Omówiono główne cechy współczesnej turbiny gazowej. Wskazano na techniczne uwarunkowania jej dalszego rozwoju. Podano dziedziny jej obecnego i przyszłościowego zastosowania.
EN
Main futurs of the contemporary gas turbines has been presented. The technical conditions of the farther gas turbines development has indicated. At last the main gas turbines application fields has shown.
Przedstawiono zarys kierunków rozwoju technologii energetycznych. Skupiono uwagę na potencjale rozwojowym energetyki węglowej i gazowej dużych mocy oraz warunkach ich konkurencyjności. W osobnym punkcie rozpatrzono wybrane zagadnienia energetycznego zastosowania ogniw paliwowych. Wobec istotnego zróżnicowania technologicznego i ekologicznego będących w dyspozycji technologii podkreślono konieczność przyjęcia wieloparametrycznego procesu ich oceny.
EN
The paper presents in broad outline the development trends of the energy technologies. Different problems are discussed. The first part of paper is related to the development potential of the coal and gas power plants. In particular the competition conditions are considered. The fuel cell applications as power ad heat generation technology is presented also. The important feature of the contemporary power generation is a diversity of their technical, economical and ecological characteristics. From this reason in evaluation process of them different multiparametrical criteria should be chosen.
Przedstawiono zarys kierunków rozwoju technologii energetycznych. Skupiono uwagę na potencjale rozwojowym energetyki węglowej i gazowej dużych mocy oraz warunkach ich konkurencyjności. Rozpatrzono wybrane zagadnienia energetycznego zastosowania ogniw paliwowych. Wobec istotnego zróżnicowania technologicznego i ekologicznego będących w dyspozycji technologii podkreślono konieczność przyjęcia wieloparametrycznego procesu ich oceny.
EN
The paper presents in broad outline the development trends of the energy technologies. Different problems are discussed. The first part of paper is related to the development potential of the coal and gas power plants. In particular the competition conditions are considered. The fuel cell applications as power ad heat generation technology is presented also. The important feature of the contemporary power generation is a diversity of their technical, economical and ecological characteristics. From this reason in evaluation process of them different multiparametrical criteria should be chosen.
W artykule omówiono charakterystyczne cechy scenariusza referencyjnego IEA i scenariuszy technologicznych ACT i BLU. Porównanie informacji zawartych w scenariuszu referencyjnym z rozwiązaniami przyjętymi w Polityce energetycznej Polski do 2030r. wskazuje, że tempo zmian technologicznych i zmniejszania emisji CO2 w Polsce są intensywniejsze niż w UE. Wyniki uzyskane w scenariuszach technologicznych do 2050r. potwierdzają wagę technologii CCS dla uzyskania celów emisyjnych, zarówno dla technologii węglowych jak i gazowych. W obu scenariuszach dojścia do pożądanego ograniczenia emisji istotną role odgrywa poprawa sprawności wytwarzania elektryczności. W okresie między 2030 - 2050 następuje w skali globu gwałtowny wzrost produkcji elektryczności z wykorzystaniem technologii węglowych: z 1 229 TWh w 2030 do 4 872 TWh w 2050 dla ACT oraz z 875 TWh w 2030 r. do 5 468 TWh w 2050r. dla BLU.
EN
The paper discusses the characteristic features of the IEA reference scenario and of the ACT and BLU technology scenarios. A comparison of the information included in the reference scenario with the solutions adopted in the Polish Energy Policy until 2030 indicates that the pace of technological change and reduction of CO2 emissions in Poland is higher than in the EU. The results obtained in the technology scenarios until 2050 confirm the importance of the CCS technologies for achievement of the emission objectives, both for coal and gas technologies. In both scenarios of reaching the desired reduction in emissions, the improvement in efficiency of electricity generation plays a vital part. In the years 2030-2050 a dramatic increase in the production of electricity occurs on a global scale with the use of coal technologies: from 1229 TWh in 2030 to 4872 TWh in 2050 for the ACT, and from 875 TWh in 2030 to 5468 TWh in 2050 for the BLU.
Wskazano na konieczną ewolucję technologii energetycznych związaną z koniecznością ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Podkreślono, że założone cele ograniczenia emisji w odpowiednich dokumentach UE mogą być osiągnięte tylko przez rozwój i zastosowanie wielu rodzajów technologii. W artykule główną uwagę zwrócono na pożądane kierunki rozwoju technologii węglowych.
EN
The possible scenarios for the near zero emission energy technologies are presented. It WHS emphasized that near zero CO2 emission target makes a development of different types of energy technologies necessary. Special attention was focused on the coal technologies.
W artykule przedstawiono dwie metodologie określania sprawności elektrowni gazowo-parowych. Dla każdej metodologii przedstawiono przykłady obliczeniowe. Opracowane metodologie pozwalają wyznaczyć sprawność badanych układów w funkcji temperatury na wlocie do turbiny gazowej i stopnia sprężania przy optymalnej części parowej układu. Obliczenia wykonano dla różnych struktur elektrowni: z kotłem jednociśnieniowym, dwuciśnieniowym z przegrzewem i bez przegrzewu międzystopniowego oraz trójciśnieniowym z przegrzewem międzystopniowym.
EN
The paper deals with two methods of determining the efficiency of combined gas-and-steam power stations. For each of them examples of calculations have been quoted. These two methods permit to determine the efficiency of investigated systems as a function of temperature at the inlet to the gas turbine and the compression ratio for the optimal steam part of the system. Calculations have been carried out concerning various structures of power stations with a single-pressure waste-heat boiler, a double-pressure waste-heat boiler with and without reheat and a triple-pressure waste-heat boiler and reheat.
W pracy przedstawiono wyniki analizy integracji instalacji usuwania CO2 z blokiem energetycznym na parametry nadkrytyczne o mocy 600 MW. Przedstawiono ilość energii konieczną do przeprowadzenia wychwytu dwutlenku węgla metodą absorpcji chemicznej z zastosowaniem MEA i amoniaku, sprężenia wychwyconego gazu do stanu gotowego do transportu oraz przetransportowania go na miejsce zagospodarowania. Określono, jaki wpływ będzie mieć tego typu inte-gracja na pracę bloku. Dla omawianych wariantów pracy przeprowadzono analizę ekonomiczną. Praca podkreśla zapotrzebowanie na energię cieplną, niezbędną dla przeprowadzenia tego typu procesu, wskazując nowe obszary badań, jakimi powinna być produkcja i dostarczenie ciepła na cele CCS.
EN
This paper gives information about the results of the analysis of the integration CO2 removal system with the 600 MW supercritical power plant. It presents the amount of energy needed to capture carbon dioxide by chemical absorption using MEA and ammonia, to compress sequestered gas in the state for transport and transporting it to the place of destination. There has been determined what impact will have this type of integration into the work of the power plant. For discussed variants economic analysis was carried out. The work emphasizes the need for energy, necessary for CO2 capture, pointing out new areas of research, which should be the production and delivery of heat to the CCS processes.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zasadnicze sposoby modelowania przepływów w maszynach wirnikowych lotniczych silników turbinowych. Artykuł ma charakter przeglądowy i zawiera szereg rezultatów badań teoretycznych i eksperymentalnych ilustrujących możliwości różnych modeli, cytowanych z opracowań oryginalnych przodujących ośrodków o światowej renomie, jak i uzyskanych przez autorów krajowych z ośrodków o znaczącym dorobku w dziedzinie modelowania w/w przepływów, a mianowicie: Politechniki Śląskiej, Instytutu Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku, Instytutu Lotnictwa w Warszawie oraz Politechniki: Łódzkiej, Warszawskiej, Poznańskiej i Wrocławskiej. Niniejsza publikacja przedstawia najczęściej stosowane zapisy równań zachowania, zwraca uwagę na ograniczenia poszczególnych stopni uproszczeń analizy teoretycznej przepływów w sprężarkach i turbinach silników lotniczych oraz sygnalizuje problemy matematyczne pojawiające się przy rozwiązywaniu poszczególnych układów równań bilansowych. Tekst: Istotnym uzupełnieniem opracowania jest wykaz cytowanej literatury, umożliwiający Czytelnikowi pogłębienie wiadomości podanych ze względów oczywistych w sposób skrótowy.
EN
This paper presents basic methods of modelling of flows for turbo-machines of aircraft turbine engines. This is a reviev paper and it includes different theoretical and experimental results. They are quoted from original elaborations made by foreign authors from the leading world centers and by Polsh authors from: Silesian Technical University, Institute of Fluid - Flow Machinery (Gdaäsk), Institute of Aviation (Warsaw) and Universities of ť˘dŤ, Warsaw, Poznaä and Wroc�aw. The paper uses the most often applied mathematical notations for the equation of conversation, brings the reader attention to the limitations of particular simplification degree of the theoretical flow analysis trough aircraft engine compressors and turbines, and points out mathematical problems appearing during the solving of balance equations. The reference list is an rssential supplement to this elaboration.
Praca zawiera opis budowy i wyniki symulacji wirtualnego prototypu silnika Stirlinga typu "Alpha". Silniki te znajdują się ponownie w kręgu zainteresowań środowisk badawczych ze względu na ich korzystne cechy eksploatacyjne pozwalające na budowę instalacji zasilanych z odnawialnych źródeł energii. Wirtualny prototyp silnika pozwolił na uzyskanie charakterystyk pracy silnika takich jak wykres indykatorowy, przebieg momentu obrotowego, itp.
EN
This work contains description of the construction of the Stirling engine type "Alpha" virtual prototype. These engines are still subject of interest of the research community because of their traits allows the construction of a power systems powered by renewable energy sources. Virtual prototype of the engine allowed to obtain the engine characteristics such as the indicator diagram, torque diagram, etc.
Spośród metod termochemicznej konwersji węgla decydujące znaczenie w perspektywie średnio- i długoterminowej posiadać będą technologie zgazowania. Wynika to z zalet procesu, do których należą: wysoka sprawność konwersji, niskie wskaźniki emisji oraz możliwość wielokierunkowego zastosowania wytwarzanego gazu m.in. do produkcji energii elektrycznej i w przemyśle chemicznym. Dodatkowym atutem technologii jest możliwość usuwania CO2 przed procesem spalania, co korzystnie wpływa na koszty i efektywność separacji. W pracy zaprezentowano wyniki przeglądu światowego stanu rozwoju technologii zgazowania obejmującego istniejące i planowane do wdrożenia do roku 2010 instalacje komercyjne. Wyniki przeanalizowano pod względem wykorzystywanych paliw, wytwarzanych produktów, stosowanych technologii, a także lokalizacji geograficznej ze szczególnym uwzględnieniem układów wykorzystujących węgiel jako paliwo podstawowe.
EN
From among the thermo-chemical coal conversion methods coal gasification will play an important role in short and medium term perspective. That results from advantages of the process which include: high efficiency of conversion, low emission rates and the possibility of multidirectional application of produced gas for, among others, production of electric energy and in chemical industry. Moreover application of gasification process enables CO2 capture prior to combustion which positive influence process and economic performance. The paper presents the World gasification survey including existing plants and those planned to 2010. Results of the survey taking in to account feedstock, products, technology and regional distribution were analyzed, paying particular attention to coal gasification.
Praca zawiera analizy procesu wydzielania CO2 ze spalin metodą absorpcji chemicznej z zastosowaniem MEA oraz amoniaku. Zaproponowano model absorpcji i desorpcji, wyznaczono najkorzystniejsze parametry tych operacji z punktu widzenia efektywności energetycznej. Obliczono ilość energii, jakiej wymaga zastosowanie takiego procesu do wydzielenia dwutlenku węgla ze spalin bloku 460 MW oraz przedstawiono zapotrzebowanie na energię związaną z procesem sprężania i transportu na miejsce zagospodarowania wydzielonego dwutlenku węgla. Określono także konsekwencje dla rozpatrywanego bloku (zmiany mocy wytworzonej oraz sprawności wytwarzania energii elektrycznej). Porównano pracę bloku bez procesu separacji, z pracą bloku z wydzielaniem CO2 metodą aminową i amoniakalną.
EN
This paper includes analysis of the capture system in the supercritical power plant. The carbon dioxide capture process was performed using chemical absorption with MEA and ammonia as a sorbing agent. Analysis of proposed absorption and desorption models also include the determination of most effective parameters of the capture system. The main results of the work are: calculations of energy demand in carbon dioxide capture system and calculations of energy demand for compression and transport system. The last part of the work includes calculation of efficiency and generated power reduction caused by additional energy demand.
Przedstawiono różnice w wyznaczaniu sprawności wewnętrznej turbiny oraz jej części w oparciu o pomiary parametrów pary w upustach turbiny, w porównaniu z metodą bazującą na obliczeniach linii rozprężania w poszczególnych stopniach. Szczegółowe rozważania przeprowadzono dla części wysokoprężnej turbiny o mocy 200 MW.
EN
The calculation of the turbine internal efficiency is based on: 1. The measurements of the steam pressure and temperature in the turbine. 2. Calculations of the expansion line in the turbine stages In the paper the comparison of these two methods has been presented.
The decrease of fossil fuels resources and an opportunity of being independent from import of fuels led to a situation where more attention is paid to electricity production from biomass. Additional impulses for development of these technologies are law regulations connected with reduction of greenhouse gas emissions. In medium and large scale, combined gas steam cycles integrated with biomass gasification are a very interesting solution. The main advantage of these systems is a relative high energy efficiency. In the paper, model of gas generator and models of gas steam cycles integrated with biomass pressurized gasification are presented. In particular, considered systems consist with gas generator model which use two equilibrium reactors, simple gas turbine, 1-pressure heat recovery steam generator and condensing steam turbine. The simulations include evaluation of the impact of gasification pressure on gasification parameters and the impact of pressure ratio in compressor on efficiency and power of the systems. In the work results of two different configurations of gas cooling are shown.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper analyses a gas-turbine system with external combustion of biomass. For a selected system the thermodynamic and economical characteristics have been determined, as well as the effect of such parameters as the pressure ratio in the compressor, the difference of temperatures in high-temperature heat exchanger on the power rate and energy efficiency of the system. Basing on a computer model of the heat exchanger for the purpose of determining its size. The obtained results provided the assumptions for the economical analysis, basing on the determination of dependence of price of electricity and heat. The sensitivity of the economical parameters to changes of the specific capital costs and the price of fuel have been analysed, taking also into account that part of the heat of combustion gases used for the drying of biomass.
Przedstawiono obliczenia generacji entropii w elementach bloku o mocy 200 MW dla różnych stanów obciążenia. Sprawność siłowni wyznaczono metodą entropową.
EN
The calculation of the entropy generation in the elements of 200 MW unit for the various load conditions has been presented. The efficiency of the power station was estimated using the entropy method.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The empirical-analytic model of milling in a ring-ball mill has been presented. It concerns the interaction of the basic design features of the grinding unit (geometry, rate of grinding and thrust of the balls) on the maximum efficiency of the mill. The production of pulverized coal was expressed by the product of the flux of material drawn in by the balls and the so-called "grinding effect of the balls" (defined by the increase of the mass fraction of dust in its flux). The kinematic quantities (among others, the flux of loose material drawn in by the balls) have been calculated on the basis of a simple analytical description of the flow of particles and some parametrical assumptions. The grinding properties of coal have been determined making use of laboratory tests of its cruising by the rollers. Some verifications of the grinding model on the experimental test stand with a ring-ball mill have been presented. The test stand is installed at the Institute of Power Engineering and Turbomachinery of the Silesian University of Technology.
PL
Przedstawiono empiryczno-analityczny model mielenia w młynie pierścieniowo-kulowym. Ujmuje on oddziaływanie podstawowych cech konstrukcyjnych takich jak: geometria zespołu, prędkość kątowa i nacisk elementów mielących,. Wydajność młyna wyrażono iloczynem strumienia węgla wciąganego przez kule i tzw. efektu mielenia kul (jednostkowego przyrostu frakcji pyłowej w tym strumieniu). Wielkości kinematyczne (w tym strumień węgla wciąganego przez kule) wyznaczono na podstawie analitycznego opisu ruchu materiału sypkiego i pewnych założeń parametrycznych. Właściwości węgla względem rozdrabniania określono na podstawie laboratoryjnych badań jego miażdżenia pod elementami walcowymi. Przedstawiono wybrane weryfikacje modelu w doświadczalnym młynie pierścieniowo-kulowym zainstalowanym w IMiUE Pol. Śl.
Zgazowanie jest procesem termochemicznej konwersji paliw coraz częściej wykorzystywanym do przeróbki paliw stałych. Za najlepsze rozwiązania techniczne w technologii zgazowania uważa się obecnie reaktory dyspersyjne, pozwalające na uzyskanie wysokich współczynników wymiany ciepła i masy oraz zminimalizowanie zawartości zanieczyszczeń smołowych w produkowanym gazie procesowym. Gaz wytwarzany podczas zgazowania węgla może być wykorzystywany do produkcji ciepła i energii elektrycznej, a także szerokiego spektrum półproduktów i produktów chemicznych. W publikacji przedstawiono podział technologii zgazowania. Zaprezentowano najważniejsze technologie zgazowania węgla wykorzystujące reaktory dyspersyjne. Omówiono również krótko proces zgazowania węgla w układzie tzw. "pętli chemicznej".
EN
Gasification is a process of thermochemical conyersion of fuels which finds an increasing number of applications for solid fuels processing. Dispersion reactors have been recognised as the best technical solution of the gasification technology as they allow achieying high heat and mass exchange coefficients at minimized production of tar contaminants in the process gas. The gas produced during gasification can be used for heat and energy production as well as for a yariety of chemical products and semi-products. The paper presents the classification of gasification technologies. The most important coal gasification technologies which employ dispersion reactors are described. Coal gasification process in the chemical loop based system is discussed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.