Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reciprocating engines as a source of flexibility in a power system

Rajewski A., Niewiński G.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 5

80--86

EN

In recent years, flexibility of power generation systems – understood as their ability to perform quick start-ups, shut-downs and load changes in possibly broad range and with small loss of efficiency – has been seen as increasingly important. This is due to increased popularisation of wind and solar power generation systems, which operate at variable and not fully predictable output. This creates a demand for power sources able to quickly replace temporarily lost (reduced) output of renewables, which would be characterised by low fixed cost (due to relatively low capacity utilisation factor). The paper presents the newest technical achievements in the field of large reciprocating internal combustion engines used to meet this kind of demand – including technical parameters of current and prospective solutions, as well as operating experience from plants used to provide backup power, along with results of tests confirming ability of engine-based power generation systems to provide ancillary services (primary and secondary frequency control). Also discussed are results of selected techno-economic analyses which highlight system-level benefits resulting from building high-flexibility sources in various power systems, and economic conditions necessary to adopt such technologies. Incentives and obstacles for development of such technologies at the Polish and European energy markets are presented along with different commercial concepts for plants ensuring power flexibility based on examples from different countries.

PL

W ostatnich latach obserwowany jest wzrost znaczenia elastyczności instalacji energetycznych rozumianej jako zdolność do szybkiego rozruchu, odstawienia oraz zmiany bieżącego punktu pracy w możliwie szerokim zakresie i z możliwie niewielką utratą sprawności. Jest to związane z coraz większym rozpowszechnieniem źródeł wiatrowych i słonecznych, których moc wykazuje istotne i nie w pełni przewidywalne wahania. Tworzy to zapotrzebowanie na instalacje energetyczne zdolne do szybkiego zastępowania czasowo utraconej (obniżonej) mocy źródeł odnawialnych, charakteryzujące się jednocześnie możliwie niskimi kosztami stałymi (z uwagi na względnie niski współczynnik zainstalowania mocy zainstalowanej). W artykule przedstawiono najnowsze osiągnięcia techniczne w obszarze rozwoju gazowych silników tłokowych wielkiej mocy wykorzystywanych do zaspokojenia takiego zapotrzebowania – w tym parametry techniczne obecnie stosowanych i perspektywicznych rozwiązań, a także doświadczenia eksploatacyjne z instalacji wykorzystywanych do rezerwowania mocy oraz wyniki prób potwierdzających zdolność instalacji silnikowych do świadczenia usług systemowych (pierwotnej i wtórnej regulacji częstotliwości). Omówiono także wyniki wybranych analiz techniczno-ekonomicznych wskazujących na korzyści systemowe z zastosowania jednostek wytwórczych o wysokiej elastyczności w różnych systemach energetycznych oraz warunki ekonomiczne niezbędne dla wdrożenia takiej technologii. Wskazano czynniki sprzyjające oraz przeszkody w rozwoju omawianych technologii w warunkach polskiego i europejskiego rynku energii, a także różne modele funkcjonowania instalacji zapewniających elastyczność mocy wytwórczych w oparciu o przykłady z różnych krajów.

2

Analiza obiegów kogeneracyjnych z silnikami tłokowymi i mikroturbinami

Cieśliński A., Kosowski K., Piwowarski M., Stępień R., Włodarski W.

Rynek Energii

|

2015

|

Nr 6

41--46

PL

Przeprowadzono analizę dla układów kogeneracyjnych z mikroturbinami wykorzystującymi ciepło odpadowe z silników tłokowych. Rozważono cztery główne źródła ciepła odpadowego z silników tłokowych: spaliny wylotowe, woda chłodząca silnik, olej smarny i ciepło z systemu turbodaładowania. Obliczenia przeprowadzono dla silników General Electric Jerbacher typów: J320 GS-C25 i J416 GS-B05. Uwzględniono różne czynniki robocze siłowni (zarówno “suche”, jak i “mokre”) oraz różne cycle termodynamiczne. Nasze badanie wykazały, że wykorzystując ciepło odpadowe silników, można nie tylko podgrzewać wodę, ale także wytwarzać energię elektryczną. W ten sposób można podnieść sprawność ogólną wytwarzania energii elektrycznej nawet o 20%.

EN

The analysis was carried out for Combined Heat and Power generation systems with micro-turbines power plants working on heat rejected from the reciprocating engine. There are four main sources of heat rejected from the stroke engines: exhaust gases, engine cooling water, lubricating oil and intercooler. The calculations were performed for GE Jerbacher engines of J320 GS-C25 and J416 GS-B05 types. We considered different working media (both wet and dry fluids) and different thermodynamic cycles. Our results proved that using the heat rejected from the engines is possible not only to warm up water but also to produce some electric power and, in this way, increase the total electric output by even 20%.

3

Preliminary concept of an industrial chp plant with reciprocating engines fuelled with coke oven gas

Niewiński G. M., Rajewski A. J.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 4

109--116

EN

The paper presents a pre-feasibility study of an industrial combined heat and power plant based on reciprocating engines fuelled with gaseous fuel created during hard coal gasification. Heat and electricity generated at the investigated plant are intended to fully cover own consumption of the coke production facility, with possible surplus being sold to the power market. The paper presents a structure of energy carriers consumption and availability. Essential thermodynamic and energy balance calculations had been used to select technology, optimise working fluid parameters and finally select proper equipment types. The final stage of the study involved economic calculations with sensitivity analysis for selected parameters. Final results prove that a CHP plant with combustion engines running on coke oven gas is feasible in both technical and economic terms.

PL

Praca dotyczy wstępnej analizy opłacalności budowy elektrociepłowni przemysłowej wyposażonej w silniki spalinowe zasilane paliwem gazowym powstałym w procesie zgazowania węgla kamiennego. W założeniu wyprodukowane przez instalację ciepło oraz energia elektryczna powinny pokryć pełne zapotrzebowanie zakładu, a występująca nadwyżka sprzedana do systemu elektroenergetycznego. W artykule zaprezentowano strukturę dostępności, oraz zużycia nośników energii. Przeprowadzono podstawowe obliczenia termodynamiczne i bilansowe, które stanowiły podstawę wyboru technologii, optymalizacji parametrów czynnika roboczego, a następnie doboru maszyn i urządzeń w Elektrociepłowni. Ostatnim etapem pracy było przeprowadzenie obliczeń ekonomicznych wraz z analizą wrażliwości wybranych parametrów. Końcowe wyniki pracy świadczą o technicznej i ekonomicznej możliwości realizacji inwestycji Elektrociepłowni w oparciu o silniki spalinowe zasilane gazem koksowniczym.

4

Application of coherence functions of vibroacoustic signals from piston engines, recorded in set states, for their technical evaluation

Grządziela A., Kluczyk M.

Journal of Polish CIMAC

|

2012

|

Vol. 7, no 2

55-64

EN

This paper presents the results of the test carried out on the Sulzer 6 AL 20/24 engine. The study was carried out during the testing following a restoration of two turbochargers of the type Napier C 045 / C. The article attempts to evaluate the suitability of the coherence function between the signals coming from diagnostically sensitive selected points of turbocharged piston engine. The study primarily focused only on the turbocharged piston engines, as it is this type of engine, which is currently the most widely used in the shipbuilding industry, both for main propulsion boats and marine plants. The paper contains results of first step of researches, focused on possibilities of using new methods in nondestructive technical state monitoring.

5

Model of the reciprocating engine using iterative procedures of the transient torque calculation

Kropiwnicki J.

Journal of KONES

|

2010

|

Vol. 17, No. 2

257-264

EN

Process of development of vehicles is nowadays preceded by extensive modelling tests, which allow evaluating influence of applicable design solutions on future utilitarian parameters of the vehicle. Here, estimation of vehicle's dynamics by measuring of acceleration time from 0 to 100 km/h can be an example. Similar, maximal speed, pollutants emission or fuel consumption under speciflc conditions of vehicle's operation can be the example. Modelling research allow to shorten time of introduction of new vehicle for production significantly. Most eager group of model used in simulation tests of vehicles, according to short time of calculation, is black box models. They do not take into consideration they cyclic type of operation, however, it is possible to identify fast and simple their coefficients. This work involves description of reciprocating engine tests, which have been done under transient and steady-state conditions. Transient conditions were forced by rapid change of engine control signal. During the tests differences of torque generated by engine under transient and steady-state conditions have been registered for the same control signal. Basing on the received results a new algorithm of transient torque calculation has been proposed. In the presented model value of the transient torque has been combined with the engine control signal and others engine parameters, which deser ibe transient history of the engine. Hence, iterative procedures of the transient torque calculation with declared time step have been implemented.

6

Investigations of the ignition and combustion processes in the single compression engine

Kraszewska H., Rusin M.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

277-281

EN

An aim of work was analysing of combustion and ignition processes in chambers with small volume at the use of different sorts of fuels, fuel liquid and air mixtures and fuel gas ones. For experiments, the machine of single compression the cubic capacity of 400 mm3 approx and average piston speeds 4 m/s was used. Investigated physical processes allowed better recognizing processes occurring in miniature- real engines. For the feeding of the machine of single compression, homogeneous mixtures of hydrogen with air, propane with air and mixtures methyl and ethyl alcohol in the stoichiometric relation with air were used. Adequately earlier prepared mixtures warranted the repeatability conditions of the experiment. Experiments effected with the machine of single compression showed small increases of pressure from combustion process. The occurrence this can be explained with significant heat conduction to walls during comparatively long compressing and combustion. In carried research with the machine of single compression with very large ratio surface combustion chamber to its volume, one obtained comparatively low value of the maximum compression pressure. The researches showed that on processes of compression, combustion and ignition, the greater influence had geometry of combustion chamber, average piston speed than sorts applied fuels.

7

Influence of fuel type on working parameters of testing combustion micro-engine

Jankowski A., Rusin M.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

187-195

EN

The choice of appropriate additives to alternative type of fuels determines the basic problem related with diversification of fuels used to the internal-combustion engines. The research micro engine with swept volume of 165 mm3 and the rotational speed reaching 25000 rpm was fuelled with various liquid fuels of the methyl and ethyl alcohol base. To the alcohol, additives were added with various percentage compositions, such like castor oil and nitro methane. In the fuel system the mixer of fuel with air was applied, that permitted on supply with the liquid fuel, but the composition of the fuel-air mixture was controlled with the quantity of supplied air. Registered was the graph of compression pressure in mini combustion chamber, the maximum power and shaft output torque was measured with the different composition fuels supplied to engine. Research proved that not only alcohol type applied as fuel, but also above all percentage participation of additives to the fuels influenced most on the micro engine work parameters. For the same type of alcohol, but with the different additives, the maximum power and the maximum torque differed significantly. For the micro engine of this type, the best fuel was based on the methyl alcohol and has composition of 60% methanol as fuel, 15% nitro methane (CH3NO2) as fuel additive and 25% of lubricant - castor oil. Article presents the design of the power shaft output micro engine, tested fuels, exemplary graphs of compression pressures in mini chamber on the prototype of a miniature power shaft engine, graphs of the rotary torque and of the engine power of supplied with various fuels.

8

Rynek turbin i silników gazowych na świecie

Augusiak A.

Rynek Energii

|

2002

|

nr 3

25-30

PL

Przedstawiono światowe tendencje w zakresie instalacji turbin i silników gazowych oraz omówiono najważniejsze czynniki związane z szerszym wykorzystaniem gazu ziemniego w energetyce. Zwrócono uwagę na wzrost zainteresowania układami skojarzonymi oraz enrgią odnawialną.

EN

The paper analyses the main aspects of up-to-date trends in marketing of modern technologies, mainly the gas turbines and the reciprocating engines . The power capacity and the number of installations worldwide have been discussed, togetrher with characteristic of broader natural gas usage in such systems. It has been emphasized and explained why the technology is very attracitive for cogeneration and renewable arrangements.

9

Wpływ kołysania okrętu na poziom emisji związków toksycznych tłokowego silnika spalinowego z częściowo zanurzonym wylotem spalin

Piaseczny L., Zadrąg R.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

1999

|

R. 40 nr 1 (138)

75-85

PL

W pracy opisano przebieg i wyniki badań wpływu okresowego dławienia wylotu spalin spowodowanego kołysaniem okrętu) na zmiany emisji związków toksycznych okrętowego tłokowego silnika spalinowego. Badania przeprowadzono na stanowisku hamownianym ,silnika, symulując dławienie wylotu spalin według modelu rzeczywistych wymuszeń, powstających podczas kołysania okrętu. Badania wykazały wpływ dławienia wylotu spalin na poziom emisji CO i Nox oraz prędkość obrotową turbosprężarki.

EN

The paper describes the course and results of investigations on influence of periodical throttling of outlet of gases (caused by rolling and pitching) on changes in emission of toxic compounds from a marine an engine. The investigations were conducted on an engine test bed, simulating throttling of gas outlet according to the model of real inputs caused in the course of rolling and pitching. The investigations showed the influence of throttling of gas outlet on CO and Nox and on rotational speed of turbocharger.

10

Zakres i warunki badań emisji związków toksycznych w spalinach silników tłokowych napędu głównego okrętów

Bergier T., Piaseczny L.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

1998

|

R. 39 nr 1 (136)

51-69

PL

W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę problemu emisji związków toksycznych w spalinach silników okrętowych. Określono ogólny zakres badania toksyczności spalin tłokowych silników spalinowych w tym również silników okrętowych na stanowisku zainstalowania. Przedstawiono również problematykę i zasady określania warunków badania emisji związków toksycznych silników okrętowych napędu głównego.

EN

The paper deals with problems involved in emission of toxic compounds in marine engines. It describes the general scope of investigations into toxic contents of gases produced by engines, including marine engines at the place where they have been installed. It also presents problems and procedures used in determining the conditions under which to investigate toxic compounds in main marine engines.