankine cycle (ORC) module based on environmentally acceptable working fluid can be regarded as future generation unit. In the paper the prototype of innovative domestic cogenerative ORC system, consisting of a conventional gas boiler and a small size axial vapour microturbines (in-house designed for ORC and the commercially available for Rankine cycle (RC)), evaporator and condenser were scrutinised. In the course of study the fluid working temperatures, rates of heat, electricity generation and efficiency of the whole system were obtained. The tested system could produce electricity in the amount of 1 kWe. Some preliminary tests were started with water as working fluid and the results for that case are also presented. The investigations showed that domestic gas boiler was able to provide the saturated/superheated ethanol vapour (in the ORC system) and steam (in the RC system) as working fluids.
EN
In this paper, the thermodynamic investigation on the use of geothermal water (130°C as maximum) for power generation through a basic Rankine has been presented together with obtained main results. Six typical organic working fluids (i.e., R245fa, R141b, R290, R600, R152a, and 134a) were studied with modifying the input pressure and temperature to the turbine. The results show that there are no significant changes taking place in the efficiency for these working fluids with overheating the inlet fluid to the turbine, i.e., efficiency is a weak function of temperature. However, with the increasing of pressure ratio in the turbine, the efficiency rises more sharply. The technical viability is shown of implementing this type of process for recovering low temperature heat resource.
6
Content available remote Mikrosiłownia domowa jako źródło energii cieplnej i elektrycznej
PL
Obiektem rozważań podejmowanych w ramach pracy jest kocioł gazowy sprzężony z laboratoryjnym modułem mikro-ORC. W badaniach zastosowano komercyjny kocioł, przeznaczony do użytkowania w gospodarstwach domowych. Jest to kocioł gazowy firmy De Dietrich (DTG X23N) o mocy cieplnej 25 kW. Przy wyborze kotła jako źródła ciepła kierowano się jak największą popularnością pod kątem mocy grzewczej całej jednostki ORC w gospodarstwach domowych. Głównym celem badań było określenie zakresu temperatur płynu, osiąganych strumieni ciepła oraz sprawności całego układu. Badania wstępne pokazały, że kocioł gazowy jest w stanie dostarczyć nasyconą/przegrzaną parę etanolu o parametrach niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania jednostki ORC. System może wyprodukować około 1kW energii. Zgodnie z zaleceniami i piniami autorów może być wykorzystany jako źródło ciepła w domowych siłowniach micro-CHP.
EN
The object of considerations undertaken in the article is a gas boiler coupled with laboratory micro-ORC module. The investigations used a commercial boiler, intended for the use in households. This is the gas boiler produced by DeDietrich company (DTG X23N), 25 kW thermal power. The most popular source for heating power the entire ORC unit in households is considered to choose a boiler as a heat source. The main aim of the study was to determine the fluid temperature range, heat flux performance and efficiency of the whole system. Preliminary investigations showed that a gas boiler is able to provide the saturated/superheated vapour of ethanol as working fluid at required conditions needed in the ORC. The system can produce around 1kWe. According to authors’ recommendations and opinions it can be used as a heat source in domestic micro-CHP.
PL
W pracy przeanalizowano kwestie związane z wykorzystaniem ciepła odpadowego z bloku energetycznego elektrowni o parametrach nadkrytycznych o mocy 900MW. Zagadnieniem nad którym skupiono uwagę jest pełne wykorzystanie potencjału ciepła odpadowego ze spalin, w postaci strumienia ciepła gorącej wody o mocy 200MW i temperaturze 90oC. Ciepło to wykorzystane jest do grzania układu ORC. Temperatura nośnika ciepła jest niewystarczająca, aby uzyskać atrakcyjne sprawności termiczne obiegu ORC i dlatego obieg ten jest dodatkowo dogrzewany ciepłem pary upustowej. W pracy przedstawiono model numeryczny układu hybrydowego łączącego blok nadkrytyczny o mocy 900 MWe z obiegiem ORC. Ponadto przedstawiono obliczenia numeryczne bloku nadkrytycznego dla płynu roboczego etanolu, przy wykorzystaniu dwóch upustów pary wodnej do końcowego odparowania czynnika ORC. Do analizy parametrów eksploatacyjnych obiegu posłużono się komercyjnym kodem Aspen Plus.
EN
In the paper the issues related to utilisation of waste heat from the power unit of power station at supercritical parameters and plant rating of 900MW are analysed. The scrutinized problem is a full utilization of heat from heat recovery from exhaust gases, which is available in the form of flow rate of water with temperature of 90oC and plant rating of 200MW. The temperature of heat source is too small to obtain attractive efficiency of ORC, hence the cycle is additionally heated by heat from the steam bleeds. The paper presents a numerical model of the hybrid system combining supercritical 900MWe block with the ORC cycle. Furthermore, the calculations of supercritical block for the case where ethanol is used as working fluid and two bleeders are used for evaporation of the ORC agent. To analyze the operating parameters of the cycle Aspen Plus commercial code was used.
PL
W pracy opisano oryginalną koncepcję współpracy bloku gazowo-parowego istniejącej elektrociepłowni z niskotemperaturowym organicznym obiegiem Rankine’a (ORC). Celem zaproponowanego rozwiązania jest odzysk niskotemperaturowej energii odpadowej spalin i dalszego wykorzystania jej w obiegu ORC do wytworzenia energii elektrycznej. Energia odpadowa odzyskiwana jest ze spalin opuszczających komin zimny, a wykorzystywana jest do podgrzania oraz odparowania niskowrzącego czynnika obiegu ORC. Dla proponowanej koncepcji wykonano analizę termodynamiczną i egzergetyczną dla dwóch wybranych czynników roboczych w instalacji ORC. Ponadto przedstawiono podstawowe wskaźniki ekonomiczne zaproponowanego rozwiązania.
EN
In the paper presented is the idea of a combined gas and steam power plant cooperation with the bottoming cycle, namely a low temperature organic Rankine cycle ORC installation. The intention of present analysis is heat recovery of low temperature energy and its further use in ORC in order to produce electricity, without increase in fuel consumption. Waste energy is recovered from the exhaust gases from the cold chimney and used to heat and evaporise the working fluid in ORC. For the modernization there was carried out thermodynamic and exergy analysis for two different working fluids in ORC. Additionally in this paper presented are some basic economic indicators for the proposed solution.
PL
W artykule przedstawiono rozważania nad koncepcją modernizacji systemu urządzeń energetycznych produkujących ciepło w ciepłowni geotermalnej Geotermii Podhalańskiej. Koncepcja ta ma na celu współprodukcję energii elektrycznej oraz ciepła przy wykorzystaniu entalpii fizycznej złoża wód geotermalnych. Tego typu rozwiązanie pozwoliłoby na częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie. Koncepcja oparta została o organiczny obieg Rankine’a, dla którego wykonano analizę termodynamiczną oraz ekonomiczną.
EN
In the paper the idea of cogeneration system application in Geotermia Podhalańska was considered. Utilization of geothermal water enthalpy would allow the partial coverage of electricity selfdemand, generating savings in the company. The idea is based on the Organic Rankine Cycle and thermodynamic and economical analysis of the proposed solution.
EN
The evaporation temperature is regarded as one of the major parameters influencing the organic Rankine cycle (ORC) efficiency. Majority of contributions in literature for ORC cycle analyses treat the heat source as if it had an infinite heat capacity. Such analyses are not valuable as the resulting temperature drops of the heat source needs to be small. That leads to the fact that the heat source is not well explored and in the case of waste heat utilization it can prove the poor economics of the ORC. In the present study cooperation of the ORC cycle with the heat source available as a single phase or phase changing fluids is considered. The analytical heat balance models have been developed, which enable in a simple way calculation of heating fluid temperature variation as well as the ratio of flow rates of heating and working fluids in ORC cycle. The developed analytical expressions enable also calculation of the outlet temperature of the heating fluid.
PL
Praca stanowi próbę scharakteryzowania procesów cieplnych zwiększających efektywność transportu gazu ziemnego rurociągami. Analizowane procesy cieplne obejmują chłodzenie gazu na wyjściu stacji przetłocznej oraz skojarzone wytwarzanie pracy napędowej sprężarek gazu i energii elektrycznej w układzie gazowo-parowym w stacji przetłocznej. Uwagę skupiono na ocenie wpływu ww. procesów na efektywność energetyczną całego procesu transportu gazu. Rozważania szczegółowe na temat chłodzenia gazu poprzedzono analizą termodynamiczną systemu przesyłowego. Na analizę termodynamiczną składa się sformułowanie uproszczonych modeli matematycznych sprężarki gazu i jej napędu, chłodnicy gazu oraz gazociągu. Podjęto również próbę sklasyfikowania procesów nieodwracalnych towarzyszących przesyłowi gazu opartą na analizie bilansu egzergii, kładąc nacisk na przypisanie źródeł strat egzergii poszczególnym elementom systemu. Z punktu widzenia efektywności energetycznej przyjęcie takiej metodyki umożliwiło jednolite spojrzenie na wszystkie elementy w systemie przesyłowym. Dostępna literatura z zakresu stacji przetłocznych wskazuje turbosprężarki jako aktualnie preferowaną technologię sprężania gazu, dlatego w pracy rozwinięto analizę efektywności przesyłu gazu przy założeniu, że stosowane są tego typu maszyny. W pracy przeprowadzono ocenę ilościową przyczyn niedoskonałości termodynamicznej i na przykładzie typowego systemu przesyłowego pokazano wzajemne relacje niodwracalności procesów cieplno-przepływowych w turbinie, sprężarce, chłodnicy i gazociągu. W analizie wpływu chłodzenia gazu rozważano tylko model chłodnicy powietrznej. Powodem była powszechność stosowania tego typu chłodnic w systemach przesyłu gazu. Model chłodnicy pozwolił na określenie wydajności chłodniczej oraz energii napędowej wymaganej do oceny wpływu chłodzenia gazu na efektywność energetyczną jego przesyłu. Wpływ mocy chłodnic na sprawność egzergetyczną systemu przesyłu gazu zilustrowano na przykładzie polskiego odcinka gazociągu Jamał-Europa. W zakresie analizy skojarzonego wytwarzania pracy napędowej sprężarek i energii elektrycznej, z wykorzystaniem entalpii spalin z turbiny gazowej, przeprowadzono analizę termodynamiczną siłowni parowej, realizującej obieg Rankine’a z organicznym czynnikiem roboczym (ORC). Powodem były pewne zalety predestynujące silnik cieplny realizujący ten obieg do zastosowań w stacjach przetłocznych, o czym świadczy względna dostępność w literaturze przedmiotu przykładów zastosowania tej technologii. W pracy podjęto dyskusję nad otrzymanymi wcześniej wynikami i uzupełniono je o rozważania autorskie, obejmujące analizę różnych konfiguracji obiegu oraz czynników roboczych. Formułując model matematyczny siłowni ORC, zamierzeniem autora było prowadzenie rozważań na możliwie wysokim stopniu ogólności, tak aby pokazać potencjalne możliwości produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem entalpii spalin z turbiny gazowej, nie przesłaniając ich szczegółowymi rozwiązaniami elementów instalacji. Rozważania ogólne zostały następnie zilustrowane przykładem z wykorzystaniem danych dla zespołu turbokompresora w stacji przetłocznej zlokalizowanej na omawianym w pierwszej części pracy gazociągu Jamał-Europa.
EN
This work attempts to characterize thermal processes in a natural gas compressor station leading to efficiency iniprovements in the pipeline transportation system. The processes include cooling of the gas at the discharge of the compressor station and waste energy recovery oil pipeline com- pressor drive to generate electricity through a Rankine power cycle. Compressor station technology and its characteristics are briefly presented in sections 1 and 2. Next, the two processes allowing for advances in efficiency are discussed, based on the assumption that the gas turbine driven compressors and the aerial coolers were selected for the compressor station. The irreversibility of the processes associated with gas transmission under different compressor station aftercooler power is investigated in section 3. The exergy method is used to determine the amount of work supplied to the components of the pipeline system and the amount of work that is lost during the gas transmission. For the case study, the Yamal-Europe pipeline is chosen, and the performance of the gas transmission system under different cooler operating set points is investigated. Section 4 concentrates on the Organic Rankine Cycle (ORC) based power system and its applicability to waste heat to power conversion in a natural gas compressor station. Basic ORC and two variants of the regenerative cycle have been considered for the recovery of exhaust heal from a gas turbine. The study is aimed at estimating the thermodynamic potential of the utilization of residual heat under different ORC configurations and with several working fluids employed.
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.
13
Content available remote Aktualny stan mikro-kogeneracji domowej
PL
W artykule opisano zagadnienia związane z układami skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w budynkach użyteczności publicznej. Przedstawiono podział tych układów ze względu na budowę. Szczególną uwagę zwrócono na zastosowanie w układach mikro-kogeneracyjnych silnika Stirlinga oraz organicznego obiegu Rankine'a. Scharakteryzowano produkty dostępne na rynku, porównano je ze względu na rodzaj paliwa pierwotnego, a także ze względu na ich sprawność. Omówiono podstawowe problemy oraz czynniki powalające na rozwijanie tej tematyki w najbliższych latach.
EN
In the article the issues connected with micro combined heatand power systems in the public usefulness buildings were described. The division of such systems as to the structure was presented. The special attention was focused in micro-cogeneration systems on: Stirling engine and organic Rankine's cycle application. The products available on the market were characterized. They were compared as to the kind of primary fuel and their efficiency. The basic problems were discussed and factors enabling development of such subject in the following years.
EN
In this paper authors present problems ralated to the influence of the type of working medium and its thermodynamic parameters for expansion processes proceeded in sliding vane expanders. The selection parameters enable the quality assessment of machine operation with respect to expansion ratio a and construction parameters and are also presented in this paper.
EN
In the paper the possibility of increasing electricity generation capacity of biogas plant by using an additional module with organic fluid was analyzed. The energy is to be supplied from heat recovered from the engine casing. Analysed was the energy efficiency of power plant operated at subcritical (ORC) or supercritical parameters (S-ORC), while maintaining comparable conditions of supply and removing the heat. The ORC and S-ORC units cycle are supplied with network water with initial temperature of 90[degrees]C. Condensation of working fluid in both cases occurs at the temperature of 30[degrees]C and heat is removed with air cooled in the cooling tower. Additional condition which must be met is a constant value of the return water temperature to the engine set at 63[degrees]C. Analysed was the influence of evaporation temperature of the working fluid in the subcritical cycle as well as the influence of working fluid turbine inlet pressure in the supercritical cycle on the efficiency of power plant operation. It was found, based on the obtained results, that the use of the module with organic fluid would increase the electric power capacity of the biogas power plant by as much as 7.5%.
16
EN
In view of increasing interest in improving energy efficiency of energy conversion devices, there is an increasing requirement of combined production of heat and electricity as well as demand for increased implementation of renewable energy resources. The micro cogenerative units utilizing the Organic Rankine Cycle are focusing the attention of many research centres around the world. In the present paper calculations of ORC cycles when R123, R141b, R134a, R365mfc, ethanol and water. Analysis is carried out without consideration of pressure losses in evaporator and condenser, however with consideration of internal efficiency of turbine. A new criterion for selection of fluid working with supercritical parameters has been developed which points out that from the examined fluids R141b and ethanol are the most suitable.
PL
W artykule przeprowadzono analizę możliwości wykorzystania organicznego obiegu Rankine'a dla odzysku ciepła traconego w spalinach opuszczających piec wannowy huty szkła. Temperatura spalin przy pełnym obciążeniu pieca przekracza 500°C, a współczynnik nadmiaru powietrza znacznie przekracza 2. Powoduje to, że strumień strat ciepła, przy zużyciu gazu na poziomie 230 m3/h, przekracza 1 MW. Zastosowanie instalacji ORC (Organic Rankine Cycle) pozwala przetworzyć ponad 72% energii odpadowej, a przy pełnym skojarzeniu produkcji energii elektrycznej i ciepła wytworzyć 120 kW energii elektrycznej oraz ok. 570 kW ciepła użytkowego. W artykule zamieszczono obliczenia dotyczące odzysku ciepła traconego w spalinach na przykładzie zespołu FP120 firmy FreePower.
EN
The analysis of possibilities to use Organic Rankine Cycle (ORC) in order to recycle the heat wasted in form of fumes exhaled from bath furnace in glassworks is presented in the article. The temperature of fumes in case of furnace full load usage exceeds 500°C and the air overload coefficient substantially exceeds 2. This causes the situation when 1 MW of heat stream is wasted and 230 m3/h of gas is used. The ORC installation utilization allows to recycle over 72% of the waste energy. In case when heat and power is generated in cogeneration the installation allows to produce simultaneously 120 kWh of electric energy and approximately 570 kW of functional heat. The article presents calculations based on the case of Free Power FP120 unit.
PL
Skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej przyczynia się do oszczędzania energii pierwotnej, zmniejszenia emisji gazów i zwiększenia konkurencyjności cen ciepła i energii elektrycznej na rynku. Do lokalnych elektrociepłowni małej mocy opalanych biomasą wkracza nowa technologia oparta na organicznym obiegu Rankine’a W artykule przedstawiono układy technologiczne z organicznym obiegiem Rankine’a o mocy elektrycznej od 300 do 1500 kW eksploatowane w Austrii, Niemczech, Szwajcarii i Włoszech. Zaletą układów z organicznym obiegiem Rankine’a jest wysoka sprawność, niskie koszty obsługi, automatyczne działanie. Efektywność ekonomiczną zweryfikowano na postawie eksploatowanych układów. Znajdują one zastosowanie do zasilania w ciepło lokalnych obszarów oraz instalacji w przemyśle drzewnym.
EN
Turbogenerators based on the Organic Rankine Cycle (ORC) are a very promising solution biomass cogeneration with nominal ratings between 300 and 1500 kW electric capacity. Seven years after the commissioning of the first industrial installation of a biomass cogeneration plant based on an ORC turbogenerator and a thermal oil boiler, several reference plants are running successfully in Europe with continuous and unattended operation. The advantages of this technology in terms of high availability, low maintenance costs, completely automatic and unmanned operation and high electric efficiency for biomass CHP systems in this power range have been confirmed in practice. Economical evaluations based on the experience of these first installations show that these plants are suitable for economically competitive electricity production in many European countries where premiums for renewable electricity production are implemented. Typical applications are cogenerative district heatings and cogeneration in wood manufacturing industries, where this technology is experiencing a fast growing number of installations.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.