Sposób na zagospodarowanie ciepła odpadowego
Siłownie parowe z czynnikami organicznymi jako płynami roboczymi (ORC) to stosunkowo nowa technologia, zyskująca coraz większe znaczenie w energetycznym wykorzystaniu energii ze źródeł odpadowych i odnawialnych, w szczególności rozproszonych.
Dwa źródła
Na podstawie karty katalogowej silnika zasilanego gazem do dyspozycji pozostają dwa źródła ciepła: ciepło odpadowe z układu chłodzenia silnika (określane dalej jako źródło HT) oraz ciepło pozyskiwane z układu spalin (określane dalej jako źródło W2).
| Źródło HT | Źródło W2 | Źródło W1 | |
| Temperatura nośnika ciepła na wylocie z silnika | 92°C |
455°C (wlot na wymiennik odzysku ciepła ze spalin) |
90°C |
| Temperatura nośnika ciepła na wlocie z silnika |
78°C |
120°C (wylot z wymiennika odzysknicowego) |
70°C |
| Strumień nośnika ciepła | 44,6 m3/h | 5116 kg/h | 14,2 kg/s |
| Strumień ciepła | 655 kW | 533 kW | 1190 kW |
W niniejszej analizie założono, że zainstalowane będą cztery zespoły prądotwórcze, w tym trzy pracujące niezależnie silniki o takich samych parametrach. Ponieważ w chwili obecnej moc cieplna z układu chłodzenia silnika (HT) oraz spalin (W2) jest „unoszona” łącznie w strumieniu wody chłodzącej silnik i energia ta jest wykorzystywana do celów ogrzewczych, w dalszej części opracowania zostanie rozważona możliwość zastosowania układu ORC zasilanego takim właśnie źródłem (nazywanym dalej źródłem W1). Parametry tego źródła zostały określone na postawie równania bilansu energii i zestawione w tabeli 1.
Ponadto istnieje także możliwość zastosowania układu ORC zasilanego strumieniem energii pozyskiwane tylko z układu spalinowego W2 (o znacznie wyższej temperaturze ale mniejszym strumieniu), analiza efektywności energetycznej tego rozwiązania została przedstawiona w dalszej części opracowania.
Literatura:
Borsukiewicz-Gozdur A., Nowicki M., Zagospodarowanie ciepła odpadowego pochodzącego ze spalin gazogeneratorów i suszarni osadu na terenie COŚ, Poznań 2011, Aquanet S.A. materiały własne, niepublikowane.
Ministerstwo Rozwoju Regionalnego, Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko, Narodowa Strategia Spójności 2007-2013 Projekt Zaakceptowany przez Radę Ministrów w dniu 1 sierpnia 2006 r., Warszawa, 1 sierpnia 2006 r.
Ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r.
Zhang G., Zhang P., Yang J., Liu H.: Energy – efficient sludge sonication: Power and sludge characteristic. Bioresource Technology 99: 9029 – 9031, 2008.
Bień J.: Osady ściekowe. Teoria i praktyka. Częstochowa, 2008.
Cywiński B., Gdula S., Kempa E.: Oczyszczanie ścieków miejskich. Podstawy technologiczne i zasady projektowania oczyszczalni. Wyd. Arkady, Warszawa, 1972.
Sadecka Z., Myszograj S.: Biogaz – niekonwencjonalne źródło energii w oczyszczalniach ścieków. EkoTechnika 43: 35 – 39, 2007.
Borsukiewicz-Gozdur A., Nowak W. Comparative analysis of natural and synthetic refrigerants in application to low temperature Clausius-Rankine Cycle, Energy 32:344-352, 2007.
Mikielewicz D., Mikielewicz J. A thermodynamic criterion for selection of working fluid for subcritical and supercritical domestic micro CHP. Applied Thermal Engineering, 30:2357–2362, 2010.
