VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ SMÍŠENÝ TEPELNÝ CYKLUS BAKALÁŘSKÁ PRÁCE FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
|
|
- Leoš Říha
- před 6 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE SMÍŠENÝ TEPELNÝ CYKLUS COMBI-CYCLE POWER PLANT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR ANDRIY TKACHUK doc. Ing. JAN FIEDLER, Dr. BRNO 2009
2 Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav Akademický rok: 2008/2009 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Andriy Tkachuk který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Energetika, procesy a ekologie (3904R030) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: v anglickém jazyce: Combi-cycle power plant Stručná charakteristika problematiky úkolu: Návrh a porovnání smíšeného tepelného cyklu "Graz" s ostaními používanými technologiemi výroby elektrické energie. Cíle bakalářské práce: Rešerše používaných technologií Popis tepelného cyklu "Graz" Zjednodušený výpočet tepelné účinnosti cyklu Srovnání s ostatními typy cyklů, výhody a nevýhody
3 Seznam odborné literatury: Kadrnožka,J.:Tepelné elektrárny a teplárny, SNTL 1987 Firemní literatura SIEMENS Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jan Fiedler, Dr. Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2008/2009. V Brně, dne L.S. doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. Ředitel ústavu doc. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc. Děkan fakulty
4 ABSTRAKT Tato bakalářská práce se zabývá smíšeným tepelným cyklem, jehož hlavní přednosti je snadné odloučení CO 2 pro jeho uskladnění a další použití. První část obsahuje připomenutí současně používaných cyklů a seznamuje nás s cyklem Graz. Uvádí také jeho výhody a nevýhody. Druhá část je zaměřena na popis výpočtu termické účinnosti cyklu a samotný výpočet. Samotný výpočet je v příloze jako.xls soubor. V závěru práce se interpretuje výsledek výpočtu a nastiňují se podmínky, za jakých by byl tento projekt realizován. ABSTRACT This bachelor thesis analyzes the combi-cycle, the advantage of which is easy separation of CO2 for its storage and further usage. The first part shortly presents the currently used cycles and introduces the Graz cycle. It also lists its advantages and disadvantages. The second part focuses on the description of the calculation of thermal efficiency of the cycle and the calculation itself. The calculation is attached in a separate.xls file. At the end of the thesis, the result of the calculation is interpreted and the conditions under which the project would be realized are outlined. Klíčová slova: Graz cyklus, bezemisní elektrárna, zachycování CO 2, metan, tepelný cyklus Key words: Graz cycle, zero emission power plant, CO 2 retention, methane, thermodynamic cycle
5 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE TKACHUK, A.. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Jan Fiedler, Dr.
6 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce. Vycházel jsem při tom ze svých znalostí, odborných konzultací a uvedených literárních zdrojů. V Brně, dne. Podpis.
7 PODĚKOVÁNÍ Rád bych poděkoval Ing. Milanu Kořistovi Ph.D. ze odbornou pomoc při výpočtu této bakalářské práce. Také bych rád poděkoval doc. Ing. Janu Fiedleru, Dr. za vedení této práce. A samozřejmě také mým rodičům za podporu při studiu.
8 OBSAH 1 ÚVOD SOUČASNÉ POUŽÍVANÉ TECHNOLOGIE Rankine Clausiův cyklus (RC) Braytonův cyklus Paroplynový cyklus POPIS TEPELNÉHO CYKLU GRAZ Představení Graz cyklu Výhody Graz cyklu Nevýhody Graz cyklu Účinnost cyklu Graz Design komponentů Spalovací komora HTT turbína Kompresory HPT turbína HRSG Najíždění a částečné zatížení METODA VÝPOČTU Zadání Zjednodušení předpoklady Označení jednotlivých bodů ve schématu Obecný postup výpočtu Seznam použitých veličin Hlavní použité výpočtové vztahy v jednotlivých zařízeních VÝPOČET ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ Andriy Tkachuk
9 9 SEZNAM PŘÍLOH Andriy Tkachuk
10 1 Úvod Asi 60 % skleníkového efektu je způsobeno CO 2. Metan, oxidy dusíku a freony způsobují zbytek. Přitom 90 % CO 2 pochází ze spalování fosilních paliv hlavně v oblasti energetiky. Zbytek pochází z průmyslu, zemědělství a lesních požárů. Bez fosilních paliv se ale zatím neobejdeme. Proto je nutné hledat účinnější metody přeměny energie a také metody, jak CO 2 vzniklé v elektrárnách zachycovat. Cyklus Graz by mohl být jednou z odpovědí na tyto dvě otázky, a přispět tak k důslednějšímu plnění Kjótského protokolu. Od devadesátých let se na Technické Univerzitě v Grazu vyvíjel tepelný cyklus, na jehož základě má být postavena elektrárna s nulovými emisemi za předpokladu, že odloučené CO 2 budeme někde skladovat, např. vtlačováním do vytěžených ropných vrtů. Cyklus využívá technologií jak plynových, tak i parních turbín. Optimalizace tepelné elektrárny začíná optimalizací tepelného cyklu elektrárny. Hlavními limity pro optimalizaci cyklu elektrárny jsou přenos tepla, tlakové ztráty, možnosti chlazení a dostupné materiály Andriy Tkachuk
11 2 Současné používané technologie Jenom velice stručně bych rád zopakoval současné používané typy cyklů na přeměnu chemické energie na mechanickou a elektrickou. Především se zaměřím na termickou účinnost cyklů a možnosti zachycování CO Rankine Clausiův cyklus (RC) V současnosti nejrozšířenější je RC cyklus. K jeho výhodám patří odzkoušené a relativně levné technologie. Je několik způsobů, jak můžeme zvýšit jeho účinnost: a) zvyšování parametrů vstupní páry b) snižování teploty chladicí vody v kondenzátoru c) regenerace zvýšení počtu regeneračních ohříváků d) přihřívání páry V současné době moderní elektrárny s kritickými a nadkritickými parametry dosahují účinnosti kolem 42 %. CO 2 lze chemicky zachycovat ze spalin, což však snižuje celkovou účinnost cyklů asi o 8-9%. Obrázek 1: Schéma RC cyklů Braytonův cyklus Velice často používaný je rovněž Braytonův cyklus. Jedná se o velice kompaktní otevřený cyklus. Dosahuje účinnosti někdy i více jak 40%. Problémem je zachycování CO 2 ze spalin a to hlavně kvůli vysokému přebytku vzduchu a přítomnosti dusíku ve spalinách Andriy Tkachuk
12 Obrázek 2: Schéma Braytonova cyklu Paroplynový cyklus Jedná se o kombinaci Braytonova a RC cyklu, kdy spaliny ze spalovací turbíny generují páru v HRSG. Díky tomuto má tento cyklus i největší účinnost. Současné cykly dosahují až 60 % účinnosti. Ovšem nastávají tady stejné problémy s odloučením CO 2, což velmi významně snižuje účinnost cyklu. Obrázek 3: Schéma paroplynového oběhu Andriy Tkachuk
13 3 Popis tepelného cyklu Graz 3.1 Představení Graz cyklu Na obrázku dole vidíme schéma Graz cyklu s jeho hlavními komponenty. Graz cyklus kombinuje vysokoteplotní Braytonův cyklus (kompresory CO 2, kompresory C1/C2, spalovací komora a HTT turbína) a nízkoteplotní RC cyklus (LPT turbína, HRSG a parní turbína HPT). Palivo, metan, spolu se stechiometrickým množstvím kyslíku je dodáváno do spalovací komory, která pracuje s tlakem 40 bar. Směs vodní páry a CO 2 a čistá vodní pára recirkulují v cyklu, aby chladily hořáky a stěny spalovací komory. Směs o složení 77 % H 2 O a 23% CO 2 odchází ze spalovací komory o teplotě 1400 C. Médium expanduje v turbíně HTT na tlak asi 1,05 bar. Vycházející spaliny jsou ochlazovány v HRSG, kde se předehřívá, vypařuje voda a přehřívá pára. Poté ale jenom část směsi expanduje v turbíně LPT. Zbytek se vrací jako reflux pro chlazení spalovací komory. Po expanzi v LPT část páry zkondenzuje a odchází jako voda. Veškerý CO 2 a část páry odchází z kondenzátoru v plynném stavu a po kompresi na 1 bar se v dalším stupni chlazení odloučí zbývající voda. Čistý CO 2 pak může po další kompresi být uskladněn a použit. Voda se přes kondenzační a napájecí čerpadlo stlačí na 180 bar a v HRSG se ohřeje na 550 C. Poté je po expanzi v turbíně HPT zavedena do spalovací komory pro její chlazení. Obrázek 4: Schéma Graz cyklu Andriy Tkachuk
14 3.2 Výhody Graz cyklu Umožňuje dodání tepla při velmi vysokých teplotách Expanze probíhá na úrovni vakua, takže může být dosažena vysoká termická účinnost Dvousložková směs (CO 2 a H 2 O) má velmi malou kompresní práci Jenom plynné CO 2 potřebuje kompresor, voda může být stlačena v kapalném stavu Oproti paroplynovému cyklu relativně malé měrné objemy při nízkých teplotách Jednoduché odloučení CO Nevýhody Graz cyklu Velmi složité zařízení oproti jiným cyklům Problém s převodovkou při větších výkonech turbosoustrojí Náročné technologie chlazení spalovací komory a HTT turbíny Obtížnější regulace vždy musí být zachován stechiometrický poměr, aby se ve spalinách neobjevoval metan 3.4 Účinnost cyklu Graz Pokud započteme termodynamickou účinnost zařízení, tlakové ztráty, mechanické a elektrické ztráty, můžeme dosáhnout účinnosti až kolem 63 %. Tím je mírně nad současnými paroplynovými cykly. Pokud ovšem započteme zařízení na výrobu kyslíku, klesne účinnost na 57,5 %. Dále musíme započítat kompresi kyslíku a paliva na tlak spalovací komory, a tím se dostaneme na účinnost kolem 55 %. Ovšem v této účinnosti je už započítané zařízení na oddělení CO 2. Na obrázku dole vidíme TS diagram Graz cyklu. Vidíme zřetelně vysokoteplotní plynovou smyčku a nízkoteplotní parní smyčku. Obrázek 5: TS diagram Graz cyklu Andriy Tkachuk
15 3.5 Design komponentů Na obrázku dole vidíme celkové uspořádání jednotlivých zařízení. Turbosoustrojí má 3 hřídele. Zařízené fungují na různých otáčkách , a 3000 rpm. Pro turbosoustrojí větší než 50 MW je problém s převodovkou, proto se může použít buď přímé spojení, nebo se sníží otáčky jednotlivých zařízení. Nyní přejdeme k detailnějšímu popisu jednotlivých komponent. Obrázek 6: Celkové uspořádání turbosoustrojí Spalovací komora Nejdůležitějším úkolem spalovací komory je zajištění dokonalého promíchání paliva a kyslíku, který je přiváděn ve stechiometrickém množství. Odklon od stechiometrického množství by způsobil menší účinnost spalovací komory a nežádoucí příměsi v médiu cyklu. Chladicí médium musí být přivedeno do plamene, jinak by hrozilo nebezpečí disociace produktů reakce. Musí být ale zabráněno tomu, aby chladicí médium odneslo část paliva a kyslíku od spalovacího prostoru. Chladicí médium je tvořeno vodní párou z turbíny HPT a směsi vodní páry a CO 2 z refluxu. Na obrázku dole vidíme návrh hořáku pro tyto účely. Po obvodu je umístěno 6 hořáku po 4 v paralelním zapojení. Pára je přiváděna přímo do hořáku, aby vytvářela chladicí vír kolem plamene. Zbytek chladicího média je přiváděn klasicky přímo do spalovací komory Obrázek 7: Uspořádání hořáku Andriy Tkachuk
16 3.5.2 HTT turbína Tato turbína je jedním z nejnáročnějších komponent celého turbosoustrojí. Vysoký tlakový poměr 40:1 a velká změna měrného objemu způsobuje, že je lepší rozdělit tuto turbínu na 2 části. První stupeň pracuje na rpm a druhý a třetí na rpm. První stupeň je chlazen vodní párou, která vytváří na stupni film, který ho chrání před vysokou teplotou 1400 C. Tento systém chlazení byl vyvinut a patentován na TU Graz. Obrázek 8: HTT, HPT turbína a spalovací komora 6 Obrázek 9: Chlazení HTT turbíny párou Andriy Tkachuk
17 3.5.3 Kompresory Vstupní kompresory pro palivo a kyslík se neliší od současně používaných kompresorů. Kompresory pro směs CO 2 a vodní páry musí pracovat na různých otáčkách kvůli kompresibilitě CO 2, protože se výrazně mění jeho měrný objem. Proto je nutné kompresor rozdělit na více těles. Tento design umožňuje rozumnou délku lopatek HPT turbína Jedná se o klasickou protitlakou turbínu. Mnoho vyzkoušených a spolehlivých řešení je k dispozici HRSG HRSG zařízení by mělo být jednodušší a levnější než pro paroplynový cyklus, a to hlavně díky menšímu teplotnímu rozdílu. Jisté problémy ale může způsobit nepatrné množství CO 2 v napájecí vodě, které vytváří H 2 CO 3. Proto bude nutné použit dražší materiály v nízkoteplotním pásmu Najíždění a částečné zatížení Návrh spalovací komory a hořáku stejně jako chlazení lopatek vyžaduje páru pro najetí. Proto je nezbytné zajistit základní parní kotel nebo připojení na parní síť. Částečné zatížení se provádí snížením průtoku paliva a kyslíku. Snížení teploty vede k nižšímu průtoku do HTT a snížení tlaků ve spalovací komoře. Tlak v kondenzátoru se také změní. Účinnost cyklu by měla byt vysoká i při částečném zatížení Andriy Tkachuk
18 4 Metoda výpočtu 4.1 Zadání Cyklus: Médium: p 0 = 40 bar t 0 = 1400 deg. C w 0,H2O = 0,77 w 0,CO2 = 0,23 p 1 = 1,05 bar p 20 = 1 bar r c p k M c pm pro plyny O 2, CO 2, CH 4 8 p 21 = 1 bar p 9 = 190 bar t 9 = 549 deg. C p 13 = 1 bar t 13 = 20 deg. C p 14 = 1 bar t 14 = 20 deg. C p 23 = 1 bar t 23 = 20 deg. C p 25 = 1 bar t 25 = 20 deg. C Δ H o r = -802,324 kj/mol P mech = 20 MW 4.2 Zjednodušení předpoklady 1. Isoentropická zařízení 2. Žádné tepelné ani hydraulické ztráty 3. Rozdělení spalovací komory na dílčí prvky: a) smíšení paliva s kyslíkem b) spálení c) smíšení s refluxem d) smíšení s párou -18- Andriy Tkachuk
19 4. Zkondenzovaná voda neobsahuje žádné CO 2, takže se CO 2 nerozpouští ve vodě na H 2 CO Neuvažuji závislost plynových konstant CO 2 na teplotě 6. Dokonalé stechiometrické spálení 4.3 Označení jednotlivých bodů ve schématu 0 stav před turbínou HTT po smíšení spalin s refluxem a párou 1 stav za turbínou HTT 2 stav v horké větvi za HRSG po ochlazení spalin 3 stav po oddělení refluxu před turbínou LTT 4 stav za turbínou LTT 5 stav za kondenzátorem po oddělení CO 2 a nezkondenzované H 2 O 6 stav za kondenzačním čerpadlem 7 stav po odvedení části vody ze systému 8 stav za napájecím čerpadlem 9 stav ve studené větvi za HRSG přehřátá pára 10 stav po expanzi v parní turbíně HPT 11 reflux před kompresorem 12 - reflux za kompresorem 13 vstup kyslíku 14 vstup paliva, metanu 15 stav za kompresorem kyslíku 16 stav za kompresorem metanu 17 stav po stechiometrickém spálení 18 smísení refluxu se spalinami 19 výstup CO 2 a H 2 O z kondenzátoru 20 komprese CO 2 a H 2 O 21 přidání vody do systému z chladiče 22 stav po smísení paliva a kyslíku 23 odvod CO 2 24 zkondenzování další vody v chladiči 25 vypouštění vody ze systému -19- Andriy Tkachuk
20 13 N 15 Q Smí šení 22 R Spal. komo ra 17 A Smíšení 18 B 0 Smíšení C HTT 1 14 P F L HPT 9 D HRSG 8 K Čerp E 3 G LTT 4 H Kondenzátor 19 M 20 S Chladič I čerp. 6 J Obrázek 10: Výpočtové schéma Graz cyklu podle obrázku Andriy Tkachuk
21 4.4 Obecný postup výpočtu Nejprve si vypočítáme parametry za kompresory CH 4 a O 2 na vstupu do cyklu. Potom si vypočítáme parametry po smísení a hoření paliva s kyslíkem. Následně si systém rozdělíme na dvě smyčky. I. smyčka 0-C-1-D-2-E-11-F-12-A-18-B-0 II. smyčka 0-C-1-D-2-E-3-G-4-H-5-I-6-J-7-K-8-D-9-L-10-B-0 Hmotnostní průtoky zjistíme iterováním, aby na konci smyčky byly stejné hodnoty jako na začátku. Ukázka všech hodnot, které počítám ke každému bodu: c p0, H2O, c p0, r 0,H2O, r 0, κ 0,H2O, κ 0, p 0, H2O, p 0, CO2, h 0, CO2, h 0, H 0 se počítá u všech bodů stejně, proto je ukážu pouze u bodu 0. Všechny veličiny, kromě tlaků, který udávám v barech, jsou v základních jednotkách. V uzlech, kde již není CO 2 se jeho hodnoty nepočítají. 4.5 Seznam použitých veličin Veličiny s indexem i, který odpovídá jednotlivým bodům t i - teplota p i tlak v i měrný objem w i, H2O - hmotnostní zlomek H 2 O w i, CO2 - hmotnostní zlomek CO 2 x i, H2O objemový zlomek H 2 O x i, CO2 - objemový zlomek CO 2 c pi, H2O měrná tepelná kapacita H 2 O c pi měrná tepelná kapacita směsi r i,h2o plynová konstanta H 2 O r i plynová konstanta směsi κ i,h2o kappa H 2 O κ i - kappa m i hmotnostní průtok T i termodynamická teplota p i, H2O parciální tlak H 2 O p i, CO2 parciální tlak CO 2 h i, H2O měrná entalpie H 2 O h i, CO2 měrná entalpie CO 2 h i měrná entalpie směsi -21- Andriy Tkachuk
22 s i, H2O měrná entropie H 2 O H i entalpický tok t 0 deg. C 1400,00 p 0 bar 40,00 T 0 = (w0, H2O r 0,H2O + w 0, CO2 r CO2 ) v 0 m 3 /kg p0 w 0, H2O - 0,77 w 0, CO2-0,23 x 0, H2O - 0,89 x 0, CO2-0,11 c p0, H2O J/kgK = h(p 0,t 0 ) - h(p 0,t 0-0,1) 0,1 (malá isobarická změna) c p0 J/kgK = w 0, H2O c p0, H2O + w 0, CO2 c pco2 p 0 v 0,H2O = r 0,H2O J/kgK T0 r 0 J/kgK = w 0, H2O r 0,H2O + w 0, CO2 r CO2 p0 0,999 ln( ) p0 = v0 ln( ) κ 0,H2O - v( p0 0,999; s0 ) (malá isoentropická změna) x 0, H2O x 0, CO2 1 = 1+ ( + ) Richarzův vzorec 9 κ 0 - κ 0,H2O 1 κ CO2 1 m 0 kg/s 19,42 T 0 K = t ,15 p 0, H2O bar = p 0 x 0, H2O p 0, CO2 bar = p 0 x 0, CO2 h 0, H2O J/kg = h 0, H2O (p 0 ;t 0 ) h 0, CO2 J/kg = c pco2 T 0 h 0 J/kg = w 0, H2O h 0, H2O + w 0, CO2 h 0, CO2 s 0, H2O J/kgK = s 0, H2O (p 0 ;t 0 ) H 0 W = m 0 h Andriy Tkachuk
23 4.6 Hlavní použité výpočtové vztahy v jednotlivých zařízeních Kompresor O 2 - N Dojde k isoentropické kompresi kyslíku na p 15 = 40 bar T 15 = T Kompresor CH 4 - P Použijeme stejné vztahy jako u kompresoru kyslíku Smísení - Q Dojde ke smísení O 2 a CH 4. Vyjdeme ze směšovací rovnice. T 22 = Spálení - R Protože je cyklus navržen tak, aby pracoval se směsí vodní páry a plynného CO 2, které je odlučováno jako destilační zbytek v kondenzátoru, tak je potřebné spalovat metan s kyslíkem stechiometricky. Tak vzniká pouze směs vodní páry a plynného CO 2 bez zbytku paliva a oxidantu. Stechiometrické spálení je popsáno vztahy 8 : CH 4 + 2O 2 = 2H 2 O + CO 2 o Δ H r reakční entalpie při 298,15 K ΔH o sp reakční entalpie přepočtena na teplotu za kompresory metanu a kyslíku po smísení T 22 = 826 K 826 ΔH o sp (T=826K) = Δ H o r + Δ c p dt T17 298,15 o 0 = - ΔH sp + ( c pm, co + 2 c ) 2 pm, H 2O 298,15 o 0 = - ΔH sp + ( + c ) (T ,15) T 17 c pm, co 2 2 pm, H 2O H 17 = m 17 c p,17 T Andriy Tkachuk
24 Smyčka I 0-1 Turbína HTT - C Dojde k isoentropické expanzi směsi plynů. p 1 = 1,05 bar - dáno T 1 = T 0 p ( p 1 0 ) κ 1 () 0 κ 0 s 1,H2O = s 0,H2O x κ = 1+ ( κ 0, H2O 0,H2O x + 1 κ 0, CO2 CO2 ) 1 1 zdroj HRSG horká větev - D Dojde k ochlazení spalin, voda se ohřeje na stav sytosti, vypaří se a vzniklá pára se přehřeje. Vyjdeme z tepelné bilance výměníku. Průběh teplot v HRSG teplota / C Horká větev - spaliny Studená větev - voda bezrozměrová plocha HRSG Obrázek 11 : Graf průběhu teplot v HRSG -24- Andriy Tkachuk
25 m 9 (h 9 h 8 ) = m 1 (c p1 T 1 c p2 T 2 ) T 2 = m m 1 9 ( h 9 h ) + c c 8 p2 p1 T Rozbočení - E Část média se vrací do cyklu a část pokračuje na nízkotlakou turbínu LPT. Změní se pouze hmotnostní průtok, který zjistím následnou iterací Kompresor - F Jedná se o isoentropickou kompresi. T 12 = T Smísení - A Dochází ke smísení proudů 17 a 12 a ochlazení spalin. Vyjdeme ze směšovací rovnice. ( m c p,17 T17 + m12 h h 18 = m18 h18 T 18 = ) c p,18 Smyčka II 0-1 a 1-2 jsou stejné jako ve smyčce I 2-3 Rozbočení - E Dojde k rozdělení média. V této smyčce médium pokračuje na nízkotlakou turbínu LPT. Změní se pouze hmotnostní průtok. m 3 = m 2 m Andriy Tkachuk
26 3-4 Turbína LPT - G Stejně jako u turbíny HTT dojde k isoentropické expanzi směsi plynů, proto použijeme stejné vztahy pro výpočet hodnot. 4-5 Kondenzátor - H Dojde ke zkondenzování části vody. Zbytek vody v plynném stavu spolu s celým CO 2 odejde z kondenzátoru do kompresoru. Zvolíme si teplotu chladicí vody, teplotu o kterou se ohřeje a koncový teplotní rozdíl kondenzátoru. t chl.v. = 20 C Dt chl.v. = 10 C t n (nedohřev) = 4 C t c = = 34 C Pro výslednou teplotu t c si najdeme tlak sytostí a ten také budeme chtít, aby byl za turbínou. 5-6 Kondenzační čerpadlo - I Dojde k isoentropické kompresi zkondenzované vody na p 6 = 1 bar Všechny ostatní veličiny vypočítáme pomocí parních tabulek. 6-7 Rozbočení - J Dochází k smísení se zkondenzovanou vodou z druhého stupně chladiče a vypouštění přebytečné vody ze systému. Mění se pouze hmotnostní průtok. 7-8 Napájecí čerpadlo - K Dojde k isoentropické kompresi vody na p 8 = 190 bar Všechny ostatní veličiny vypočítáme pomocí parních tabulek. 8-9 HRSG studená větev - D Dojde k ohřevu vody na stav sytosti, odpaření a přehřátí páry na námi požadovanou teplotu t 9 = 550 C Výsledný pinch point v HRSG je 120 C -26- Andriy Tkachuk
27 9-10 Turbína ST - L Dochází ke isoentropické expanzi páry na protitlak p 10 = 40 bar. Všechny ostatní veličiny vypočítáme pomoci parních tabulek. A ještě zbývá kompresor na výstupu z kondenzátoru Kompresor - M Použijeme stejné vztahy jako pro kompresor F Účinnost cyklů vypočítáme jako podíl tepla dodaného a mechanického výkonu jednotlivých zařízení. Výkony jednotlivých kompresorů, čerpadel a turbín vypočítáme jako rozdíl entalpií před a za zařízením. K výkonům kompresorů a čerpadel dáváme znaménko minus a k turbinám plus. Teplo přivedené vypočítáme jako rozdíl entalpií před a po spálení. η = P mech = P N + P P + P C + P F + P G + P I + P K + P L + P M Q d = H 17 H 22 Pro kontrolu si uděláme hmotnostní bilanci. Hmotnostní průtoky na vstupu do cyklů musí být stejné jako na výstupu. m 13 + m 14 = m 23 + m Andriy Tkachuk
28 5 Výpočet Výpočet cyklu je proveden v MS Excelu a je nedílnou součástí této bakalářské práce jako příloha č 1. Pro účely tištěné formy je ale přenesen do MS Wordu. Proto zobrazují pouze hlavní uzly. Nejdříve si ukážeme výpočet vstupní části do cyklů t 13 deg.c 20,00 p 15 bar 40 T 22 K 826,2887 T 13 K 293,15 p 15 Pa t 22 deg.c 553,1387 p 13 bar 1,00 v 15 m3/kg 0, p 22 bar 40 p 13 Pa ,00 T 15 K 841,0491 m 22 kg/s 2, v 13 m3/kg 0,76 t 15 deg.c 567,8991 p 22, O2 bar 26,66667 h 13 J/kg ,55 h 15 J/kg p 22, CH4 bar 13,33333 m 13 kg/s 1,49 m 15 kg/s 1,49 c p22, J/kg 1335,667 H 13 W ,25 H 15 W h 22 J/kg H 22 W N Pc W -7,49E Q Smíšení R Spal. komora Pc W -6,38E P 16 Q dodané W 2,49E+07 t 14 deg.c 20,00 p 16 bar 40 T 17 K 6894,143 T 14 K 293,15 p 16 Pa t 17 deg.c 6620,993 p 14 bar 1,00 v 16 m3/kg 0, p 17 bar 40 p 14 Pa ,00 T 16 K 686,7459 c p17, H2O J/kgK 2934,746 v 14 m3/kg 1,52 t 16 deg.c 413,5959 c p17 J/kgK 1772,532 h 14 J/kg ,95 h 16 J/kg x 17, CO2-0, m 14 kg/s 0,75 m 16 kg/s 0, x 17, H2O - 0, H 14 W ,58 H 16 W w 17, CO2-0, w 17, H2O - 0, ΔH sp o H 17 W Andriy Tkachuk
29 Nyní si ukážeme výpočet ochlazení plamene pomocí refluxu po stechiometrickém spálení t 0 deg. C 1400,00 p 0 bar 40,00 v 0 m 3 /kg 0,16 w 0, H2O - 0,77 w 0, CO2-0,23 x 0, H2O - 0,89 x 0, CO2-0,11 c p0, H2O J/kgK 2284,80 c p0 J/kgK 1948,13 r 0,H2O J/kgK 451,53 T 17 K 6894,143 r 0 J/kgK 391,14 t 17 deg.c 6620,993 κ 0,H2O - 1,28 p 17 bar 40 κ 0-1,29 c p17, H2O J/kgK 2934,746 m 0 kg/s 19,42 c p17 J/kgK 1772,532 T 0 K 1673,15 x 17, CO2-0, p 0, H2O bar 35,58 x 17, H2O - 0, p 0, CO2 bar 4,42 w 17, CO2-0, h 0, H2O J/kg ,30 w 17, H2O - 0, h 0, CO2 J/kg ,15 ΔH sp o h 0 J/kg ,25 H 17 W s 0, H2O J/kgK 8982,10 H 0 W ,32 17 A Smíšení B 18 0 Smíšení t 12 deg. C 1212,086 t 18 deg. C 1576,42 t 10, deg. C 301,4823 p 12 bar 40 p 18 bar 40,00 p 10 bar 40 v 12 m3/kg 0 v 18 m 3 /kg - v 10 m3/kg 0, w 12, H2O - 0,77 w 18, H2O - 0,73 w 10, H2O - 1 w 12, CO2-0,23 w 18, CO2-0,27 w 10, CO2-0 x 12, H2O - 0, x 18, H2O - 0,86 x 10, H2O - 1 x 12, CO2-0, x 18, CO2-0,14 x 10, CO2-0 c p12, H2O J/kgK 2284,804 c p18, H2O J/kgK 2934,75 c p10, H2O J/kgK 2868,326 c p12 J/kgK 1948,129 c p18 J/kgK 2354,10 c p10 J/kgK 2868,326 r 12,H2O J/kgK 259,3689 r 18,H2O J/kgK - r 10,H2O J/kgK - r 12 J/kgK 243,1772 r 18 J/kgK - r 10 J/kgK - κ 12,H2O - 1, κ 18,H2O - - κ 10,H2O - 1, κ 12-1, κ κ 10-1, m 12 kg/s 13,7666 m 18 kg/s 16,00 m 10 kg/s 3, T 12 K 1485,236 T 18 K 1849,57 T 10 K 574,6323 p 12, H2O bar 35,64276 p 18, H2O bar 34,56 p 10, H2O bar 40 p 12, CO2 bar 4, p 18, CO2 bar 5,44 p 10, CO2 bar 0 h 12, H2O J/kg h 18, H2O J/kg - h 10, H2O J/kg h 12, CO2 J/kg h 18, CO2 J/kg - h 10, CO2 J/kg 0 h 12 J/kg h 18 J/kg ,36 h 10 J/kg s 12, H2O J/kgK 8982,1 s 18, H2O J/kgK - s 10, H2O J/kgK 6371,589 H 12 W H 18 W ,95 H 10 W Andriy Tkachuk
30 Expanze v HTT turbíně a ochlazení spalin v HRSG t 0 deg. C 1400,00 p 0 bar 40,00 v 0 m 3 /kg 0,16 w 0, H2O - 0,77 w 0, CO2-0,23 x 0, H2O - 0,89 x 0, CO2-0,11 c p0, H2O J/kgK 2284,80 c p0 J/kgK 1948,13 r 0,H2O J/kgK 451,53 r 0 J/kgK 391,14 κ 0,H2O - 1,28 κ 0-1,29 m 0 kg/s 19,42 T 0 K 1673,15 p 0, H2O bar 35,58 t 1 deg. C 597,5107 p 0, CO2 bar 4,42 p 1 bar 1,05 h 0, H2O J/kg ,30 v 1 m3/kg 2, h 0, CO2 J/kg ,15 w 1, H2O - 0,77 h 0 J/kg ,25 w 1, CO2-0,23 s 0, H2O J/kgK 8982,10 x 1, H2O - 0, H 0 W ,32 x 1, CO2-0, c p1, H2O J/kgK 2193,879 c p1 J/kgK 1878,117 0 C HTT 1 r 1,H2O J/kgK 461,2683 r 1 J/kgK 398,6397 κ 1,H2O - 1, κ 1-1, m 1 kg/s 19,42192 T 1 K 870,6607 Pt W 3,43E+07 p 1, H2O bar 0, p 1, CO2 bar 0, h 1, H2O J/kg h 1, CO2 J/kg ,4 h 1 J/kg s 1, H2O J/kgK 8982,1 H 1 W D HRSG 8 Pt W -1,10E+07 t 2 deg. C 325,8682 p 2 bar 1,05 v 2 m3/kg 1, w 2, H2O - 0,77 w 2,CO2-0,23 x 2, H2O - 0, x 2, CO2-0, c p2, H2O J/kgK 2070,617 c p2 J/kgK 1783,205 r 2,H2O J/kgK 281,5401 r 2 J/kgK 260,249 κ 2,H2O - 1, κ 2-1, m 2 kg/s 19,42192 T 2 K 599,0182 p 2, H2O bar 0, p 2, CO2 bar 0, h 2, H2O J/kg - h 2, CO2 J/kg - h 2 J/kg s 2, H2O J/kgK 8982,1 H 2 W Andriy Tkachuk
31 Expanze v LPT turbíně a vykondenzování části vody v kondenzátoru 3 t 3 deg. C 325,87 p 3 bar 1,05 v 3 m 3 /kg 1,90 w 3, H2O - 0,77 w 3,CO2-0,23 x 3, H2O - 0,89 x 3, CO2-0,11 c p3, H2O J/kgK 2070,62 c p3 J/kgK 1783,20 r 3,H2O J/kgK 281,54 r 3 J/kgK 260,25 κ 3,H2O - 1,34 κ 3-1,26 m 3 kg/s 5,66 T 3 K 599,02 p 3, H2O bar 0,94 p 3, CO2 bar 0,11 h 3, H2O J/kg - h 3, CO2 J/kg - h 3 J/kg ,39 s 3, H2O J/kgK 8982,10 H 3 W ,18 G LPT 4 t 4 deg. C 70,75 p 4 bar 0,07 v 4 m 3 /kg 16,08 w 4, H2O - 0,77 Pt W w 4, CO2-0,23 x 4, H2O - 0,89 x 4, CO2-0,11 c p4, H2O J/kgK 1894,67 c p4 J/kgK 1647,72 r 4,H2O J/kgK 281,54 r 4 J/kgK 260,25 κ 4,H2O - 1,34 κ 4-1,26 m 4 kg/s 5,66 T 4 K 343,90 p 4, H2O bar 0,06 t 5 deg. C 34,00 p 4, CO2 bar 0,01 p 5 bar 0,07 h 4, H2O J/kg ,77 v 5 m /kg 0,00 h 4, CO2 J/kg ,61 w 5, H2O - 1,00 h 4 J/kg ,85 w 5, CO2-0,00 s 4, H2O J/kgK 8982,10 x 5, H2O - 1,00 H 4 W ,67 x 5, CO2-0,00 c p5, H2O J/kgK 4178,47 c p5 J/kgK 4178,47 r 5,H2O J/kgK - r 5 J/kgK - H κ 5,H2O - - κ Kondenzátor m 5 kg/s 2,80 T 5 K 307,15 19 p 5, H2O bar 0,07 p 5, CO2 bar 0,00 h 5, H2O J/kg ,31 h 5, CO2 J/kg 0,00 h 5 J/kg ,31 s 5, H2O J/kgK 563,75 H 5 W , Andriy Tkachuk
32 Stlačení v napájecím čerpadle na 1 bar t 5 deg. C 34,00 p 5 bar 0,07 v 5 m 3 /kg 0,00 w 5, H2O - 1,00 w 5, CO2-0,00 5 x 5, H2O - 1,00 x 5, CO2-0,00 c p5, H2O J/kgK 4178,47 c p5 J/kgK 4178,47 r 5,H2O J/kgK - r 5 J/kgK - κ 5,H2O - - Pc W -261,8 κ m 5 kg/s 2,80 T 5 K 307,15 p 5, H2O bar 0,07 p 5, CO2 bar 0,00 I čerp. 6 h 5, H2O J/kg ,31 t 6 deg. C 39,38 h 5, CO2 J/kg 0,00 p 6 bar 1,00 h 5 J/kg ,31 v 6 m 3 /kg 0,00 s 5, H2O J/kgK 563,75 w 6, H2O - 1,00 H 5 W ,72 w 6, CO2-0,00 x 6, H2O - 1,00 x 6, CO2-0,00 c p6, H2O J/kgK 4178,47 c p6 J/kgK 4178,47 r 6,H2O J/kgK - r 6 J/kgK - κ 6,H2O - - κ m 6 kg/s 2,80 T 6 K 312,53 p 6, H2O bar 0,00 p 6, CO2 bar 0,00 h 6, H2O J/kg ,93 h 6, CO2 J/kg 0,00 h 6 J/kg ,93 s 6, H2O J/kgK 563,75 H 6 W , Andriy Tkachuk
33 Komprese v napájecím čerpadle na 190 bar a přeměna vody na přehřátou páru 9 P W -1,10E+07 Pc W -6,49E+04 D HRSG 8 K Čerp. 7 t 9, deg. C 550,00 t 8 deg. C 39,93 t 7 deg. C 39,38 p 9 bar 190,00 p 8 bar 190,00 p 7 bar 1,00 v 9 m 3 /kg 0,02 v 8 m 3 /kg 0,00 v 7 m 3 /kg 0,00 w 9, H2O - 1,00 w 8, H2O - 1,00 w 7, H2O - 1,00 w 9, CO2-0,00 w 8, CO2-0,00 w 7, CO2-0,00 x 9, H2O - 1,00 x 8, H2O - 1,00 x 7, H2O - 1,00 x 9, CO2-0,00 x 8, CO2-0,00 x 7, CO2-0,00 c p9, H2O J/kgK 2870,96 c p8, H2O J/kgK 4178,47 c p7, H2O J/kgK 4178,47 c p9 J/kgK 2870,96 c p8 J/kgK 4178,47 c p7 J/kgK 4178,47 2 r 9,H2O J/kgK - r 8,H2O J/kgK - r 7,H2O J/kgK - r 9 J/kgK - r 8 J/kgK - r 7 J/kgK - κ 9,H2O - 1,30 κ 8,H2O - - κ 7,H2O - - κ 9-1,30 κ κ m 9 kg/s 3,42 m 8 kg/s 3,42 m 7 kg/s 3,42 T 9 K 823,15 T 8 K 313,08 T 7 K 312,53 p 9, H2O bar 190,00 p 8, H2O bar 0,00 p 7, H2O bar 0,00 p 9, CO2 bar 0,00 p 8, CO2 bar 0,00 p 7, CO2 bar 0,00 h 9, H2O J/kg ,97 h 8, H2O J/kg ,70 h 7, H2O J/kg ,93 h 9, CO2 J/kg 0,00 h 8, CO2 J/kg 0,00 h 7, CO2 J/kg 0,00 h 9 J/kg ,97 h 8 J/kg ,70 h 7 J/kg ,93 s 9, H2O J/kgK 6371,59 s 8, H2O J/kgK 563,75 s 7, H2O J/kgK 563,75 H 9 W ,69 H 8 W ,07 H 7 W , Andriy Tkachuk
34 Reflux po kompresi na tlak spalovací komory a vodní pára po expanzi v turbíně HPT na tlak spalovací komory 12 t 12 deg. C 1212,09 t 10, deg. C 301,48 p 12 bar 40,00 p 10 bar 40,00 v 12 m 3 /kg 0,00 v 10 m 3 /kg 0,06 w 12, H2O - 0,77 w 10, H2O - 1,00 w 12, CO2-0,23 w 10, CO2-0,00 x 12, H2O - 0,89 x 10, H2O - 1,00 x 12, CO2-0,11 x 10, CO2-0,00 c p12, H2O J/kgK 2284,80 c p10, H2O J/kgK 2868,33 c p12 J/kgK 1948,13 c p10 J/kgK 2868,33 r 12,H2O J/kgK 259,37 r 10,H2O J/kgK - r 12 J/kgK 243,18 r 10 J/kgK - κ 12,H2O - 1,28 κ 10,H2O - 1,28 10 κ 12-1,29 κ 10-1,28 m 12 kg/s 13,77 m 10 kg/s 3,42 T 12 K 1485,24 T 10 K 574,63 p 12, H2O bar 35,64 p 10, H2O bar 40,00 p 12, CO2 bar 4,36 p 10, CO2 bar 0,00 h 12, H2O J/kg ,55 h 10, H2O J/kg ,31 h 12, CO2 J/kg ,93 h 10, CO2 J/kg 0,00 h 12 J/kg ,04 h 10 J/kg ,31 s 12, H2O J/kgK 8982,10 s 10, H2O J/kgK 6371,59 H 12 W ,19 H 10 W ,38 Pt W 1,50E+06 F L HPT 9 11 t 9, deg. C 550,00 p 9 bar 190,00 v 9 m 3 /kg 0,02 Pc W -9,93E+06 w 9, H2O - 1,00 w 9, CO2-0,00 t 11 deg. C 325,87 x 9, H2O - 1,00 p 11 bar 1,05 x 9, CO2-0,00 v 11 m3/kg 1,90 c p9, H2O J/kgK 2870,96 w 11, H2O - 0,77 c p9 J/kgK 2870,96 w 11,CO2-0,23 r 9,H2O J/kgK - x 11, H2O - 0,89 r 9 J/kgK - x 11, CO2-0,11 κ 9,H2O - 1,30 c p11, H2O J/kgK 2070,62 κ 9-1,30 c p11 J/kgK 1783,20 m 9 kg/s 3,42 r 11,H2O J/kgK 281,54 T 9 K 823,15 r 11 J/kgK 260,25 p 9, H2O bar 190,00 κ 11,H2O - 1,34 p 9, CO2 bar 0,00 κ 11-1,33 h 9, H2O J/kg ,97 m 11 kg/s 13,77 h 9, CO2 J/kg 0,00 T 11 K 599,02 h 9 J/kg ,97 p 11, H2O bar 0,94 s 9, H2O J/kgK 6371,59 p 11, CO2 bar 0,11 H 9 W ,69 h 11, H2O J/kg - h 11, CO2 J/kg - h 11 J/kg ,39 s 11, H2O J/kgK 8982,10 H 11 W , Andriy Tkachuk
35 Odloučení CO 2 a části vody v plynném stavu a následná komprese na 1 bar. t 4 deg. C 70,75 t 19 deg. C 29,00 t 20 deg. C 316,93 p 4 bar 0,07 p 19 bar 1,00 p 20 bar 1,00 v 4 m3/kg 16,08 v 19 m 3 /kg 0,00 v 20 m 3 /kg 0,00 w 4, H2O - 0,77 w 19, H2O - 0,54 w 20, H2O - 0,54 w 4, CO2-0,23 w 19, CO2-0,46 w 20, CO2-0,46 x 4, H2O - 0,89 x 19, H2O - 0,75 x 20, H2O - 0,75 x 4, CO2-0,11 x 19, CO2-0,25 x 20, CO2-0,25 c p4, H2O J/kgK 1894,67 c p19, H2O J/kgK - c p20, H2O J/kgK - c p4 J/kgK 1647,72 c p19 J/kgK - c p20 J/kgK - r 4,H2O J/kgK 281,54 r 19,H2O J/kgK - r 20,H2O J/kgK - r 4 J/kgK 260,25 r 19 J/kgK - r 20 J/kgK - κ 4,H2O - 1,34 κ 4-1,26 4 κ 19,H2O - 1,34 κ 20,H2O - 1,34 κ 19-1,45 κ 20-1,33 m 4 kg/s 5,66 m 19 kg/s 2,86 m 20 kg/s 2,86 T 4 K 343,90 T 19 K 302,15 T 20 K 590,08 p 4, H2O bar 0,06 p 19, H2O bar 0,54 p 20, H2O bar 0,54 p 4, CO2 bar 0,01 p 19, CO2 bar 0,25 p 20, CO2 bar 0,25 h 4, H2O J/kg ,77 h 19, H2O J/kg ,77 h 20, H2O J/kg ,00 h 4, CO2 J/kg ,61 h 19, CO2 J/kg ,15 h 20, CO2 J/kg ,96 h 4 J/kg ,85 h 19 J/kg ,66 h 20 J/kg ,99 H Kondenzátor s 4, H2O J/kgK 8982,10 s 19, H2O J/kgK - s 20, H2O J/kgK - H 4 W ,67 H 19 W ,58 H 20 W ,92 M Pc W -4,96E+06 Výpočet účinnosti cyklů a kontrola hmotnostní bilance CO 2 +nepatrné množství páry m 23 kg/s 1,31 Voda v refluxu m 24 kg/s 1,55 Voda produkovaná(vypouštěna) cyklem m 25 kg/s 0,92 Výkony kopmresorů a turbín P mech W 2,00E+07 Teplo dodané Q dodané W 2,49E+07 účinnost η % 80,44 m 13 +m 14 kg/s 2,24 m 23 +m 25 kg/s 2,24 0,00E Andriy Tkachuk
36 6 Závěr Výsledek výpočtu ukázal, že je cyklus Graz velmi účinnou technologii. Nepočítal jsem ovšem s termodynamickou účinnosti zařízení, tepelnými a tlakovými ztrátami. Proto také vychází tak velká účinnost přes 80 %. Po započítání ztrát bychom se dostali na zmíněných 55%. V porovnání s ostatními cykly zejména pak s paroplynovým cyklem se zdá být technologie cyklu Graz o něco účinnější. Pokud ovšem do termické účinnosti paroplynového cyklu zahrneme i zařízení na odloučení CO 2. Protože o realizaci projektu rozhoduje tzv. feasibility study zaleží především na příštím vývoji situace s povolenkami CO 2. V současné době jeden z největších výrobců CO 2 USA dosud neratifikovaly Kyotský protokol. Proto tento cyklus nemá nadějí na uskutečnění dokud nezačnou skutečné aukce na povolenky CO 2 a jejích cena nebude dostatečně vysoká. Na druhou stranu i pokud k tomuto dojde, má tento cyklus řádu nevýhod. Jedná se o složité zařízení, u něhož ještě ne všechny technické otázky byly vyřešeny. Především spojení jednotlivých komponent by mohlo u elektrárny s větším výkonem působit problémy. Také o uskladnění CO 2 se ještě horlivě debatuje. Uvažuje se o skladování pod mořem nebo o vhánění oxidu uhličitého do starých ropných vrtů. Rovněž se pracuje na metodách dalšího využití CO 2 především pro chemický průmysl. Ale asi největším problémem je, že metan je fosilní palivo a tudíž vyčerpatelný zdroj. I když se zkoumají postupy jak vyrábět metan uměle. Přestože není jasné, zda tento cyklus bude někdy postaven, tato práce nastínila jeho možnosti. Zároveň ukázala, že i malé zvýšení účinnosti cyklu přináší velké technické komplikace Andriy Tkachuk
37 7 Seznam použité literatury Schéma RC cyklu. Dostupné z WWW: <www2.cemr.wvu.edu> Schéma Braytonova cyklu. Dostupné z WWW: < Schéma paroplynového oběhu. Dostupné z WWW: < SANZ, Wolfgang: Graz Cycle A Zero Emission Power Plant for CCS (Carbon Capture and Storage). Graz-cycle.tugraz.at [online] 2008 [cit ]. Dostupné z WWW: < Jericha, H., Sanz, W., Woisetschläger, J., Fesharaki, M.: CO2 - Retention Capapility of CH4/O2 - Fired Graz Cycle. Graz-cycle.tugraz.at [online] 1995 [cit ]. Dostupné z WWW: < Jericha, H., Göttlich, E.: Conceptual Design for an Industrial Prototype Graz Cycle Power Plant. Graz-cycle.tugraz.at [online] 2002 [cit ]. Dostupné z WWW: < Heitmeir, F., Sanz, W., Göttlich, E., Jericha H.: The Graz Cylce a Zero Emission Power Plant of Highest efficiency. Graz-cycle.tugraz.at [online] 2003 [cit ]. Dostupné z WWW: < Malijevský A., Novák J.P., Labík S., Malijevská I.: Breviář fyzikální chemie. VŠCHT. [online] 2001 [cit ]. Dostupné z WWW: < Richarz, F.:Ann. Physics s Andriy Tkachuk
38 8 Seznam použitých zkratek a symbolů Zkratka/symbol CH 4 H 2 O CO 2 H O 2 HTT LPT HPT RC HRSG Popis metan voda oxid uhličitý vodík kyslík; molekula kyslíku high temperature turbine vysokoteplotní turbína low pressure turbine nízkotlaká turbína high pressure turbine vysokotlaká turbína Rankine-Clausius Heat recovery steam generator Kotel na odpadní teplo -38- Andriy Tkachuk
39 9 Seznam příloh Příloha č. 1 Výpočet cyklu v Excelu Příloha č. 2 Parní tabulky ve formě knihovny Excelu -39- Andriy Tkachuk
PŘEPOČET KOTLE PŘI DÍLČÍM VÝKONU
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE PŘEPOČET KOTLE PŘI DÍLČÍM VÝKONU RECALCULATION
Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.
Příklad 1: Přihřívání páry Teoretický parní oběh s přihříváním páry pracuje s následujícími parametry: Admisní tlak páry p a = 10 MPa a teplota t a = 530 C. Tlak páry po expanzi ve vysokotlaké části turbíny
Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.
Elektroenergetika 1 (A1B15EN1) 4. cvičení Příklad 1: Přihřívání páry Teoretický parní oběh s přihříváním páry pracuje s následujícími parametry: Admisní tlak páry p a = 10 MPa a teplota t a = 530 C. Tlak
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE SAMONASÁVACÍ ČERPADLO SELF-PRIMING PUMP DIPLOMOVÁ
Elektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy
Termodynamika a termodynamické oběhy Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta
Tepelné elektrárny 1) Kondenzační elektrárny uhelné K výrobě elektrické energie se využívá tepelné energie uvolněné z uhlí spalováním. Teplo uvolněné spalováním se využívá k výrobě přehřáté (ostré) páry.
Spalování zemního plynu
Kotel na odpadní teplo pro PPC Kotel na odpadní teplo pro PPC Označení KNOT (Doc. Kolovratník) HRSG = Heat Recovery Steam Generator Funkce dochladit spaliny odcházející z plynové turbíny vyrobit páru pro
Zpracování teorie 2010/11 2011/12
Zpracování teorie 2010/11 2011/12 Cykly Děje Proudění (turbíny) počet v: roce 2010/11 a roce 2011/12 Chladící zařízení (nakreslete cyklus a nakreslete schéma)... zde 13 + 2 (15) Izochorický děj páry (nakreslit
12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par
1/18 12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par Příklad: 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 12.10, 12.11, 12.12,
Elektroenergetika 1. Termodynamika
Elektroenergetika 1 Termodynamika Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
Příklad 1: Bilance turbíny. Řešení:
Příklad 1: Bilance turbíny Spočítejte, kolik kg páry za sekundu je potřeba pro dosažení výkonu 100 MW po dobu 1 sek. Vstupní teplota a tlak do turbíny jsou 560 C a 16 MPa, výstupní teplota mokré páry za
VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 2 Termodynamika reálných plynů část 2 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 203 Tento studijní
Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:
Elektroenergetika 1 (A1B15EN1) 3. cvičení Příklad 1: Rankin-Clausiův cyklus Vypočtěte tepelnou účinnost teoretického Clausius-Rankinova parního oběhu, jsou-li admisní parametry páry tlak p a = 80.10 5
Využití separačního parogenerátoru v čistých technologiích
Využití separačního parogenerátoru v čistých technologiích Ing. Jan Koloničný, Ph.D., Ing. David Kupka Abstrakt Při spalování uhlovodíkových paliv v bezemisních parních cyklech, tzv. čistých technologiích,
Moderní energetické stoje
Moderní energetické stoje Jedná se o zdroje, které spojuje několik charakteristických vlastností. Jedná se hlavně o tyto: + vysoká účinnost + nízká produkce škodlivých látek - vysoká pořizovací cena! -
Teplárenské cykly ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI. Pavel Žitek
Teplárenské cykly ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI 1 Zvyšování účinnosti R-C cyklu ZÁKLADNÍ POJMY Tepelná účinnost udává, jaké množství vloženého tepla se podaří přeměnit na užitečnou práci či elektrický výkon; vypovídá
Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování
Spalování je fyzikálně chemický pochod, při kterém probíhá organizovaná příprava hořlavé směsi paliva s okysličovadlem a jejich slučování (hoření) za intenzivního uvolňování tepla, což způsobuje prudké
Parní turbíny Rovnotlaký stupeň
Parní turbíny Dominanci parních turbín v energetickém průmyslu vyvolaly provozní a ekonomické výhody,zejména: Menší investiční náklady, hmotnost a obestavěný prostor, vztažený na jednotku výkonu. Možnost
Energetika Osnova předmětu 1) Úvod
Osnova předmětu 1) Úvod 2) Energetika 3) Technologie přeměny 4) Tepelná elektrárna a její hlavní výrobní zařízení 5) Jaderná elektrárna 6) Ostatní tepelné elektrárny 7) Kombinovaná výroba elektřiny a tepla
Termomechanika 5. přednáška
Termomechanika 5. přednáška Miroslav Holeček, Jan Vychytil Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autory s využitím
VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11 Termodynamika reálných plynů část 1 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 2013 Tento studijní
Kogenerační jednotka se spalovací turbínou o výkonu 2500 kw. Stanislav Veselý, Alexander Tóth
KOTLE A ENERGETICKÁ ZAŘÍZENÍ 2011 BRNO 14.3. až 26.3. 2011 Kogenerační jednotka se spalovací turbínou o výkonu 2500 kw Stanislav Veselý, Alexander Tóth EKOL, spol. s r.o., Brno Kogenerační jednotka se
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MACHINE AND INDUSTRIAL DESIGN DESIGN PC MONITORU
Doc. Ing. Michal KOLOVRATNÍK, CSc. Doc. Ing. Tomáš DLOUHÝ, CSc.
Doc. Ing. Michal KOLOVRATNÍK, CSc. Doc. Ing. Tomáš DLOUHÝ, CSc. ČVUT v PRAZE, Fakulta strojní Ústav mechaniky tekutin a energetiky Odbor tepelných a jaderných energetických zařízení pro energetiku 1 optimalizace
TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013
Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno
Cvičení z termomechaniky Cvičení 7 Seminář z termomechaniky
Příklad 1 Plynová turbína pracuje dle Ericsson-Braytonova oběhu. Kompresor nasává 0,05 [kg.s- 1 ] vzduchu (individuální plynová konstanta 287,04 [J.kg -1 K -1 ]; Poissonova konstanta 1,4 o tlaku 0,12 [MPa]
přednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.
Elektrárny B1M15ENY přednáška č. 6 Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D. ČVUT FEL Katedra elektroenergetiky E-mail: spetlij@fel.cvut.cz Termodynamika:
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY STUDIE TURBÍNY S VÍŘIVÝM OBĚŽNÝM KOLEM STUDY OF TURBINE WITH SIDE CHANNEL RUNNER
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE STUDIE TURBÍNY S VÍŘIVÝM OBĚŽNÝM KOLEM STUDY
Zvyšování vstupních parametrů
CARNOTIZACE Zvyšování vstupních parametrů TTT + vyšší tepelná účinnost ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI R-C CYKLU - roste vlhkost páry na konci expanze (snížení η td, příp. eroze lopatek) - vyšší tlaky = větší nároky
Parní turbíny Rovnotlaký stupe
Parní turbíny Dominanci parních turbín v energetickém průmyslu vyvolaly provozní a ekonomické výhody,zejména: Menší investiční náklady, hmotnost a obestavěný prostor, vztažený na jednotku výkonu. Možnost
KONSTRUKČNÍ NÁVRH PŘÍPRAVKŮ PRO ZMĚNU VÝROBNÍHO POSTUPU TLAKOVÝCH ZÁSOBNÍKŮ COMMON RAIL
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING
ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv Spalovací turbíny Ing. Jan Andreovský Ph.D.
ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE Spalování paliv Spalovací turbíny Ing. Jan Andreovský Ph.D. Spalovací turbíny Základní informace Historie a vývoj Spalovací
Perspektivní metody. PROČ sušení pevných paliv? Většina dodané energie se ztrácí. Klasická metoda sušení horkými spalinami
Perspektivní metody sušení pevných paliv Klasická metoda sušení horkými spalinami Uzavřený mlecí okruh PROČ sušení pevných paliv? zvýšení výhřevnosti snazší vzněcování spalování při vyšší teplotě menší
ÚVOD DO PROBLEMATIKY PAROVZDUCHOVÝCH OBĚHŮ
ÚVOD DO PROBLEMATIKY PAROVZDUCHOVÝCH OBĚHŮ Pavel Milčák, Kamil Stárek, Ladislav Vilimec Příspěvek je zaměřen na problematiku vývoje flexibilního energetického systému, který slouží k výrobě elektrické
Kombinovaná výroba elektřiny a tepla
Kombinovaná výroba elektřiny a tepla Kurz Kombinovaná výroba elektřiny a tepla Doc. Ing. Jiří Míka, CSc. Katedra energetiky (361) Energetické jednotky pro využití netradičních zdrojů energie Program 6.9.2017
Cvičení z termomechaniky Cvičení 7.
Příklad 1 Vypočítejte účinnost a výkon Humpreyoho spalovacího cyklu bez regenerace, když látkou porovnávacího oběhu je vzduch. Cyklus nakreslete v p-v a T-s diagramu. Dáno: T 1 = 300 [K]; τ = T 1 = 4;
Termomechanika 5. přednáška Michal Hoznedl
Termomechanika 5. přednáška Michal Hoznedl Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autory s využitím citovaných zdrojů
Elektroenergetika 1. Technologické okruhy parních elektráren
Technologické okruhy parních elektráren Schéma tepelné elektrárny Technologické okruhy parních elektráren 2 Hlavní technologické okruhy Okruh paliva Okruh vzduchu a kouřových plynů Okruh škváry a popela
CCS technologie typu pre-combustion v podmínkách České Republiky
CCS technologie typu pre-combustion v podmínkách České Republiky VITVAROVÁ M., NOVOTNÝ V., DLOUHÝ T., HRDLIČKA F. (ČVUT v Praze, Fakulta strojní) JAKOBSEN J., BERSTAD D., HAGEN B., ROUSSANALY S., ANANTHARAMAN
LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: STROJÍRENSTVÍ ČTVRTÝ BIROŠČÁKOVÁ I. 22. 11. 2013 Název zpracovaného celku: LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE Lopatkové stroje jsou taková zařízení, ve kterých dochází
Pokročilé technologie spalování tuhých paliv
Pokročilé technologie spalování tuhých paliv Může zvyšovaní obsahu CO 2 v ovzduší změnit životní podmínky na Zemi? Možnosti zvyšování účinnosti parních kotlů 1 Vliv účinnosti uhelného bloku na produkci
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV VODNÍCH STAVEB FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF WATER STRUCTURES STUDIE MVE V LOKALITĚ PARDUBICE SVÍTKOV STUDY
1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu
1/6 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu Příklad: 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17, 2.18, 2.19, 2.20, 2.21, 2.22,
Osnova kurzu. Výroba elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3
Osnova kurzu 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 1 Základy teorie elektrických obvodů 2 Základy teorie elektrických
PARNÍ TURBÍNY EKOL PRO VYUŽITÍ PŘI KOMBINOVANÉ VÝROBĚ ELEKTRICKÉ ENERGIE A TEPLA
PARNÍ TURBÍNY EKOL PRO VYUŽITÍ PŘI KOMBINOVANÉ VÝROBĚ ELEKTRICKÉ ENERGIE A TEPLA PARNÍ TURBÍNY EKOL PRO VYUŽITÍ PŘI KOMBINOVANÉ VÝROBĚ ELEKTRICKÉ ENERGIE A TEPLA Ing. Bohumil Krška Ekol, spol. s r.o. Brno
Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 11. a , Roztoky-
Popis obsahu balíčku WP 11: Návrh a optimalizace provozu inovačních motorů WP11:Návrh a optimalizace provozu inovačních motorů : EV/AV pro SVA prioritu [A] Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním
ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.
ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D. Funkce, rozdělení, parametry, začlenění parního kotle do schémat
ANALÝZA TRANSKRITICKÉHO CHLADÍCÍHO OBĚHU S OXIDEM UHLIČITÝM SVOČ FST 2009
ANALÝZA TRANSKRITICKÉHO CHLADÍCÍHO OBĚHU S OXIDEM UHLIČITÝM SVOČ FST 2009 Jan Fuks, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, 306 14 Plzeň Česká republika ABSTRAKT Moderní chladicí systémy musí splňovat
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ZPŮSOBY FILTRACE VZDUCHU AIR FILTRATION METHODS
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŢENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE ZPŮSOBY FILTRACE VZDUCHU AIR FILTRATION METHODS
5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.
OBSAH Předmluva 9 I. ZÁKLADY TERMODYNAMIKY 10 1. Základní pojmy 10 1.1 Termodynamická soustava 10 1.2 Energie, teplo, práce 10 1.3 Stavy látek 11 1.4 Veličiny popisující stavy látek 12 1.5 Úlohy technické
Termochemie. Katedra materiálového inženýrství a chemie A Ing. Martin Keppert Ph.D.
Termochemie Ing. Martin Keppert Ph.D. Katedra materiálového inženýrství a chemie keppert@fsv.cvut.cz A 329 http://tpm.fsv.cvut.cz/ Termochemie: tepelné jevy při chemických reakcích Chemická reakce: CH
Ekonomické a ekologické efekty kogenerace
Ekonomické a ekologické efekty kogenerace Kogenerace (KVET) společná výroba elektřiny a dodávka tepla -zvyšuje využití paliva. Velká KVET teplárenství. Malá KVET - parní, plynová, paroplynová, palivové
STUDIUM STIRLINGOVA TERMODYNAMICKÉHO OBĚHU
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING
1/79 Teplárenské zdroje
1/79 Teplárenské zdroje parní protitlakové turbíny parní odběrové turbíny plynové turbíny s rekuperací paroplynový cyklus Teplárenské zdroje 2/79 parní protitlaké turbíny parní odběrové turbíny plynové
MĚŘENÍ EMISÍ A VÝPOČET TEPELNÉHO VÝMĚNÍKU
MĚŘENÍ EMISÍ A VÝPOČET TEPELNÉHO VÝMĚNÍKU. Cíl práce: Roštový kotel o jmenovitém výkonu 00 kw, vybavený automatickým podáváním paliva, je určen pro spalování dřevní štěpky. Teplo z topného okruhu je předáváno
Otázky pro Státní závěrečné zkoušky
Obor: Název SZZ: Strojírenství Mechanika Vypracoval: Doc. Ing. Petr Hrubý, CSc. Doc. Ing. Jiří Míka, CSc. Podpis: Schválil: Doc. Ing. Štefan Husár, PhD. Podpis: Datum vydání 8. září 2014 Platnost od: AR
Zapojení špičkových kotlů. Obecné doporučení 27.10.2015. Typy turbín pro parní teplárny. Schémata tepláren s protitlakými turbínami
Výtopny výtopny jsou zdroje pouze pro vytápění a TUV teplo dodávají v páře nebo horké vodě základním technologickým zařízením jsou kotle s příslušenstvím (dle druhu paliva) výkonově výtopny leží mezi domovními
Expert na zelenou energii
Expert na zelenou energii Člen podnikatelské skupiny LUKA & BRAMER GROUP se sídlem v Brně Zaměřená na: dodávku technologií pro využití a zpracování odpadů dodávku a servis technologických celků a zařízení
CVIČENÍ 1 - část 2: MOLLIÉRŮV DIAGRAM A ZMĚNY STAVU VLHKÉHO VZDUCHU
CVIČENÍ 1 - část 2: MOLLIÉRŮV DIAGRAM A ZMĚNY STAVU VLHKÉHO VZDUCHU Co to je Molliérův diagram? - grafický nástroj pro zpracování izobarických změn stavů vlhkého vzduchu - diagram je sestaven pro konstantní
K AUTORSKÉMU OSVEDČENÍ
ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A POPIS VYNÁLEZU w w w K AUTORSKÉMU OSVEDČENÍ 167039 Int. CL- G 21 D 3/00 Přihlášeno 23. X. 1973 (PV 7283-73) OKAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY Zveřejněno 15. VII.
Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM
Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM 1. Jak závisí hodnota izobarického součinitele objemové roztažnosti ideálního plynu na teplotě a jak na tlaku? Odvoďte. 2. Jak závisí hodnota izochorického součinitele
KLIMATIZACE A PRŮMYSLOVÁ VZDUCHOTECHNIKA VYBRANÉ PŘÍKLADY KE CVIČENÍ I.
KLIMATIZACE A PRŮMYSLOVÁ VZDUCHOTECHNIKA VYBRANÉ PŘÍKLADY KE CVIČENÍ I. Ing. Jan Schwarzer, Ph.D.. Praha 2011 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1 Obsah 1 Obsah... 2 2 Označení...3
Expert na zelenou energii
Expert na zelenou energii Člen podnikatelské skupiny LUKA & BRAMER GROUP se sídlem v Brně Zaměřená na: dodávku technologií pro využití a zpracování odpadů dodávku a servis technologických celků a zařízení
Tepelné zdroje soustav CZT. Plynová turbína. Zásobovaní z tepláren s velkými spalovacími (plynovými) turbínami
Zásobovaní z tepláren s velkými spalovacími (plynovými) turbínami Tepelné zdroje soustav CZT tepelná část kombinovaného oběhu neovlivňuje silovou (mechanickou) část oběhu teplo se odvádí ze silové části
Kolik energie by se uvolnilo, kdyby spalování ethanolu probíhalo při teplotě o 20 vyšší? Je tato energie menší nebo větší než při teplotě 37 C?
TERMOCHEMIE Reakční entalpie při izotermním průběhu reakce, rozsah reakce 1 Kolik tepla se uvolní (nebo spotřebuje) při výrobě 2,2 kg acetaldehydu C 2 H 5 OH(g) = CH 3 CHO(g) + H 2 (g) (a) při teplotě
Používání energie v prádelnách
Leonardo da Vinci Projekt Udržitelný rozvoj v průmyslových prádelnách Modul 5 Energie v prádelnách Kapitola 2 Používání energie v prádelnách Modul 5 Energie v prádelnách Kapitola 2 Používání energie 1
Obsah: Princip fungování absorpčního stroje 2 Solární chlazení 4 Jednostupňový absorpční chladicí stroj BROAD v provozu OKK Koksovny (Koksovna
Obsah: Princip fungování absorpčního stroje 2 Solární chlazení 4 Jednostupňový absorpční chladicí stroj BROAD v provozu OKK Koksovny (Koksovna Svoboda) 5 Newsletter of the Regional Energy Agency of Moravian-Silesian
Výroba elektrické energie (BVEE)
Přednášející: doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D. mastny@feec.vutbr.cz Základní pojmy z výroby elektrické energie Výroba elektrické energie (BVEE) e-power - Inovace výuky elektroenergetiky a silnoproudé elektrotechniky
EU peníze středním školám digitální učební materiál
EU peníze středním školám digitální učební materiál Číslo projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Tematická oblast, název DUMu: Autor: CZ.1.07/1.5.00/34.0515 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky
A Průvodní dokument VŠKP
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES A Průvodní dokument
1/62 Zdroje tepla pro CZT
1/62 Zdroje tepla pro CZT kombinovaná výroba elektřiny a tepla výtopny, elektrárny a teplárny teplárenské ukazatele úspory energie teplárenským provozem Zdroje tepla 2/62 výtopna pouze produkce tepla kotle
Technologie výroby elektrárnách. Základní schémata výroby
Technologie výroby elektrárnách Základní schémata výroby Kotle pro výroby elektřiny Získávání tepelné energie chemickou reakcí fosilních paliv: C + O CO + 33910kJ / kg H + O H 0 + 10580kJ / kg S O SO 10470kJ
Ing. Jan Sedlář Matematický model chladicího zařízení s odtáváním výparníku ODBORNÁ KONFERENCE SCHKT 26. LEDNA 2016, HOTEL STEP, PRAHA
Ing. Jan Sedlář Matematický model chladicího zařízení s odtáváním výparníku ODBORNÁ KONFERENCE SCHKT 26. LEDNA 216, HOTEL STEP, PRAHA UCEEB ČVUT Fakulta strojní Ústav energetiky Výuka Vývoj tepelných čerpadel
ENERGETIKA TŘINEC, a.s. Horní Lomná
ENERGETIKA TŘINEC, a.s. Horní Lomná 21. 06. 2016. Charakteristika společnosti ENERGETIKA TŘINEC, a.s. je 100 % dceřiná společnost Třineckých železáren, a.s. Zásobuje energiemi především mateřský podnik,
NA FOSILNÍ PALIVA: pevná, plynná, kapalná NA FYTOMASU: dřevo, rostliny, brikety, peletky. SPALOVÁNÍ: chemická reakce k získání tepla
ZDROJE TEPLA - KOTELNY PŘEDNÁŠKA Č. 8 SLOŽENÍ PALIV 1 NA FOSILNÍ PALIVA: pevná, plynná, kapalná NA FYTOMASU: dřevo, rostliny, brikety, peletky SPALOVÁNÍ: chemická reakce k získání tepla SPALNÉ SLOŽKY PALIV:
ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE
ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE Využití energie slunce Na zemský povrch dopadá průměrně 0,2 kw/m 2 V ČR dopadne na 1 m 2 přibližně 1000 kwh energie ročně Je několik možností, jak přeměnit energii slunečního
VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra energetiky- 361
VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra energetiky- 361 Řízení teploty spalin nad rosným bodem u kotle s ohřívákem vzduchu Control of the Flue Gas Temperature above the Dew Point of the
Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej
Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej V laboratořích Katedry vozidel a motorů Technické univerzity v Liberci byl vyvinut motor pro pohon kogenerační jednotky spalující rostlinný
ZEMNÍ PLYN JAKO ZDROJ PRO KOMBINOVANOU VÝROBU ELEKTŘINY A TEPLA V ZAŘÍZENÍ NÍZKÝCH VÝKONŮ
Energeticky efektivní budovy 2015 sympozium Společnosti pro techniku prostředí 15. října 2015, Buštěhrad ZEMNÍ PLYN JAKO ZDROJ PRO KOMBINOVANOU VÝROBU ELEKTŘINY A TEPLA V ZAŘÍZENÍ NÍZKÝCH VÝKONŮ Petr Mydlil
Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha
Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha Názvosloví páry Pro správné pochopení funkce parních systémů musíme znát základní pojmy spojené s párou. Entalpie Celková energie, příslušná danému
ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ. Studijní program: B 2301 Strojní inženýrství Studijní zaměření: Stavba energetických strojů a zařízení
ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ Studijní program: B 2301 Strojní inženýrství Studijní zaměření: Stavba energetických strojů a zařízení BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vliv přihřívání na účinnost tepelného
Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO
Nedokonalé spalování palivo v kotli nikdy nevyhoří dokonale nedokonalost spalování je příčinou ztrát hořlavinou ve spalinách hořlavinou v tuhých zbytcích nedokonalost spalování tuhých a kapalných paliv
Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček
Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím
Příklad 1: V tlakové nádobě o objemu 0,23 m 3 jsou 2 kg vodní páry o tlaku 1,6 MPa. Určete, jestli je pára sytá, mokrá nebo přehřátá, teplotu,
Příklad 1: V tlakové nádobě o objemu 0,23 m 3 jsou 2 kg vodní páry o tlaku 1,6 MPa. Určete, jestli je pára sytá, mokrá nebo přehřátá, teplotu, případně suchost a měrnou entalpii páry. Příklad 2: Entalpická
Moderní kotelní zařízení
Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra energetiky Moderní kotelní zařízení Text byl vypracován s podporou projektu CZ.1.07/1.1.00/08.0010 Inovace odborného vzdělávání
Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO
Nedokonalé spalování palivo v kotli nikdy nevyhoří dokonale nedokonalost spalování je příčinou ztrát hořlavinou ve spalinách hořlavinou v tuhých zbytcích nedokonalost spalování tuhých a kapalných paliv
Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.
Příklad 1 1kg plynu při izobarickém ohřevu o 710 [ C] z teploty 40[ C] vykonal práci 184,5 [kj.kg -1 ]. Vypočítejte molovou hmotnost plynu, množství přivedeného tepla a změnu vnitřní energie ΔT = 710 [K]
Zásobování teplem. Cvičení Ing. Martin NEUŽIL, Ph. D Ústav Energetiky ČVUT FS Technická Praha 6
Zásobování teplem Cvičení 2 2015 Ing. Martin NEUŽIL, Ph. D Ústav Energetiky ČVUT FS Technická 4 166 07 Praha 6 Měření tlaku (1 bar = 100 kpa = 1000 mbar) x Bar Přetlak Absolutní tlak 1 Bar Atmosférický
CVIČENÍ 3: VLHKÝ VZDUCH A MOLLIÉRŮV DIAGRAM
CVIČENÍ 3: VLHKÝ VZDUCH A MOLLIÉRŮV DIAGRAM Co to je vlhký vzduch? - vlhký vzduch je směsí suchého vzduchu a vodní páry okupující společný objem - vodní pára ve směsi může měnit formu z plynné na kapalnou
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF ROAD STRUCTURES VYHLEDÁVACÍ STUDIE OBCHVATU OBCE OSTROMĚŘ
Digitální učební materiál
Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn Zhotoveno CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_E.3.20 Integrovaná střední
SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY
SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY Jan Škvařil Článek se zabývá energetickými trendy v oblasti využívání obnovitelného zdroje s největším potenciálem v České republice. Prezentuje výzkumnou práci prováděnou
Produkty a zákaznické služby
Produkty a zákaznické služby Dodavatel zařízení a služeb pro energetiku naši lidé / kvalitní produkty / chytrá řešení / vyspělé technologie Doosan Škoda Power součást společnosti Doosan Doosan Škoda Power
IST 03 C ITACA KB Důležité informace pro výpočet. Překlad původních instrukcí (v italštině)
ITC KB 24-32 IST 03 C 839-01 Důležité informace pro výpočet CZ Překlad původních instrukcí (v italštině) Obecné vlastnosti Tab. 4 Obecné specifikace Popis um KB 24 KB 32 Jmenovitý tepelný výkon vytápění
PROCESY V TECHNICE BUDOV 8
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY PROCESY V TECHNICE BUDOV 8 Dagmar Janáčová, Hana Charvátová Zlín 2013 Tento studijní materiál vznikl za finanční podpory Evropského sociálního
TECHNICKÝ LIST. Deskový výměník DV193, izolovaný. - 1/5 - v2.3_04/2018. Základní charakteristika
- 1/5 - Základní charakteristika Použití Popis Pracovní kapalina slouží k efektivnímu předevání tepla mezi různými kapalinami, vyhovuje pro použití se solárními systémy skladá se z tenkostěných prolisováných
ení Ing. Miroslav Mareš EGP - EGP
Opatřen ení ke zvýšen ení energetické účinnosti při i výrobě elektřiny Ing. Miroslav Mareš Ing. Karel Bíža ÚJV EGP Ing. Zdeněk k Vlček ÚJV - EGP CÍL: Informovat o reálných možnostech zvýšení účinnosti
Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov
Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov 1. Klimatické poměry a prvky (přehled prvků a jejich význam z hlediska návrhu a provozu otopných systémů) a. Tepelná
Tepelnáčerpadla, pracovní látky, principy, zdroje, zapojení, příklady využití 1. Pracovní látky - chladiva
Tepelnáčerpadla, pracovní látky, principy, zdroje, zapojení, příklady využití 1. Pracovní látky - chladiva Pracovní látkou tepelného čerpadla je látka, která v oběhu tepelného čerpadla přijímá teplo při