Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analyzing of thermodynamic parameters of 300 MW power plant in four different methods of repowering using GateCycle software

Harutyunyan A., Badyda K., Wołowicz M.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 5

87--97

EN

In this presented paper the concept of repowering in existing steam cycle power plant was discussed. Mentioned 300 MW steam cycle power plant is located on 1724 m above sea level and equipped with once-trough steam boiler with supercritical parameters and powered by natural gas. Using commercial software, four different repowering methods has been simulated on that power plant. There were feed water heating repowering method, hot windbox repowering method, parallel hot windbox repowering method and complete repowering method with maximum supplementary firing. Then thermodynamic analysis of power plant model before and after each repowering method has been investigated. To that end three different gas turbines has been used: Siemens V84.2, ABB GT11N2 and Alstom GT13E2 types. To analyze the models, calculations were performed with two stages: 1) calculation and analyzes of thermodynamic parameters as well as carbon dioxide (CO2) emissions of the power plant model in mentioned above cases. 2) Calculations of thermodynamic parameters in values 100, 90, 80, 70, 60 and 50 % of the power plant net cycle power in the different cases to show the advantage of different repowering methods behavior in part loads.

PL

W artykule została przedstawiona koncepcja modernizacji istniejącego układu siłowni parowej. Siłownia ta zlokalizowana jest na wysokości 1724 m nad poziomem morza. Siłownia generuje moc 300 MW, wyposażona jest w kocioł przepływowy na parametry nadkrytyczne i zasilana jest gazem ziemnym. Wykorzystując komercyjne środowisko numeryczne została przeprowadzona symulacja czterech wariantów modernizacji siłowni. Poszczególne warianty to podgrzew wody zasilającej, metoda „hot windbox”, metoda „parallel hot windbox” oraz zastąpienie kotła gazowego turbiną gazową. Została wykonana analiza termodynamiczna przed modernizacją oraz po zastosowaniu każdej z metod. Przeanalizowano zastosowanie trzech różnych turbin gazowych: Siemens V84.2, ABB GT11N2 oraz Alstom GT13E2. W celu przeanalizowania wariantów obliczenia przeprowadzono w dwóch krokach: 1) Obliczenia i analiza termodynamiczna parametrów pracy siłowni oraz emisji dwutlenku węgla dla rozważanych wariantów. 2) Obliczenia parametrów termodynamicznych dla różnego obciążenia układu siłowni, tj. 100, 90, 80, 70, 60 oraz 50% mocy w celu zaprezentowania zachowania różnych metod modernizacji w zakresie obciążeń częściowych.

2

ORC power plant operating with wet working fluid powered by biomass-fired boiler

Mazurek R., Borsukiewicz-Gozdur A.

Instal

|

2015

|

nr 12

16--20

EN

In the paper has been performed the analysis of vapour power plant operating with wet working fluid. Considered vapour power plant operates according to the comparative Clausius-Rankine cycle and is powered by biomass energy. The analysis of the system, based on the results of the heat-flow calculations, was performed for three wet working fluids: acetone, R1234ze- (Z), R142b. The calculations, which goal was to mainly the power and efficiency of Clausius-Rankine cycle, were performed for four temperature of superheated vapour of working medium: Tn1 = 115, 125, 135, 145˚C. Tabulated calculations results were the basis for the implementation of graphs and to formulate final conclusions. Calculations were made using EES program (Engineering Equation Solver).

PL

W artykule przedstawiono analizę efektywności pracy siłowni parowej pracującej z mokrym czynnikiem roboczym. Rozpatrywana siłownia pracuje według obiegu porównawczego Clausiusa-Rankine’a i jest zasilana energią biomasy. Analiza systemu bazująca na wynikach obliczeń cieplno-przepływowych została wykonana dla trzech mokrych czynników roboczych: acetonu, czynnika R1234ze(Z) i R142b. Obliczenia, których celem było głównie uzyskanie wartości mocy i sprawności obiegu Clausiusa-Rankine’a, zostały wykonane dla czterech wartości temperatury pary przegrzanej czynnika roboczego równych: Tn1 = 115, 125, 135, 145˚C. Wyniki obliczeń zestawione w tabeli były podstawą do wykonania wykresów oraz sformułowania wniosków końcowych. Obliczenia wykonano w programie EES (Engineering Equation Solver).

3

Silniki spalania zewnętrznego w układach mikrokogeneracji

Małecki A., Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2014

|

z. 2/98

147--156

PL

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.

4

Produkcja wody lodowej w obiegach parowych

Matysko R.

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2012

|

nr 8

54-56

PL

W artykule przedstawiono porównanie dwóch instalacji chłodniczych, pracujących w oparciu o parę wodną pobieraną z upustu turbiny parowej w uktadzie cieplnym siłowni parowej.

5

Siłownia parowa z wieloźródłowym zasilaniem

Nowak W., Wiśniewski S., Borsukiewicz-Gozdur A.

Archiwum Energetyki

|

2012

|

T. 42, nr 2

103--112

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń umożliwiające ocenę efektywności pracy siłowni parowej obejmującej jednoobiegową siłownię ORC (organic Rankine cycle) z parowaczem o cyrkulacji wewnętrznej, sprzężonej cieplnie z dolnym obiegiem siłowni binarnej. Rozpatrywane zagadnienie dotyczy wykorzystania dwóch różnotemperaturowych źródeł ciepła do zasilania obiegów organicznych analizowanego układu. Nośnikami energii pomiędzy źródłami ciepła a obiegiem jednoobiegowej siłowni ORC oraz dolnym obiegiem siłowni binarnej są odpowiednie strumienie wody. Omówione rozwiązanie polegające na zastosowaniu w jednoobiegowej siłowni ORC parowacza z cyrkulacją wewnętrzną nośnika energii, który umożliwia dostosowanie temperatury strumienia wody opuszczającej parowacz do wartości odpowiadającej temperaturze strumienia wody zasilającej podgrzewacz dolnego obiegu siłowni binarnej. W związku z tym możliwe jest skierowanie części strumienia wody zasilającej siłownię jednoobiegową do podgrzewacza dolnego obiegu siłowni binarnej. Podano przykłady obliczeniowe potwierdzające korzyści płynące z takiego rozwiązania.

EN

In the paper, calculation results are presented to enable an assessment of the effectiveness of the vapour power plant that consists of the single cycle ORC power plant incorporating the evaporator with internal circulation and of the bottoming binary power plant, whereby the latter two power plants are thermally coupled, but are driven by two heat sources with different temperatures. Water is used as heat carrier from both the heat sources. The ORC power plant solution with the evaporator, that works with the internal circulation is presented in detail. Evaporator of this type enables to adjusted its outlet water temperature to the value of the temperature of the heat carrier delivered to the bottoming binary power plant, whereby part of the evaporator outlet water can be supplied to the preheater of that plant. Advantages of the above solution are confirmed by the results of the calculated exemplary cases.

6

Problematyka szacowania wartości entalpii pary wylotowej z turbiny kondensacyjnej w uogólnionej metodzie uzgadniania bilansów układu cieplnego siłowni parowej

Szega M.

Archiwum Energetyki

|

2008

|

T. 38, nr 1

123-144

PL

Obliczenia bilansowe układu cieplnego bloku energetycznego siłowni parowej z zastosowaniem uogólnionej metody rachunku wyrównawczego wymagają wstępnego oszacowania wartości wielkości niemierzonych lub pomiarowo niedostępnych. Najczęściej wykorzystuje się w tym celu wyniki wcześniejszych pomiarów i doświadczeń lub wykorzystując prawa fizyki rozpatrywanego procesu Wielkością pomiarowo niedostępną mającą decydujący wpływ na wyniki obliczeń bilansowych układu cieplnego bloku energetycznego z wykorzystaniem metod uzgadniania jest entalpia właściwa pary wylotowej z turbiny kondensacyjnej do skraplacza. Przedstawiono teoretyczno-empiryczne metody wstępnego oszacowania wartości tej entalpii oraz metodę dokładności jej oszacowania w celu określenia proporcji wag statystycznych poszczególnych zmiennych w rachunku wyrównawczym. Identyfikację zastosowanych charakterystyk empirycznych sprawności przemian przeprowadzono z użyciem metody regresji krokowej oraz metody rachunku wyrównawczego. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń wskaźnika jednostkowego zużycia ciepła przez turbozespół dla kondensacyjnego bloku energetycznego o mocy znamionowej 370 MW z wykorzystaniem bezpośrednich danych pomiarowych z rozproszonego systemu sterowania oraz danych pomiarowych uwiarygodnionych za pomocą rachunku wyrównawczego. Wyniki obliczeń porównano z wartością wskaźnika jednostkowego zużycia ciepła przez turbozespół obliczonego dla danych pomiarowych wykonanych w ramach gwarancyjnych badań technicznych turbozespołu.

EN

Example results of calculation of specific heat consumption by a turbo-generator using validated measurement data for a steam power unit with nominal output of 370 MW have been presented. Special emphasis has been placed on the initial estimate of specific enthalpy value of wet steam leaving a condensing turbine and the accuracy of this estimation in the application of generalized data reconciliation algorithm. Problems concerning the initial estimation based on the physical premises, resulting from the progress of the phenomena, have been discussed. The model of comparative transformations applied in the analysis of the energy conversion in thermal turbines has been used. As the investigated processes are rather complex, theoretical and empirical modeling has been applied. Discussion of obtained results of reconciliation calculations of mass and energy balances and specific heat consumption of a turbo-generator for derived method of initial estimated value of wet steam specific enthalpy and the accuracy of this estimation has been carried out. Final conclusions have been presented.

7

Evaluation of performance parameters of the extraction condensing type power unit at combined heat and power plant

Tokarz T.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2006

|

Vol. 25, no. 2

99-107

EN

Fundamental relationships defining the effectiveness of regeneration processes in steam power stations were precisely formulated. Characteristics of a extraction condensing type power unit with the regeneration systems at a combined heat and power plant were obtained experimentally for a wide range of operating loads. The energy analysis would yield the optimal range of performance parameters of the power unit for the heating and condensing working modes.

PL

We wstępie artykułu uściślono podstawowe zależności w zakresie efektywności procesu regeneracji w siłowni parowej. Następnie na podstawie badań eksperymentalnych przeprowadzonych w szerokim zakresie obciążeń ruchowych zestawiono charakterystyki bloku upustowo-kondensacyjnego elektrociepłowni z funkcjonującym układem regeneracji. W wyniku przeprowadzonej analizy energetycznej określono zakres optymalnych parametrów pracy bloku zarówno dla ciepłowniczego, jak i dla kondensacyjnego trybu pracy.

8

Propozycja wprowadzenia układu kogeneracyjnego opartego na siłowni parowej zasilanej węglem kamiennym zamiast stosowania gospodarki rozdzielonej

Kubski P.

Instal

|

2006

|

nr 10

27-30

PL

Dla wybranego zakładu przemysłowego przedstawiono propozycje zastąpienia obecnego układu technologicznego opartego na pracy kotłów parowych i wodnych zasilanych ciekłym gazem oraz wspieranym energią elektryczną zakupywaną z krajowego systemu elektroenergetycznego, przez wprowadzenie skojarzonej gospodarki cieplno-elektrycznej opartej na pracy klasycznej siłowni parowej zasilanej węglem kamiennym. Proponowane rozwiązanie w pełni pokryje dotychczasowe potrzeby cieplne zakładu, zaś nadmiar energii elektrycznej, ponad potrzeby własne zakładu, będzie odprowadzany do krajowego systemu elektroenergtycznego. Dla wybranej elektrociepłowni podano podstawowe parametry poszczególnych głównych urządzeń tworzących obieg parowy. Oszacowano główne wskaźniki energetyczne i ekonomiczne proponowanego rozwiązania.

EN

In the paper for chosen industrial works the proposal of replacing the present technological system on union of heat-electric management is described. The first system is based on operation of two steam and water boilers supplied by liquid gas and supported by electric energy buying from national power electric energy system. The second one is based on steam power plant supplied by hard coal. The proposed solution fully meets the demand for heat of industrial works and excess of electric energy can be taken to national power electric system. For chosen heat-power plant basic parameters of main devices create steam cycle are presented. For proposed solution the main power energy and economic coefficients are estimated.

9

Zagadnienia bilansowania obiegu kondensacyjnej siłowni parowej z zastosowaniem rachunku wyrównawczego

Szega M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2005

|

z. 211

247--258

PL

Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń wskaźnika jednostkowego zużycia ciepła przez turbozespół z wykorzystaniem uwiarygodnionych za pomocą rachunku wyrównawczego danych pomiarowych dła kondensacyjnego bloku energetycznego o mocy znamionowej 370 MW. Szczególny nacisk położono na zagadnienia wstępnego oszacowania wartości entalpii właściwej pary wylotowej z turbiny do skraplacza oraz dokładności tego oszacowania w zastosowanej uogólnionej metodzie uzgadniania bilansów substancji i energii zespołu urządzeń bloku. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników obliczeń uzgadniania bilansów i wskaźnika jednostkowego zużycia ciepła dla przedstawionych metod wstępnego oszacowania wartości entalpii pary wylotowej do skraplacza oraz sformułowano wnioski końcowe.

EN

Exemplary results of calculation of unit heat consumption of turbo-generator using validated measurement data for steam power unit with nominal power 370 MW have been presented. Special emphasis on problem of initial estimated value of specific enthalpy of wet steam leaving a condensing turbine and accuracy of this estimation in application of generalized least squares adjustment method is given. Discussion of received results of reconciliation calculations of substances and energy balances and unit consumption of heat of turbo-generator for derived methods of initial estimated value of wet steam specific enthalpy leaving a condensing turbine and accuracy of this estimation has been carried out. Final conclusions have been formulated.

10

Wskaźniki degradacji elementów siłowni cieplnych oparte na analizie generacji entropii

Łukowicz H.

Archiwum Energetyki

|

2005

|

T. 34, nr 2

165-182

PL

Zaproponowano wprowadzenie do diagnostyki cieplno-przepływowej siłowni cieplnych wskaźników oceny stopnia degradacji elementów układu opartych na miarach entropowych. Dostarczają one informacji wskazujących na miejsce występowania dyssypacji jak również pokazują jaki jest udział tego elementu, w którym ona zachodzi, na dyssypację całego układu. Takie podejście istotnie rozszerza analizę diagnostyczną opartą wyłącznie na stosowanych obecnie modelach entalpowych. Wiarygodność rezultatów otrzymywanych na podstawie entropowej analizy siłowni, zależy zwłaszcza od dokładności wyznaczenia parametrów pary w układzie przepływowym, a także przecieków zewnętrznych w turbinie. Dlatego szczególną uwagę zwrócono na modelowanie linii rozprężenia w turbinie. Przedstawiono rezultaty analizy obiegu turbiny 200 MW.

EN

It has been suggested to introduce into the thermal and flow diagnostics of heat and power generating plant indices evaluating the degree of degradation of the respective elements basing on entropy measures. They provide information about the place dissipation and indicate the share of that element in which it overlaps with the dissipation of the whole system. Such an approach extends essentially the diagnostic analysis based merely on enthalpy models applied so far. The reliability of the results obtained basing on the entropy analysis of the power plant depends particularly on the accuracy of determining the parameters of steam in the flow system as well as external leakages in the turbine. Therefore, special attention has been devoted to the modeling of the expansion lines in the turbine. The results of the cycle analysis for a 200 MW turbine have been quoted.

11

Wymiana ciepła w wymienniku gruntowym spełniającym funkcję kondensatora w cyklu Clausiusa-Rankine'a

Saqoor S., Gnutek Z., Lewkowicz M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2002

|

T. 1, z. 22

17-26

PL

Istotny wpływ na sprawność siłowni parowych realizujących obieg Clausiusa-Rankine'a ma proces chłodzenia kondensatorów. W standardowych rozwiązaniach czynnikiem chłodzącym jest woda powierzchniowa lub powietrze atmosferyczne. W niektórych rejonach świata chłodzenie takie jest trudne. Przykład stanowi miejscowość Aqaba (Jordania). Rejon ten nie posiada źródeł wody do chłodzenia kondensatorów, a temperatura powietrza nie jest stabilna i waha się w przedziale od 0°C do +45 °C. Ponieważ ilość energii słonecznej docierającej w wyżej wymienionej miejscowość do powierzchni Ziemi jest znaczna, więc rozważa się w niej budowę helioelektrowni do celów napędu pomp wykorzystującej obieg termodynamiczny C-R. Do skraplania pary czynnika roboczego w kondensatorze tej helioelektrowni zaproponowano wykorzystanie gruntu. W referacie zostanie zaprezentowane stanowisko badawcze oraz wstępne wyniki badań.

EN

The important factor influencing the efficiency of the Steam Power Station which running according to closed system principle (Clausiusa-Rankine), the processing of cooling the condensers. Naturally; using the running water or atmospheric air. In some areas in the World cooling by the above mentioned method is consider problematic, e.g. city of Aqaba in Jordan lacing the water resources for cooling the condensers in addition to changeable and unsustainable air temperature (varying 0°C - 45°C). Alternatively; the solar energy in that area (Aqaba) is very high, hence we studied the possibilities of constructing solar energy power station using the thermodynamics system C-R in order to running water pumps. In this paper we suggesting the using of the ground in order to distillates the steam of the cooling fluid inside the condenser for solar energy power station and presenting explanation for our project and its preliminary results in this regard.