Naslov Energijska i eksergijska analiza ultra-nadkritičnog parnoturbinskog postrojenja
Naslov (engleski) Energy and exergy analysis of ultra-supercritical steam power plant
Autor Danijel Marjanović
Mentor Vedran Mrzljak (mentor)
Mentor Vladimir Glažar (komentor)
Član povjerenstva Igor Bonefačić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Lado Kranjčević (član povjerenstva)
Član povjerenstva Sunčana Smokvina Hanza (član povjerenstva)
Član povjerenstva Vedran Mrzljak (član povjerenstva)
Član povjerenstva Vladimir Glažar (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Rijeci Tehnički fakultet Rijeka
Datum i država obrane 2022-11-17, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana TEHNIČKE ZNANOSTI Temeljne tehničke znanosti Energetika
Sažetak U ovom radu izračunata je toplinska bilanca za postrojenje koje proizvodi 900 MW električne energije i koristi paru tlaka 300 bar-a i temperature od 600 °C s jednim međupregrijanjem i 9 regenerativnih zagrijača napojne vode. U uvodnom dijelu rada opisane su termoelektrane sa naglaskom na nadkritična postrojenja i njihove parametre rada procesa. Izračunate su količine oduzimanja pare potrebne za regenerativno zagrijavanje napojne vode u četiri visokotlačna četiri niskotlačna i jednom otvorenom regenerativnom zagrijaču napojne vode. Tada je i određena ukupna količina potrebne pare koju generator pare mora proizvesti kao i potrebna količina prirodnog plina kao goriva kojeg koristi generator pare. Izračunata je iskoristivost takvog procesa u idealnim i realnim uvjetima. Izračunat je i sastav dimnih plinova te je predložen i sustav za odvajanje i uklanjanje ugljičnog dioksida. Proces je prikazan i u matematičkom modelu koristeći programski paket Ebsilon professional te je dana usporedba postrojenja podkritičnih i nadkritičnih parametara u tom modelu te je prikazano kako promjena parametara pare utječe na iskoristivosti i emisije postrojenja. Tu je jasno vidljiva prednost nadkritičnih postrojenja u smislu iskoristivosti i manjih emisija te je jasna težnja i pravac u kojem se razvijaju postrojenja takvih karakteristika. U drugom dijelu rada provedena je energijska i eksergijska analiza dijelova postrojenja i čitavog postrojenja te su prikazani energijski i eksergijski gubitci koji se pojavljuju na pojedinim dijelovima. Prikazano je kako promjena parametara okoline točnije temperature okoline utječe na eksergijsku analizu. To je jasan pokazatelj da takva vrsta analize može biti korištena za precizniju analizu postrojenja, njegovih gubitaka i iskoristivosti i poboljšanja koja je moguće provesti.
Sažetak (engleski) In this work, the heat balance was calculated for a plant that produces 900 MW of electricity and uses steam of 300 bar pressure and temperature of 600 °C with one intermediate superheater and 9 regenerative feed water heaters. In the introductory part of the work, thermal power plants are described with an emphasis on supercritical plants and their parameters of process operation. Then, the amounts of steam extraction required for regenerative heating of feed water in four high-pressure, four low-pressure and one open regenerative feed water heater is calculated. After that, the total amount of required steam that the steam generator must produce is calculated as well as the required amount of natural gas as fuel used by the steam generator is determined. The efficiency of this process in ideal and realistic conditions was calculated. The composition of flue gases was also calculated and a system for separating and removing carbon dioxide was proposed. The process is also shown in a mathematical model using the Ebsilon professional software package, and a comparison of subcritical and supercritical plant parameters is provided with that model, and how the change in parameters affects plant utilization and emissions is shown. There is a clearly visible advantage of supercritical plants in terms of efficiency and lower emissions, and that makes clear the aspiration and the direction in design of technology advancements of such supercritical power plants. In the second part of the work, an energy and exergy analysis of parts of the plant and the entire plant was carried out, and the energy and exergy losses and efficiencies occurring in individual parts were presented. It is shown how the change of environmental parameters, more precisely the temperature of the environment, affects the exergetic analysis of losses and efficiencies. This is a clear indication that this type of analysis can be used for a more precise analysis of the plant, its losses, and efficiencies and for clearer view on the improvements that can be implemented.
Ključne riječi
Parne termoelektrane
Ultra-nadkritična postrojenja
Uklanjanje i skladištenje ugljikovog dioksida
Toplinska bilanca
Energija
Eksergijska analiza
Potencijal poboljšanja
Iskoristivosti
Gubitci
Isplativost
Okoliš
Fosilna goriva
Ključne riječi (engleski)
Steam thermal power plants
Ultra-supercritical plants
Carbon dioxide removal and storage
Heat balance
Energy
Exergy analysis
Improvement potential
Efficiency
Losses
Profitability
Environment
Fossil fuels
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:190:211224
Studijski program Naziv: Strojarstvo Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: diplomski Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2022-11-14 13:02:05