ITC / Projekty / AFTERMOST

AFTERMOST

Celem projektu jest opracowanie technologii zwiększenia sprawności elektrycznej silników tłokowych poprzez zastosowanie systemów odzysku ciepła odpadowego do produkcji dodatkowego prądu. W Projekcie zostanie rozwinięta nowatorska, najwyżej sprawna technologia z wykorzystaniem CO2 w stanie nadkrytycznym. Porównane będą trzy technologie wykorzystujące: turbinę parową, turbinę ORC z czynnikiem organicznym, oraz turbinę na czynnik roboczy w postaci dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym.

W silnikach tłokowych rzadko stosowane są instalacje do odzysku energii ciepła w kierunku pozyskania dodatkowego prądu. Obecnie stosuje się małe turbiny parowe lub się instalacje ORC – (organic rankine cycle) w którym jako czynnik roboczy w miejsce wody i pary wykorzystuje się węglowodory, jak np. pentan. Oba rozwiązania mają relatywnie niski potencjał innowacyjny; są one obecnie wykorzystywane w różnych konfiguracjach w przemyśle.
Zastosowanie układu z dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym jako czynnikiem roboczym jest innowacyjnością na skalę światową. Aktualnie badania przemysłowe prowadzone są m.in w USA od kilkunastu lat. Istniejące pilotowe instalacje kontenerowe pracują w obiegu Rankine'a jak również Joula. W układach turbin gazowych prawie 3/4 mocy ekspandera jest kierowane do sprężarki powietrza, układy pracujące w obiegu Rankina'e pozbawione są tej wady ponieważ praca sprężania realizowana jest na czynniku ciekłym na pompie wody zasilającej. Z drugiej jednak strony wymaga to zastosowania układu kondensacji co znacznie komplikuje cały układ i wymaga odpowiedniej eksploatacji.
Dzięki zastosowaniu CO2 w stanie nadkrytycznym jako czynnika roboczego zrealizowanie procesu sprężania blisko punktu krytycznego oznacza skokowe obniżenie zapotrzebowania na pracę do napędu sprężarki, przy jednoczesnym braku układu kondensacji, co daje bardzo atrakcyjne możliwości poprawy efektywnej sprawności urządzenia do zastosowania jako dodatkowa prądnico turbina w silnikach tłokowych na gaz.