Kapszulás kisteljesítményű gőzturbina megvalósítási lehetőségei Magyarországon
Kapszulás kisteljesítményű gőzturbina
megvalósítási lehetőségei Magyarországon
Lengyel Vivien BSc. III. évf.
e-mail: lngylvvn@gmail.com
Konzulensek:
Dr. Sztankó Krisztián, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
e-mail: sztanko@energia.bme.hu
Józsa Viktor, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
email: jozsa@energia.bme.hu
Magyarországon az 1950-es években számos hőerőmű került megépítésre, melyek azóta nagyrészt változatlan konstrukcióval üzemelnek. Az egyre szélesebb körben támogatott megújuló energia nagyrészt hőt biztosít számunkra, azonban az alacsonyabb elérhető hőmérsékletek miatt legtöbbször nem tudunk ezekre vízgőz munkaközegű gőzturbinás körfolyamatot építeni. Az ORC munkaközeg már megfelelő lehet ezekre az alkalmazásokra is.
A szerves Rankine-körfolyamat a hagyományos Rankine-ciklustól annyiban tér el, hogy a hőhordozó közeg az eredeti víz/vízgőz helyett alacsonyabb forráspontú, nagy moláris tömegű szerves anyag, maga a körfolyamat pedig alacsonyabb hőmérséklet- és nyomásértékeken megy végbe. A műszaki irodalom több ilyen tulajdonságú közeget említ, a dolgozatban a megújuló energiaforrások, a geotermia, biomassza, biogáz, hulladékhő készletek és napenergia kerülnek vizsgálat alá. A magyarországi potenciális kitermelési, felhasználási helyek feltérképezése után következik a termodinamikai körfolyamat vizsgálata, hatásfokának kiszámítása.
A dolgozat további részében egy kapszulás kisteljesítményű gőzturbinával megvalósított Rankine-körfolyamatot vizsgálunk meg víz/vízgőz közegre. Egy adott kimenő paraméterekkel rendelkező gázmotor kilépő hulladékhője nem kerül azonnal a környezetbe, hanem egy erre kifejlesztett kisnyomású turbinával további energia termelésére használjuk fel. A körfolyamat többféle berendezési egységgel kerül megvalósításra, összehasonlítva az egyes összeállítások hatásfokait, költségeit. Felmerül továbbá a kogeneráció lehetősége is: megéri-e a körfolyamatot villamosenergia és távhőellátásra egyidejűleg felhasználni?
E dolgozat összehasonlítja a szerves Rankine-körfolyamathoz és a kapszulás kisteljesítményű gőzturbinához tartozó körfolyamatok modelljeit, a megvalósításhoz alkalmas közegeket és magyarországi elhelyezkedésüket. Célja elsősorban a decentralizált, és a lehető legkisebb veszteséggel működő energetikai körfolyamatok megkeresése a költségeket és a megtérülést egyidejűleg figyelembe véve. Keresi továbbá a lehetőséget a továbbfejlesztéshez is, ami alapján már megjósolható, hogy a jövőben mekkora szerepe lesz az ORC körfolyamatú kiserőműveknek és a kapszulás gőzturbináknak mind Magyarországon, mind a világban.
