Optymalizacja parametrów części parowej układu gazowo-parowego ze spalaniem tlenowym i instalacją wychwytu CO2

• Autorzy: Kotowicz, J. , Job, M.

Warianty tytułu

EN

Optimization of the steam part parameters in the GTCC unit with oxy-combustion and the carbon capture installation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono układ gazowo-parowy ze spalaniem tlenowym. Koncepcja spalania tlenowego jest jedną z opracowywanych technologii wychwytu dwutlenku węgla (CCS). W pierwszej części przedstawiono część gazową układu wraz z jej doborem parametrów pracy. Skupiono się na wpływie stopnia sprężania w kompresorze na sprawność układu. W następnej części dokonano optymalizacji części parowej dla trzech układów różniących się budową kotła odzyskowego - z jednociśnieniowym kotłem odzyskowym (1P), dwuciśnieniowym kotłem i przegrzewem pary wtórnej (2PR), oraz trójciśnieniowym kotłem i przegrzewem pary wtórnej (3PR). Przedstawiony został algorytm genetyczny z wykorzystaniem którego przeprowadzono optymalizację. Ostatecznie dla uzyskanych wyników dokonano porównania parametrów analizowanych układów.

EN

This paper presents a gas turbine combined cycle unit with oxy-combustion. Oxy-combustion is one of the currently developed carbon capture and storage technologies (CCS). Firstly a gas turbine part of the unit is shown and the operating parameters are selected. The focus was on the impact of the compression ratio on the unit’s efficiency. In the following section the steam parts in 3 units with different heat recovery steam generator (HRSG) construction were optimized. The single-pressure HRSG (1P), double-pressure HRSG with reheating (2PR), and triple-pressure HRSG with reheating (3PR). Optimization was performed by the means of genetic algorithm presented in this paper. The optimization results and achieved characteristic parameters of analyzed units are presented and compared.

Słowa kluczowe

PL

elektrownia gazowo-parowa; spalanie tlenowe; optymalizacja; algorytm genetyczny

EN

combined cycle power plant; oxy-combustion; optimization; genetic algorithm

• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 4
• Strony: 48--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kotowicz, J.

• Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej w Gliwicach,

autor

Job, M.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach,

Bibliografia

• [1] Kotowicz J., Janusz K.: Sposoby redukcji emisji CO2 z procesów energetycznych. Rynek Energii, 2007, nr 1(68) , s.10-18.
• [2] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Ekologiczny efekt sprzężenia nadkrytycznego bloku węglowego z instalacja turbiny gazowej. Rynek Energii, 2010, nr 2(87), s.8-13.
• [3] Liu C.Y., Chen G., Sipöcz N., Assadi M., Bai X.S.: Characteristics of oxy-fuel combustion in gas turbines. Applied Energy, 89 (2012), s.387–394.
• [4] Zhanga N., Lior N.: Two novel oxy-fuel power cycles integrated with natural gas reforming and CO2 capture. Energy, Nr 33 (2008), s.340–351.
• [5] Kotowicz J.: Elektrownie gazowo-parowe. Wydawnictwo KAPRINT, Lublin 2008.
• [6] Michalewicz Z.: Algorytmy genetyczne + struktury danych = programy ewolucyjne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1996.
• [7] Kotowicz J., Bartela Ł.: Optymalizacja termodynamiczna i ekonomiczna elektrowni gazowo-parowej z wykorzystaniem algorytmów genetycznych. Rynek Energii, 2008, nr 2, s.31-38.
• [8] Kotowicz J, Bartela Ł.: The influence of the legal and economical environment and the profile of activities on the optimal design features of a natural-gas-fired combined heat and power plant. Energy 2011, 36(1):328-338.
• [9] Kotowicz J., Bartela Ł.: The influence of economic parameters on the optimal values of the design variables of a combined cycle plant, Energy 35 (2010):911-919.