Adam Rajewski Zakład Termodynamiki Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Adam Rajewski Zakład Termodynamiki Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska"

Feliks Brzozowski
8 lat temu
Przeglądów:

1 Adam Rajewski Zakład Termodynamiki Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska

3 Wärtsilä 7 stycznia 2009 r. Adam Rajewski

5 Postęp

6 Postęp

7 Różne maszyny do różnych zastosowań

8 Caterpillar GE-Jenbacher MAN (B&W) MTU MWM (d. Deutz) RR-Bergen Wärtsilä Waukesha

9 Hi-speed Medium-speed Low-speed Waukesha Wärtsilä RR Bergen MWM (Deutz) MAN B&W MAN GE Jenbacher CAT Moc pojedynczego zespołu prądotwórczego [MWe]

10 Wysoka sprawność >40% sprawności elektrycznej NETTO Bardzo dobra elastyczność Minimum techniczne na poziomie 30% Płaska charakterystyka sprawności Krótki czas rozruchu Moc maksymalna po ok. 10 minutach Duża elastyczność paliwowa Lekkie i ciężkie oleje (LFO, HFO, MFO), biodiesel, oleje nierafinowane, ropa surowa Gaz ziemny, biogaz, gazy specjalne Łatwa eksploatacja Remonty prowadzone na obiekcie Obiekty wieloblokowe, modułowe Niezauważalne remonty Doskonała elastyczność całego obiektu Wysoka dyspozycyjność

10 minutach Duża elastyczność paliwowa Lekkie i ciężkie oleje (LFO, HFO, MFO), biodiesel, oleje nierafinowane, ropa surowa Gaz

11 Sprawność katalogowa [%] Tolerancje wg producentów Turbiny gazowe GE Turbiny gazowe RR Turbiny gazowe Solar Turbiny gazowe Mitsubishi Turbiny gazowe Siemens Silniki Jenbacher Silniki Wärtsilä Silniki MAN B&W Silniki MAN Silniki MWM , Moc [MW e ]

Mitsubishi Turbiny gazowe Siemens Silniki Jenbacher Silniki Wärtsilä

12 Obciążenie [%] Czas [min] Obciążenie [%] Prędkość obrotowa [obr/min]

13 Sprawność elektryczna [%] 45% 40% 35% Elektrownia modułowa 5 W20V34SG 30% Przemysłowa turbina gazowa 25% 20% 15% 10% 5% 0% Moc [MW] Source: Alstom product broshure 01; Wärtsilä perf

25% 20% 15% 10% 5% 0% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Moc

14 1,05 Obniżenie mocy ze względu na temperaturę wody chłodzącej 1 Silnik Wärtsilä 20V34SG 0,95 N/N 0 0,9 Turbina gazowa pochodzenia lotniczego 0,85 Przemysłowa turbina gazowa 0, Source: GE Ger-3567 Ger-3695; Wärtsilä perf Temperatura otoczenia [ C]

lotniczego 0,85 Przemysłowa turbina gazowa 0,8 15 20 25 30 35 40

15 Przyrost jednostkowego zużycia ciepła % 3 Przemysłowa turbina gazowa 2,5 2 Remont główny turbiny 1,5 Remont średni turbiny gazowej Remont średni turbiny gazowej Turbina gazowa pochodzenia lotniczego 1 0,5 Silnik tłokowy Wartsila "Reconditioning" Czas pracy [h] Źródła: GE GER-3965/GER-4208; Wärtsilä

pochodzenia lotniczego 1 0,5 Silnik tłokowy Wartsila "Reconditioning" Czas pracy [h] 0 0

16 Zmiana mocy 0 % Czas pracy [h] Silnik tłokowy Wärtsilä Remont części silnika -2 Remont średni turbiny gazowej Turbina gazowa pochodzenia lotniczego -3-4 Remont główny turbiny gazowej -5-6 Source: GE GER-3965/GER-4208; Wärtsilä Przemysłowa turbina gazowa

turbiny gazowej Turbina gazowa pochodzenia lotniczego -3-4 Remont główny

17 Silnik tłokowy Wyższa sprawność Lepsza elastyczność Krótszy czas rozruchu Lepsza elastyczność paliwowa Lepsza elastyczność eksploatacji (obiekt wieloblokowy) Turbina gazowa Mniejszy obiekt Łatwiejszy montaż

Lepsza elastyczność eksploatacji (obiekt

19 Układ poligeneracyjny Układ gazowo- -parowy

20 Powietrze air in T t = 25 C C compressor Sprężarka turbo Energia na wale shaft energy turbiny 11,2% 11.2% sensible Ciepło heat spalin 30.1% 30,1% UHC Niespalone 1.6% węglowodory1,6% T = t = 400 C C turbine Turbina ciepło niskotemp. HT-heat 6.1% 6,1% high I stopień temperature chłodnicy pow. intercooler doład. T = t = 183 C C % ciepło wysokotemp. 3,8% LT-heat 3.8% low II stopień temperature chłodnicy intercooler pow. doład. T = t 98 = 98 C C BLOK ENGINE SILNIKA BLOCK shaft energia energy na wale 45.7% 45.7 T = 45 C, p t (gauge) = 45 C, p = 2,6 2.6 bar(g) jacket płaszcz wodny water 6,5% 6.5% energia fuel w paliwie energy 100% 100% lube olej smarny oil 4.9% 4,9%

1 + 11.2% ciepło wysokotemp. 3,8% LT-heat 3.8% low II stopień temperature chłodnicy intercooler pow. doład.

21 Energia na wale silnika 46% Energia chemiczna paliwa 100% Energia gazów spalinowych 31% ~400 C Płaszcz wodny 5,5%; ~90 C I CPD 5,5%; ~90 C Chł. oleju 5,0%; ~60 C II CPD 4,0%; ~40 C

22 Łączna sprawność [%] Effiency % EC w Danii ( = 92%) EC w Finlandii ( = 81%) Zasilanie chłodziarek lub odsalania ( = 75%) Radiation Wypromieniowane CALT II st. chł. pow. doł. Lube oil Chł. oleju smarnego CAHT I st. chł. pow. doł. Jacket Płaszcz water wodny Eco Ekonomizer Boiler Kocioł odzysknicowy Energia elektryczna Engine Temperatura Temperature wody powrotnej C (Pressure, [ C] bar) (Ciśnienie [bar]) (2) 152 (5) 180 (10) 198 (15) 212 (20) 224 (25) 234 (30) 240 (33,5)

23 Silnik W20V34SG: Moc na zaciskach generatora: 8730 kwe Moc ciepłownicza: 8050 kwth Łączna sprawność: 85%

25 Silnik W20V34SG: Moc na zaciskach generatora: 8730 kwe Sprawność elektryczna: 44,3% Para nasycona, 8 bar: 4,8 Mg/h Łączna sprawność: 60,5% Gorąca woda 90/50 C: 3350 kwth Łączna sprawność: 77%

29 Generating set Primary loop 7 C Secondary loop Cold water storage 120 C Absorption chiller 12 C District cooling Boiler C CAC1/ jacket water C Lubricating oil District heating C Optimized for engine and 120 C Circulation pump

31 Turbina gazowa Turbina parowa Układ gazowo- -parowy

32 Maszyna gazowa Układ gazowo- -parowy Maszyna parowa

33 Układ gazowo-parowy Moc netto 159 MW Sprawność netto: 47,8% 1 x TP 13 MWe Kocioł odzysknicowy Z POZOSTAŁYCH KOTŁÓW 405 C SKRAPLACZ Z POZOSTAŁYCH KOTŁÓW 150 MWe 105 C ZBIORNIK WODY ZASILAJĄCEJ 9x18V50DF ~ 200 C

35 Moduł urządzeń pomocniczych silnika Zespół prądotwórczy Tłumik Moduł filtra powietrza Regulator gazu Przepona bezpieczeństwa Obszar zarezerowany dla urządzeń związanych z oczyszczaniem spalin Obszar serwisowy Wentylacja Butle powietrza rozruchowego Wentylacja Moduł powietrza doładowującego i spalin Zbiornik wyrównawczy

36 Tłumik Zbiornik wyrównawczy Moduł powietrza doładowującego i wyprowadzenia spalin Przepona bezpieczeństwa Filtr powietrza doładowującego Przestrzeń dla urządzeń oczyszczania spalin Wentylacja Zespół prądotwórczy Wentylacja Odległość zależna od zastosowanych urządzeń oczyszczania spalin Moduł pomocniczy Regulator gazu

38 25 MW 75 MW 3 x Wärtsilä 20V34SG Rozszerzenie do 9 x Wärtsilä 20V34SG

40 Detroit 3 Wärtsilä 18V34SG 16,20 MW e 7,30 MW t Søndre Strømfjord 2 Wärtsilä 6L20 1 Wärtsilä 9L20 3,14 MW e 2,20 MW t Madrid-Barajas 6 Wärtsilä 18V32DF 33,60 MW e 24,00 MW t 18,00 MW c

41 Ujpalota (HUN) 3 Wärtsilä 20V34SG 20,0 MW e 19,2 MW t η = 84,6% Győr (HUN) 3 Wärtsilä 18V34SG 19,0 MW e 16,4 MW t η = 82,9% Ringkøbing (DEN) 1 Wärtsilä 20V34SG 8,0 MW e 9,6 MW t η = 96,3%

42 EC Ringkøbing: jeden silnik 20V34SG eksploatowany od Łączna sprawność 96,3% (temperatura wody powrotnej 35 C)!

43 EC, optymalny odzysk ciepła Sprawność elektryczna: 45% Sprawność cieplna: 48% Sprawność ogólna: 93%

44 Cabras, Guam (USA) 2 MAN B&W 12K80MC-S 82,6 MW e Plains End II (USA-CO) 14 Wärtsilä 20V34SG 118 MW e Sangaszal (AZE) 18 Wärtsilä 18V50DF 308 MW e

45 Gdańsk- -Matarnia 2 Jenbacher J320 GS 2,1 MW e 2,5 MW t Geotermia Podhalańśka 3 Jenbacher JMS312 1,6 MW e 2,1 MW t KWK Pniówek 2 Deutz TBG632V16 1 Deutz TCG632V16 10,3 MW e

System handlu uprawnieniami do emisji CO 2 Normy emisyjne SOx Deregulacja rynku energii elektrycznej Spodziewany niedobór mocy (podstawa i

46 System handlu uprawnieniami do emisji CO 2 Normy emisyjne SOx Deregulacja rynku energii elektrycznej Spodziewany niedobór mocy (podstawa i szczyt) Konieczność dywersyfikacji źródeł energii Starzenie się urządzeń Polska energetyka Niestabilność polityki energetycznej rządu (lub jej brak)

47 System handlu uprawnieniami do emisji CO 2 Normy emisyjne SOx Deregulacja rynku energii elektrycznej Spodziewany niedobór mocy (podstawa i szczyt) Konieczność dywersyfikacji źródeł energii Starzenie się urządzeń Polska energetyka Niestabilność polityki energetycznej rządu (lub jej brak)

48 mln PLN/a Elektrociepłownia 2 silniki gazowe Wärtsilä 20V34SG Świadectwa pochodzenia Ciepło Energia elektryczna Paliwo Przychody Koszty

49 mln PLN/a Elektrociepłownia 2 silniki gazowe Wärtsilä 20V34SG Świadectwa pochodzenia Ciepło Energia elektryczna Paliwo Przychody Koszty

50 mln PLN/a Elektrociepłownia 2 silniki gazowe Wärtsilä 20V34SG Eksploatacja Świadectwa pochodzenia Ciepło Energia elektryczna Paliwo Przychody Koszty

53 Adam Rajewski

Podobne dokumenty

WYSOKOSPRAWNA KOGENERACJA GAZOWA

WYSOKOSPRAWNA KOGENERACJA GAZOWA ROZWIĄZANIE DLA POLSKIEGO CIEPŁOWNICTWA Adam Rajewski Sales Support Engineer Power Plants Wartsila Polska Marek Sutkowski Senior Development Manager Power Plants Technology