Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej
Wydawnictwo PWN przedstawia kolejną książkę profesora Ryszarda Bartnika z serii poświęconej analizie efektywności energetycznej i ekonomicznej elektrowni i elektrociepłowni w polskim systemie elektroenergetycznym.
Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej. Efektywność energetyczna i ekonomiczna – ta książka jest absolutnym novum na polskim rynku wydawniczym i dotyczy innowacyjnej, hierarchicznej technologii energetycznej.
Układy te mogą się stać ważnym potencjałem modernizacyjnym krajowego systemu energetycznego.
W książce znajdują się m.in. następujące zagadnienia:
- podstawy termodynamiczne analizy układów hierarchicznych
- analiza ekonomiczna produkcji wodoru w procesie elektrolizy wody w układzie z silnikiem gazowo-gazowym oraz we wszystkich innych technologiach energetycznych
- analiza termodynamiczna i ekonomiczna silnika gazowo-gazowego współpracującego z magazynem sprężonego powietrza
- zastąpienie gazu ziemnego w silniku gazowo-gazowym paliwem jądrowym.
Publikacja Elektrownie i elektrociepłownie w hierarchicznej technologii gazowo-gazowej (…) jest polecana studentom uczelni technicznych studiujących na kierunkach: energetyka, elektrotechnika, mechanika i budowa maszyn (przedmioty: Współczesne systemy energetyczne, Spalanie paliw energetycznych, Efektywność energetyczna itp.).
Publikacja jest również cennym źródłem wiedzy dla inżynierów projektujących zespoły energetyczne, specjalistów energetyki zawodowej, decydentów branży energetycznej i innych.
Patroni medialni:
Wieloobiegowe układy hierarchiczne są układami prawo- lub lewobieżnymi. Podstawową zasadą działania układów hierarchicznych jest to, że doprowadzanie do nich ciepła z zewnętrznego źródła ma miejsce wyłącznie do jednego obiegu. W przypadku silnika cieplnego jest to obieg znajdujący się w hierarchii najwyżej, tj. obieg pracujący w zakresie temperatur najwyższych, a w przypadku ziębiarki lub pompy ciepła, jest to obieg znajdujący się w hierarchii najniżej, tj. obieg pracujący w zakresie temperatur najniższych. Do każdego z pozostałych obiegów ciepło doprowadzane jest ciepłem wyprowadzanym z obiegów znajdujących się w układzie hierarchicznym. (…) W rozdziale piątym zamieszczono analizę ekonomiczną produkcji wodoru w procesie elektrolizy w układzie z silnikiem gazowo-gazowym. W celach porównawczych przedstawiono także analizę dla wszystkich pozostałych technologii energetycznych obejmujących źródła nieodnawialne i odnawialne. (…) Ostatni siódmy rozdział podejmuje tematykę współdziałania hierarchicznego silnika gazowo-gazowego z wysokotemperaturowym reaktorem jądrowym HTGR chłodzonym helem. Rozważano układy z wymiennikiem ciepła oraz z helem jako jedynym czynnikiem obiegowym w układzie silnika. (…) Przedstawiona w monografii metodyka wykonywania analiz techniczno-ekonomicznych układów gazowo-gazowych posiada zatem zarówno walory poznawcze i poszerzające wiedzę o tych układach, jak również umożliwia szerokie działania aplikacyjne.
Prof. dr hab. inż. Marcin Szega,
Politechnika Śląska w Gliwicach
Podstawowe oznaczenia 9
1
Wprowadzenie 11
2
Podstawy termodynamiczne analizy układów hierarchicznych 18
2.1. Temperatury uśrednione entropowo 21
2.2. Bilans energii i egzergii hierarchicznego silnika j-obiegowego 23
2.3. Bilans energii i egzergii hierarchicznej j-obiegowej ziębiarki sprężarkowej 26
2.4. Analiza termodynamiczna układu hierarchicznego silnika gazowo-gazowego napędzającego ziębiarkę sprężarkową 28
2.5. Analiza termodynamiczna układu hierarchicznego silnika gazowo-gazowego napędzającego sprężarkową pompę ciepła 30
2.5.1. Analiza termodynamiczna układu sprężarkowej pompy ciepła i hierarchicznego silnika gazowo-gazowego do skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej 36
2.6. Analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła 39
2.6.1. Porównawcza analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła z elektrociepłownią gazowo-gazową bez pompy 40
2.6.2. Porównawcza analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła z elektrociepłownią gazowo-parową oraz parową 44
2.6.3. Porównawcza analiza ekonomiczna elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła z ciepłownią 46
2.6.4. Podsumowanie i wnioski 46
2.7. Analiza ekonomiczna samodzielnie pracującej sprężarkowej pompy ciepła 47
2.7.1. Porównawcza analiza ekonomiczna pracującej samodzielnie sprężarkowej pompy ciepła z elektrociepłownią parową, gazowo-parową i gazowo-gazową 47
2.7.2. Porównawcza analiza ekonomiczna pracującej samodzielnie sprężarkowej pompy ciepła z kotłownią domową 48
2.8. Podsumowanie i wnioski końcowe 50
Analiza termodynamiczna i ekonomiczna turbozespołu gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem w hierarchiczny układ gazowo-gazowy 52
3
3.1. Wprowadzenie 52
3.2. Analiza termodynamiczna turbogeneratora gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem 53
3.3. Analiza ekonomiczna turbogeneratora gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem 68
3.3.1. Jednostkowe koszty produkcji ciepła w układach gazowo-gazowym i gazowo-parowym 68
3.3.2. Jednostkowe koszty produkcji energii elektrycznej w układzie gazowo-gazowym i gazowo-parowym 75
3.4. Podsumowanie i wnioski końcowe 77
4
Analiza termodynamiczna i ekonomiczna trójgeneracyjnego układu z hierarchicznym silnikiem gazowo-gazowym do produkcji elektryczności, ciepła i zimna 79
4.1. Wprowadzenie 79
4.2. Analiza termodynamiczna i ekonomiczna układu gazowo-gazowego do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i zimna 82
4.2.1. Analiza układu z ziębiarką sprężarkową 82
4.2.1.1. Warunek ekonomicznej opłacalności stosowania ziębiarki sprężarkowej w układzie trójgeneracyjnym z silnikiem gazowo-gazowym 91
4.2.2. Analiza układu z cieplną ziębiarką absorpcyjną 93
4.3. Zastosowanie w trójgeneracyjnym układzie gazowo-gazowym turboekspandera z regeneracją ciepła 102
4.4. Podsumowanie i wnioski końcowe 107
Analiza ekonomiczna produkcji wodoru w procesie elektrolizy wody w układzie z silnikiem gazowo-gazowym 109
5
5.1. Wprowadzenie 109
5.2. Metodyka i model matematyczny jednostkowego kosztu produkcji wodoru. 116
5.2.1. Jednostkowy koszt produkcji wodoru 118
5.3. Podsumowanie i wnioski końcowe 120
Analiza termodynamiczna i ekonomiczna hierarchicznego silnika gazowo-gazowego
współpracującego z magazynem sprężonego powietrza 124
6
6.1. Wprowadzenie 124
6.2. Analiza termodynamiczna hierarchicznego silnika gazowo-gazowego
współpracującego z magazynem sprężonego powietrza 126
6.2.1. Powierzchnie wymienników ciepła 132
6.2.2. Minimalna wymagana objętość magazynu sprężonego powietrza 135
6.3. Analiza ekonomiczna zastosowania magazynu sprężonego
powietrza jako sposobu magazynowania elektryczności 137
6.3.1. Zdyskontowany zysk osiągany ze stosowania magazynu sprężonego powietrza 142
6.3.1.1. Analiza wrażliwości zdyskontowanego zysku 144
6.3.2. Wpływ stosowania magazynu sprężonego powietrza w układzie z silnikiem gazowo-gazowym na obniżenie jednostkowego kosztu produkcji elektryczności 146
6.3.2.1. Analiza wrażliwości obniżenia jednostkowego kosztu produkcji elektryczności 148
6.4. Podsumowanie i wnioski końcowe 149
7
Zastąpienie gazu ziemnego w silniku gazowo-gazowym paliwem jądrowym 152
7.1. Analiza termodynamiczna hierarchicznej gazowo-gazowej elektrowni jądrowej z wysokotemperaturowym reaktorem i helem jako czynnikiem obiegowym 156
7.2. Analiza ekonomiczna hierarchicznej gazowo-gazowej elektrowni jądrowej z wysokotemperaturowym reaktorem i helem jako czynnikiem obiegowym 165
7.3. Podsumowanie i wnioski końcowe 167
Bibliografia 169
Elektrownie i elektrociepłownie - 109-110.pdf(pdf)
101 KB
Elektrownie i elektrociepłownie - 52-53.pdf(pdf)
91 KB
Elektrownie i elektrociepłownie - 18.pdf(pdf)
86 KB
Elektrownie i elektrociepłownie - 11-12.pdf(pdf)
95 KB
Przeczytaj fragment
Elektrownie i elektrociepłownie - 109-110.pdf(pdf)
101 KB
Elektrownie i elektrociepłownie - 52-53.pdf(pdf)
91 KB
Elektrownie i elektrociepłownie - 18.pdf(pdf)
86 KB
Elektrownie i elektrociepłownie - 11-12.pdf(pdf)
95 KB
Zobacz więcej
Zobacz mniej
