230 likes | 353 Views
Összetett körfolyamatú energiaátalakítás. Gázturbinás erőművek Gáz- és gőzerőművek együttműködése. Q. ü. É. 2. 3. P. GT. K. T. 1. 4. Gázturbinás energiaátalakítás. Nyíltciklusú gázturbinás erőmű. Gázturbinás energiaátalakítás. Gázturbinás energiaátalakítás. K. T. (. ). -. h.
E N D
Összetett körfolyamatú energiaátalakítás Gázturbinás erőművek Gáz- és gőzerőművek együttműködése
. Q ü É 2 3 P GT K T 1 4 Gázturbinás energiaátalakítás Nyíltciklusú gázturbinás erőmű
Gázturbinás energiaátalakítás K T ( ) - h h P 1 P G Tr T, net K0 P K P T P æ ö 1 T0 ( ) ç ÷ - 1 P - h 1 P P P ç ÷ K0 T, net T T0 GT h è ø K & Q ü & Q el & Q el ( ) & - h É 1 Q ü mÉ
Összetett körfolyamatok • Integráció a táprendszeren • keresztül • külön-külön is üzemelhet; • laza kapcsolat (pl. csúcsüzemben);
Összetett körfolyamatok Integráció a táprendszerben Hasznosítható füstgáz hőteljesítmény: Megtakarítható tüzelőhő: A kombináció eredő hatásfoka: Hátrány: melegebb tápvíz → nagyobb kazánfelület vagy hatásfokromlás
Összetett körfolyamatok tüzelőhő megtakarítás • Kombináció atmoszférikus kazánban • turbina füstgáz = kazán égési levegő • laza integráció • inkább csúcsüzemre • növekszik a füstgázveszteség
Összetett körfolyamatok • Kombináció utánkapcsolt gőzerőműben • gőzfejlesztés (1, 2 vagy 3 nyomáson, +ÚH) • by-pass kémény → GT külön üzemelhet • magas hatásfok → alapüzem • ez a legkedvezőbb megoldás → leggyakoribb
Összetett körfolyamatok • Integráció feltöltött kazánban • gőzfejlesztés (1, 2 vagy 3 nyomáson, +ÚH) • csak közös üzem lehetséges • jó hatásfok → alapüzem
Utánkapcsolt gőzerőmű T t pinch-point gázkörfolyamat gőz- körfolyamat . . . Q S Q HH
T T G V t t 2H 2 Utánkapcsolt gőzerőmű t t 2p t 2 lehűlő füstgáz pinch-point minimális hőfokrés t 2H Δt (TH) (E) (VH) . . . Q Q Q üp HH
Utánkapcsolt gőzerőmű Optimális gőzfejlesztési nyomás . T fg,be T Q HH ΔT η p<p KE T fg,ki P KE . . T G p V Q gőz ΔQ
Utánkapcsolt gőzerőmű - η η η ( 1 ) P mGT G Tr GT0 P - η η η GT0 P ( 1 ) P GT mT G Tr T0 . Q P P ü ST ST0 . . Q HH Q fg . . . - η ( 1 ) Q Q ü HH,veszt Q mÉ el Gőzkörfolyamat
Tüzelőanyag-áram csökkentés Lapátelállítás G GT Vízbefecskendezés Megkerülő vezeték Egyes felületek kiiktatása Utánkapcsolt gőzerőmű • Igények követése – szabályozás • GT teljesítmény változtatás • lapátállítás → tömegáram • tüz. anyag. → η↕ • HH (részleges) megkerülés • HH felületek (részleges) kikapcsolása • gőzhőmérséklet szabályozás
P = 22,3 MW T GT P =143 MW GT ST2 ST1 P = 54,3 MW T 554 °C nagynyomású gőz (76 bar, 520 °C) 504 kg/s pótvíz kisnyomású gőz (17/310) 17 bar technológiai gőzkiadás GTT 126 °C Utánkapcsolt gőzerőmű Példa: Dunamenti G2 blokk
Hőmérséklet, °C 600 520 500 400 350 303 293,2 300 288 218,5 208 200 208 203 126,4 110 100 100 60 191,2 193,7 69,7 236 49,2 95,2 18 0 0 50 100 150 200 250 Hőteljesítmény, MW Utánkapcsolt gőzerőmű Példa: Dunamenti G2 blokk
Gőzbefecskendezés a GT-ban A Cheng-ciklus (steam injected gas turbine, STIG) . Q ki GT P . Q pót A póttüzelés + vízbefecsk. . Á Q pót póttüzelés + GT telj. szab. . Q kiadható
Kombináció szénbázison Integrated coal gasification combined cycle, IGCC Hol valószínűsíthető? Észak- Afrika Amerika Dél- és 3% 10% Közép- Amerika Ázsia, 1% Ausztrália 38% Nyugat- Európa 3% FÁK és Kelet- Európa Közép-Kelet 45% 0% Szénkészletek eloszlása
Kombináció szénbázison Az IGCC technológia előnyei • olcsó tüzelőanyag (1/4-e a földgázénak); • szigorodó környezetvédelmi előírások betarthatók; • érzéketlen a szén minőségére; • 30..40%-kal kisebb vízfogyasztás; • kinyerhető a higany; • hasznosítható melléktermékek (pl. kén).
Kombináció szénbázison Optimalizált rendszer integráció Levegő ellátó egység Kombinált ciklusú erőmű Vízgőz Tiszta szintetikus gáz Oxigén Szén Elgázosítás hűtött Gáz Szén Sav és hűtés hűtés őrlés leválasztás szintetikus gáz szintetikus gáz iszapszén Savas gáz Vízleválasztás Kén visszanyerés Szennyvíz Salak Kén
HRSG H S 2 Kén visszanyerés Kombináció szénbázison Átalakítás Végtermék Gáz tisztítás Elgázosítás Input anyagok Gázturbina Oxigén Villamos energia Vízgőz Szintetikus gáz Vegyi anyagok Hidrogén Kén /CO2 Higany Ammónia eltávolítás visszanyerés Szintetikus gáz Methanol Szén Szintetikus gáz Kén Szilárd szennyezők Higany CO2leválasztás
Kombináció szénbázison Az elterjedést gátolja: • Kereskedelmi elfogadottság hiánya • Magas és bizonytalan tőkeköltség • Magas és bizonytalan üzemi és karbantartási költség • Megbízhatósági problémák