CZ303817B6 - Process for producing electric power and apparatus for making the same - Google Patents
Process for producing electric power and apparatus for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303817B6 CZ303817B6 CZ20060410A CZ2006410A CZ303817B6 CZ 303817 B6 CZ303817 B6 CZ 303817B6 CZ 20060410 A CZ20060410 A CZ 20060410A CZ 2006410 A CZ2006410 A CZ 2006410A CZ 303817 B6 CZ303817 B6 CZ 303817B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- biomass
- compressed air
- energy
- combustion
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 abstract description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 abstract description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 35
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu výroby elektrické energie pomocí přeměny větrné energie přes elektrickou energii na energii akumulovanou ve stlačeném vzduchu, ohřev stlačeného vzduchu teplem získaným spálením biomasy rostlinného původu, spálením bioplynu z anaerobní fermentace biomasy původu živočišného a následnou přeměnou mechanické energie horkého vzduchu na elektrickou energii a zařízení pro provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing electrical energy by converting wind energy through electrical energy into energy stored in compressed air, heating compressed air with heat obtained by burning biomass of plant origin, burning biogas from anaerobic fermentation of biomass of animal origin, and subsequently converting mechanical energy of hot air into electricity and an apparatus for carrying out the method.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V současné době je elektrický proud vyráběný větrnými elektrárnami dodáván přímo do veřejné elektrické sítě. Proudění vzduchu je zpravidla časově nerovnoměrné a množství vyráběné elektrické energie má kolísavý průběh. Trvalou dodávku elektrické energie z větrných elektráren do sítě při ustáleném výkonu není proto prakticky možné zaručit. Často je elektrický proud z větrné elektrárny dodáván do sítě v době, kdy je elektrické energie nadbytek, např. v noci, a naopak v době energetické špičky, kdy obvykle spotřebitel platí nejvyšší tarif, vítr nefouká a větrná elektrárna elektrickou energii nedodává. Ze spisu CZ P 296 561 je známo řešení podle nějž se elektrická energie vyrobená větrnými elektrárnami přemění na energii akumulovanou ve stlačeném vzduchu a stlačený vzduch se ukládá do zásobníku, odtud se stlačený vzduch, spolu s palivem, vede do spalovacích komor spalovací turbíny a mechanická energie spalovací turbíny se přemění na elektrickou energii. Dále podle tohoto způsobu se jako palivo spalovací turbíny využívají metyl nebo etyl estery vyrobené z rostlinných olejů a/nebo zvířecích tuků. Rovněž podle předmětného způsobu se teplem spalin ze spalovací turbíny ohřívá tlakový vzduch pro spalovací komory. Nevýhodou uvedeného způsobu je užití spalovací turbíny, která při využívání fosilních paliv je zdrojem emisí oxidu skleníkového plynu uhličitého. Ze spisu CZ PV 2005-589 je znám způsob výroby elektrické energie a využitelné tepelné energie přeměnou okamžité větrné energie přes elektrickou energii na energii akumulovanou ve stlačeném vzduchu. Stlačený vzduch se podle potřeby ohřeje teplem získaným spálením biomasy rostlinného původu, kinetická energie expandujícího horkého vzduchu se přemění na elektrickou energii a zbytková tepelná energie se dále využije.Currently, the electricity generated by wind power is supplied directly to the public grid. The air flow is generally uneven in time and the amount of electricity produced is fluctuating. Therefore, the continuous supply of electricity from wind farms to the grid at steady power cannot be practically guaranteed. Often, electricity from a wind power plant is fed into the grid when there is a surplus of electricity, for example at night, and vice versa, at peak times when the consumer usually pays the highest tariff, the wind is not blowing and the wind power does not supply electricity. A solution is known from CZ P 296 561 according to which the electric energy produced by wind power plants is converted into energy stored in compressed air and the compressed air is stored in a reservoir, from which the compressed air, together with fuel, is fed to the combustion chambers of the combustion turbine and mechanical energy. the combustion turbines are converted into electrical energy. Further, according to this method, methyl or ethyl esters made from vegetable oils and / or animal fats are used as fuel for the combustion turbine. Also according to the present method, the compressed air for the combustion chambers is heated by the heat of the flue gas from the combustion turbine. The disadvantage of this method is the use of a combustion turbine which, in the use of fossil fuels, is a source of greenhouse gas emissions of carbon dioxide. From CZ PV 2005-589, a method of producing electric energy and usable thermal energy by converting instantaneous wind energy through electrical energy into energy stored in compressed air is known. The compressed air is heated, if necessary, by the heat obtained by burning biomass of plant origin, the kinetic energy of the expanding hot air is converted into electrical energy, and the residual thermal energy is further utilized.
Účelem tohoto vynálezu je jednak efektivní využití kinetické energie proudícího vzduchu se zárukou dodávky elektrické energie ve stanovené, nikoliv nahodilé době při současném využití dalších obnovitelných zdrojů energie.The purpose of the present invention is, on the one hand, the efficient use of the kinetic energy of the flowing air while guaranteeing the supply of electrical energy at a specified, and not random, time while using other renewable energy sources.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Výše uvedeného účelu je dosazeno jednak způsobem výroby elektrické energie pomocí přeměny větrné energie přes elektrickou energii na energii akumulovanou ve stlačeném vzduchu, následným ohřevem stlačeného vzduchu teplem získaným spálením biomasy rostlinného původu, spálením bioplynu z anaerobní fermentace biomasy původu živočišného a přeměnou mechanické energie horkého vzduchu na elektrickou energii, zařízením pro provádění tohoto způsobu. Podstata způsobu výroby elektrické energie podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že před spálením se biomasa rostlinného původu smíchá s vysušeným kalem z anaerobního zpracování chlévské mrvy. Dále podle tohoto vynálezu se plyn vzniklý při anaerobním zpracování chlévské mrvy se použije jako další palivo. Podstata zařízení pro provádění tohoto vynálezu spočívá v tom, že zařízení pro spalování biomasy má palivový vstup připojen jednak na přívod upravené biomasy rostlinného původu, jednak přes odstředivku na kalový výstup zařízení pro anaerobní zpracování chlévské mrvy. S výhodou je palivový vstup zařízení pro spalování biomasy napojen na přívodyThe aforementioned purpose is achieved, first, by the method of generating electricity by converting wind energy through electrical energy into energy stored in compressed air, followed by heating the compressed air with heat obtained by burning biomass of plant origin, burning biogas from anaerobic fermentation of animal biomass and converting mechanical energy of hot air into electric power, a device for carrying out this method. The essence of the method of producing electric power according to the invention consists in mixing the biomass of plant origin with the dried sludge from the anaerobic treatment of manure before burning. Further, according to the invention, the gas produced in the anaerobic treatment of the manure is used as an additional fuel. The principle of the device for carrying out the present invention consists in that the biomass combustion plant has a fuel inlet connected both to the inlet of treated biomass of plant origin and, via a centrifuge, to the sludge outlet of the manure anaerobic treatment plant. Preferably, the fuel inlet of the biomass combustor is connected to the inlets
-1 CZ 303817 B6 biomasy přes sušicí zařízení. Rovněž podle tohoto vynálezu je výstup bioplynu ze zařízení pro anaerobní zpracování chlévské mrvy veden k hořákům umístěných ve spalovacím prostoru zařízení pro spalování biomasy.Biomass via a drying device. Also, according to the present invention, the biogas outlet from the anaerobic treatment of the manure is directed to the burners located in the combustion chamber of the biomass combustion plant.
Výhodou tohoto způsobu, kromě využití elektrické energie vyráběné větrnou elektrárnou i v době energetické špičky, je využití biomasy nejen rostlinného, ale též živočišného původu. Využitím výhradně obnovitelných zdrojů energie, jakými jsou jak kinetická energie proudícího vzduchu, tak navržené palivo spalovací turbíny představuje předmětný způsob a zařízení pro jeho využívání má rovněž přínos z ekologického hlediska.The advantage of this method, in addition to the use of electricity produced by the wind power plant during peak energy, is the use of biomass not only of plant but also of animal origin. By using exclusively renewable energy sources, such as both the kinetic energy of the flowing air and the proposed fuel of the combustion turbine, the present method is an object and the device for its use also has an environmental benefit.
Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing
Vynález je dále podrobněji objasněn na příkladu jeho praktického provedení, uvedeném na přilo15 ženém výkresu, na němž je naznačeno principiální schéma technologického uspořádání základních jednotek včetně větrných elektráren.The invention is explained in more detail below by way of example of a practical embodiment thereof, as shown in the accompanying drawing, in which a schematic diagram of the technological arrangement of the basic units, including wind turbines, is indicated.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Při provádění předmětného způsobuje využito technologické uspořádání jednotek znázornění na výkrese. Elektrickou energií vyrobenou větrnou elektrárnou i jsou napájeny elektromotory 2, který pohání soustavu sériově řazených kompresorů 3 šroubového typu. Mezi vstupním a koncovým stupněm jsou zařazeny chladiče 4 vzduchu. Časově proměnné množství elektrické energie je tak přeměněno na energii ve stlačeném vzduchu. Výstup kompresorů 3 je veden do tlakového zásobníku 5 vzduchu, tvořeného soustavou tlakových válců. Podle místních podmínek lze jako zásobníky využít též podzemních prostorů, ať již vytvořených lidskou činností, např. při těžení zemního plynu nebo nafty či těžbě uhlí nebo vzniklých přírodními pochody.In carrying out the present method, the technological arrangement of the drawing units is utilized. The electric power produced by the wind power plant 1 is supplied by electric motors 2 which drive a series of screw-type compressors 3 in series. Air coolers 4 are provided between the input and output stages. The time-varying amount of electrical energy is thus converted into energy in compressed air. The outlet of the compressors 3 is led to a pressure reservoir 5 of air, consisting of a set of pressure cylinders. Depending on local conditions, underground spaces can also be used as reservoirs, whether created by human activities, for example in the extraction of natural gas or oil, coal mining or resulting from natural processes.
Ze zásobníku 5 vzduchu je tlakový vzduch veden přes sekundární okruh prvního tepelného výměníku 6a a druhého tepelného výměníku 6b do expanzní turbíny 7 spřažené s generátorem 8 elektrického proudu. Na výstup expanzní turbíny 7 je napojen primární okruh prvního tepelného výměníku 6a. Primární okruh druhého tepelného výměníku 6b je napojen na první větev 9a výstupu horkých spalin zařízení 9 pro spalování biomasy. Na druhou větev 9b výstupu horkých spalin je napojen primární okruh třetího tepelného výměníku 6c, na jehož sekundární studený okruh je napojen kompresor modifikované plynové turbíny 10, přímo spřažené se zdrojem 11 elektrického proudu. Modifikace plynové turbíny 10, která nasává okolní vzduch, spočívá v tom, že na rozdíl od běžného provedení nemá spalovací komoru, ale využívá tepelnou energii třetího tepelného výměníku 6c. Vzduch expandující v modifikovaní plynové turbíně 10 je veden na pri40 mámí okruh čtvrtého výměníku 6d tepla. Výstup primárního okruh druhého tepelného výměníku 6b je veden na primární okruh pátého výměníku 6e tepla pro ohřev užitkové vody.From the air reservoir 5, the compressed air is led through the secondary circuit of the first heat exchanger 6a and the second heat exchanger 6b to the expansion turbine 7 coupled to the electric generator 8. The primary circuit of the first heat exchanger 6a is connected to the outlet of the expansion turbine 7. The primary circuit of the second heat exchanger 6b is connected to the first hot flue gas outlet branch 9a of the biomass combustor 9. The second circuit of the hot flue gas outlet 9b is connected to the primary circuit of the third heat exchanger 6c, to whose secondary cold circuit is connected the compressor of the modified gas turbine 10, directly coupled to the power source 11. A modification of the gas turbine 10 that draws in ambient air is that, unlike the conventional embodiment, it does not have a combustion chamber but uses the heat energy of the third heat exchanger 6c. The air expanding in the modified gas turbine 10 is routed to the fourth heat exchanger circuit 6d. The output of the primary circuit of the second heat exchanger 6b is routed to the primary circuit of the fifth heat exchanger 6e for domestic hot water heating.
Podle předmětného vynálezu je palivový vstup 9c zařízení 9 pro spalování biomasy napojen na sušicí zařízení 12, které je napojen jak na výstup zařízení 13 pro zpracování biomasy rostlinného původu, tak přes odstředivku 14 na kalový výstup 15c zařízení 15 pro anaerobní zpracování biomasy živočišného původu, zejména chlévské mrvy, která přichází ze skladovacího zásobníku 16. Tepelná energie pro sušičku 12 je dodávána ze sekundárního okruhu třetího výměníku 6c tepla. Potřebná teplota pro anaerobní proces je získávána z tepelné energie přiváděné sekundárním okruhem šestého výměníku 6f tepla, který je předřazený čtvrtému výměníku 6d tepla. Ochlazený proud vzduchu se vrací výstupem 15b tepla do šestého výměníku 6f tepla. Pro daný účel lze alternativně využít sekundární okruh pátého výměníku 6e tepla nebo další samostatný sekundární okruh pátého výměníku 6e tepla.According to the present invention, the fuel inlet 9c of the biomass combustion device 9 is connected to a drying device 12, which is connected both to the outlet of the plant biomass processing device 13 and via a centrifuge 14 to the sludge outlet 15c of the animal biomass anaerobic processing device 15, in particular The manure coming from the storage tank 16. Thermal energy for the dryer 12 is supplied from the secondary circuit of the third heat exchanger 6c. The required temperature for the anaerobic process is obtained from the thermal energy supplied by the secondary circuit of the sixth heat exchanger 6f, which is upstream of the fourth heat exchanger 6d. The cooled air stream returns to the sixth heat exchanger 6f via the heat output 15b. Alternatively, the secondary circuit of the fifth heat exchanger 6e or another separate secondary circuit of the fifth heat exchanger 6e may be used for this purpose.
-2CZ 303817 B6-2GB 303817 B6
Plyn uvolňovaný během anaerobního procesu zpracování biomasy živočišného původu, odcházející výstupem 15a bioplynu, je zachycován v jímací nádrži 17, odkud je veden na přívod 9d hořáků zařízení 9 pro spalování biomasy.The gas released during the anaerobic process of processing biomass of animal origin, leaving the biogas outlet 15a, is captured in the receiving tank 17, from where it is directed to the burner feed 9d of the biomass combustion plant 9.
Jednotlivé větrné elektrárny I či větrná farma, přeměňují kinetickou energii větru na energii elektrickou, která napájí elektromotory 2 pohánějící sériovou sestavu šroubových kompresorů 3. Stlačený okolní vzduch je zchlazen a uložen v zásobníku 5. Časově proměnná energie je tak uskladněna pro další použití. Zásobník 5 je tvořen soustavou nadzemních tlakových nádob. Pro tento účel lze použít potrubní segmenty dálkových plynovodů s příslušnými víky a propojením. Maximální tlak může mít hodnotu okolo 80 bar.The individual wind turbines I or wind farm convert the kinetic energy of the wind into electrical energy, which supplies the electric motors 2 driving the series assembly of the screw compressors 3. The compressed ambient air is cooled and stored in the storage tank 5. The time-varying energy is thus stored for further use. The reservoir 5 is formed by a set of aboveground pressure vessels. Pipeline segments of long-distance gas pipelines with associated covers and interconnections can be used for this purpose. The maximum pressure may be about 80 bar.
Ke spalování biomasy a bioplynu pro získání energeticky využitelného tepla, lze s výhodou využít zařízení pracující s technologií Talbotts, kde teplota spalin je asi 1000 °C. Teplo horkých spalin je využito jednak k ohřevu tlakového vzduchu vypouštěného ze zásobníku 5, jednak k ohřevu vzduchu stlačeného kompresorem modifikované plynové turbíny 10.For the combustion of biomass and biogas for energy recovery, it is advantageous to use Talbotts technology, where the flue gas temperature is about 1000 ° C. The heat of the hot flue gas is used both to heat the compressed air discharged from the reservoir 5 and to heat the air compressed by the compressed gas turbine 10.
Tlakový vzduch ze zásobníku 5, je spalinami ze zařízení 9 pro spalování biomasy ohřátý na teplotu kolem 900 °C a je veden na vstup vzduchové expanzní turbíny 7. Teplo vzduchu vystupujícího z expanzní turbíny 7 je využito pro předehřev studeného tlakového vzduchu ze zásobníku 5. Energie uložená v tlakovém vzduchu je spolu s energií získanou ze spalin zařízení 9 pro spalování biomasy a bioplynu přeměněna v generátoru 8 na elektrickou energii. Výroba elektrické energie tak probíhá za stálých, předem definovaných podmínek, jako je výkon dodávaný do sítě, napětí, kmitočet apod.The compressed air from the reservoir 5 is flue gas from the biomass combustion device 9 heated to a temperature of about 900 ° C and is directed to the inlet of the air expansion turbine 7. The heat of the air leaving the expansion turbine 7 is used to preheat the cold compressed air from the reservoir 5. stored in the compressed air, together with the energy recovered from the flue gas of the biomass and biogas combustion apparatus 9, is converted into an electric energy generator 8. Electricity generation thus takes place under fixed, predefined conditions such as mains power, voltage, frequency, etc.
Třetí výměník 6c tepla ohřívá vzduch vystupující z kompresoru modifikované plynové turbíny 10 na teplotu kolem 900 °C. Tím je funkce spalovací komory plně nahrazena.The third heat exchanger 6c heats the air exiting the compressor of the modified gas turbine 10 to a temperature of about 900 ° C. This completely replaces the function of the combustion chamber.
Čtvrtý a pátý výměník 6d, 6e tepla využívají zbytkové teplo předřazených zařízení a slouží pro ohřev vody nebo vzduchu jako užitkového tepla. Šestý výměník 6f tepla, případně sekundární okruh čtvrtého a/nebo pátého výměníku 6d, 6e tepla slouží k dodávce tepelné energie pro udržování žádané teploty anaerobních procesů. Výstupy primárních okruhů výměníků tepla jsou komínem vedeny do atmosféry. Mimo topného období lze vodu horkovodního okruhu užít místo kompresorového chlazení jako energetický vstup pro lithium-bromid absorpční chladicí jednotku pro potřeby klimatizace.The fourth and fifth heat exchangers 6d, 6e utilize the residual heat of the upstream devices and serve to heat water or air as the useful heat. The sixth heat exchanger 6f or the secondary circuit of the fourth and / or fifth heat exchanger 6d, 6e respectively serves to supply thermal energy to maintain the desired temperature of the anaerobic processes. The outputs of the primary circuits of the heat exchangers are led through the chimney into the atmosphere. Outside the heating season, hot water circuit water can be used instead of compressor cooling as an energy input for a lithium bromide absorption chiller for air conditioning needs.
Využití kinetické energie větru spolu s energií získanou spalováním biomasy a bioplynu představuje využití výhradně obnovitelných zdrojů energie, bez negativního vlivu na ekologii životního prostředí.The use of kinetic wind energy together with the energy obtained from biomass and biogas combustion is the use of exclusively renewable energy sources without any negative impact on the ecology of the environment.
Praktickým příkladem je sestava tri větrných elektráren, každá o jmenovitém výkonu 625 kW. Získanou elektrickou energií jsou poháněny v sérii řazené čtyři šroubové kompresory 3. Každý z nich dodává 800 Nm3/h tlakového vzduchu o přetlaku 8 bar. Tlakový zásobník 5 je tvořen čtyřiceti ocelovými válci, každý o průměru 1 m a délce 23 m.A practical example is an assembly of three wind turbines, each rated at 625 kW. The electric power generated is driven in series by four screw compressors 3. Each of them supplies 800 Nm 3 / h of compressed air with an overpressure of 8 bar. The pressure reservoir 5 consists of forty steel cylinders, each having a diameter of 1 m and a length of 23 m.
Příslušná expanzní turbína 7 o jmenovitém výkonu 1240 kW bude hnána tlakovým vzduchem o vstupní teplotě 850 °C, při časově středním tlaku 55 bar. Modifikovaná plynová turbína 10 bude mít výkon 100 kW.The respective expansion turbine 7 with a nominal power of 1240 kW will be driven by compressed air at an inlet temperature of 850 ° C, at a time-average pressure of 55 bar. The modified gas turbine 10 will have a power of 100 kW.
Zařízením 9 pro spalování biomasy a bioplynu je jednotka s výkonem 2000 kW ve formě vzduchu o teplotě kolem 1000 °C na výstupu. Palivem této jednotky je biomasa rostlinného původu, jako jsou piliny, odřezky, případně dřevitá hmota čerstvě pokácených stromů včetně kůry, sláma, kukuřičné klasy, rýžové slupky a živočišného původu, jako je chlévská mrva. Dalším palivovým vstupem je bioplyn z anaerobní fermentace biomasy zvířecího původu.The biomass and biogas combustion apparatus 9 is a 2000 kW unit in the form of air at a temperature of about 1000 ° C at the outlet. The fuel of this unit is biomass of plant origin, such as sawdust, trimmings or woody matter of freshly felled trees including bark, straw, ears of corn, rice husks and animal origin, such as manure. Another fuel input is biogas from anaerobic fermentation of animal biomass.
-3CZ 303817 B6-3GB 303817 B6
Zařízení 15 pro anaerobní zpracování biomasy živočišného původu, budou dvě jednotky o objemu 300 m3, odstředivka bude mít výkon 4 až 8 m3/h, a bude použito sušicí zařízení 12, typu rotační bubnové sušárny.The apparatus 15 for the anaerobic processing of biomass of animal origin will be two units of 300 m 3 , the centrifuge will have a power of 4 to 8 m 3 / h, and a drying device 12, of the rotary drum dryer type, will be used.
Tato sestávaje schopna dodat ročně 3 370 000 kWh špičkové energie a dalších 530 000 kWh v běžném provoze. Navíc může dodat ročně 860 GJ tepelné energie. Roční spotřeba paliva biomasy rostlinného původu 3600 tun a ročně bude zpracováno téměř 13 000 tun, např. tekuté exkrementy z výkrmny vepřů o kapacitě 6000 kusů. Využitím přírodních surovin místo klasických fosilních paliv jako jsou uhlí a mazut, by se ročně, při výrobě výše uvedené elektrické a io tepelné energie, snížila emise skleníkových plynů, vyjádřených ekvivalentem CO2, o 22 000 tun.It consists of 3 370 000 kWh of peak energy per year and 530 000 kWh in normal operation. In addition, it can supply 860 GJ of thermal energy annually. Annual biomass fuel consumption of 3600 tonnes and almost 13 000 tonnes per year will be processed, eg liquid excrements from pig fattening with a capacity of 6000 pieces. The use of natural raw materials instead of conventional fossil fuels such as coal and fuel oil would reduce CO 2 equivalent greenhouse gas emissions by 22,000 tonnes annually in the production of the above-mentioned electric and thermal energy.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Využití větrné energie a biomasy rostlinného a živočišného původu I výrobě elektrické a tepelné energie.Utilization of wind energy and biomass of plant and animal origin Also for production of electric and thermal energy.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060410A CZ303817B6 (en) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Process for producing electric power and apparatus for making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060410A CZ303817B6 (en) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Process for producing electric power and apparatus for making the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2006410A3 CZ2006410A3 (en) | 2008-01-02 |
| CZ303817B6 true CZ303817B6 (en) | 2013-05-15 |
Family
ID=38858875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20060410A CZ303817B6 (en) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Process for producing electric power and apparatus for making the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303817B6 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001115147A (en) * | 1999-08-17 | 2001-04-24 | L'air Liquide | Composition used for chemical mechanical planarization method |
| US6269755B1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-08-07 | Independent Stave Company, Inc. | Burners with high turndown ratio |
| US6363868B1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-04-02 | Independant Stave Co. | Combustors and burners with high turndown ratio |
| CZ296561B6 (en) * | 2001-04-11 | 2006-04-12 | Process for producing electric power by employing at least one wind power plant | |
| DE102004054354A1 (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-18 | Rolf Michalsky | Device for the temporary storage of energy |
| CZ2005589A3 (en) * | 2005-09-16 | 2007-04-18 | Lutcha@Josef | Method of generating electric power and usable thermal energy and apparatus for making the same |
-
2006
- 2006-06-22 CZ CZ20060410A patent/CZ303817B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6269755B1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-08-07 | Independent Stave Company, Inc. | Burners with high turndown ratio |
| JP2001115147A (en) * | 1999-08-17 | 2001-04-24 | L'air Liquide | Composition used for chemical mechanical planarization method |
| US6363868B1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-04-02 | Independant Stave Co. | Combustors and burners with high turndown ratio |
| CZ296561B6 (en) * | 2001-04-11 | 2006-04-12 | Process for producing electric power by employing at least one wind power plant | |
| DE102004054354A1 (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-18 | Rolf Michalsky | Device for the temporary storage of energy |
| CZ2005589A3 (en) * | 2005-09-16 | 2007-04-18 | Lutcha@Josef | Method of generating electric power and usable thermal energy and apparatus for making the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Martin Lisy, Skala Zdenek, Balas Marek, Moskalik Jiri: MOZNOSTI KOGENERACE S TURBOSOUSTROJaM PRI ZPLYNOVaNa BIOMASY, seminar Brno 2008, http://oei.fme.vutbr.cz/konfer/biomasa_ix/papers/10-Lisy.pdf, * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2006410A3 (en) | 2008-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nami et al. | Thermodynamic and sustainability analysis of a municipal waste-driven combined cooling, heating and power (CCHP) plant | |
| Arslan et al. | Design and optimization of multigeneration biogas power plant using waste heat recovery System: A case study with Energy, Exergy, and thermoeconomic approach of Power, cooling and heating | |
| Sevinchan et al. | Energy and exergy analyses of a biogas driven multigenerational system | |
| Gebreegziabher et al. | Design and optimization of biomass power plant | |
| CN101994569B (en) | Distributed energy comprehensive utilization system for biomass energy and solar energy | |
| CN102200103B (en) | Integrated solar combined-cycle power generation plant and How It Works thereof | |
| US20120111715A1 (en) | Method and System for Utilizing Biomass and Block-Type Thermal Power Plant | |
| CN112430469B (en) | Greenhouse heat supply and carbon dioxide collecting system based on biomass pyrolysis technology | |
| US8584465B2 (en) | Method for increasing the efficiency of a power plant which is equipped with a gas turbine, and power plant for carrying out the method | |
| US20220275755A1 (en) | Gas turbine comprising thermal energy store, method for operating same, and method for modifying same | |
| CN105275616A (en) | Combined heat, water and power generation system | |
| Alghamdi et al. | Exergy-economic analysis of a hybrid combined supercritical Brayton cycle-organic Rankine cycle using biogas and solar PTC system as energy sources | |
| CN202902797U (en) | Combined heat and power hot air drying system | |
| JP7148263B2 (en) | Power supply equipment | |
| Aich et al. | Comprehensive study and design optimization of a hybrid solar-biomass system for enhanced hydrogen production and carbon dioxide reduction | |
| CN206368723U (en) | A kind of electricity generation system of utilization biomass energy | |
| CZ303817B6 (en) | Process for producing electric power and apparatus for making the same | |
| GB2470452A (en) | Electrical Energy Generating System | |
| CZ2005589A3 (en) | Method of generating electric power and usable thermal energy and apparatus for making the same | |
| CN210686075U (en) | Back pressure type cogeneration system based on biomass fuel | |
| DE102017005641A1 (en) | Process for decentralized biomass-fired combined heat and power plants in the smaller power range | |
| CN115467718B (en) | A solar energy and biogas cogeneration heating and power generation system | |
| JP3239809U (en) | Thermal energy effective utilization system | |
| CN112211686B (en) | Multi-mode energy supply system and method for biological natural gas | |
| LT5861B (en) | Integrated system, composed of a thermal power plant, electric power plant, and modules of pyrolisis - based production line, improvement of this system's modules, and method of usage of such system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20130809 |