Teknikföretaget Compower avser att marknadsföra en Mikrogasturbin (MGT) med nya patent inom området. Denna MGT använder en extern förbränning till skillnad från den konventionell intern förbränning som MGT som finns på marknaden idag använder sig av. Mikrogasturbinen är avsedd för framförallt småskalig värme-och kraftproduktion där högtempererade förbränningsgaser värmeväxlas med luft för att generera elektricitet via en turbin samt generera användbar värme via tillhörande värmeväxlare. Denna MGT producerar idag emellertid för låg elektrisk effekt för att vara kommersiellt gångbar. En möjlig lösning på detta problem har angetts som att injicera ånga i turbincykeln. Syftet med denna studie var att hitta ett sätt att omfördela energi i systemet för att generera och förse cykeln med vattenånga. Därtill att framföra ett konstruktionsförslag för att göra denna lösning möjlig för att förbättra prestandan av maskinen och i ett första stadie för att testa den nya lösningen i ett laboratorium. Ett målvärde var här en elektrisk effekt på 2-3 kW vid en utomhustemperatur av 15 för att kunna gå vidare med idén. Metoden som användes för att finna en lösning var att genom en termodynamisk modell först teoretiskt beräkna olika möjliga lösningar (scenarion) för att generera den ånga som tänks höja turbineffekten. Dessa scenarion innebär att olika komponentkonstellationer testats. De teoretiska värden som därigenom erhölls användes sedan som grund för att anpassa och implementera tekniska komponenter till det ordinarie systemet. Detta i syfte att försöka förverkliga det scenario som teoretiskt bäst förbättrade systemets prestanda. Resultatet av denna studie var delvis att ta fram den teoretiska modellen samt de testresultat som simuleringen av denna gav. Detta resultat tyder på att målvärdet 2-3 kW elektrisk effekt är realiserbart. Det fördjupande resultatet var sedan hur problemet löstes med att generera ångan i systemet. Det nya konstruktionsförslaget innehåller en Helical Coil - värmeväxlare i kombination med en Spiral Coil - värmeväxlare. / Technology company Compower intends to market a Micro gas turbine (MGT) with new patents in the field, called ET10. This MGT is using external combustion instead of the conventional internal combustion MGTs that are on the market today. The MGT is a small scale heat and power unit that uses combustion gases to generate electricity using a turbine shaft and produce heating power using heat exchangers. However, ET10 does not produce electrical power sufficient to be commercially viable. One possible solution to this was given as to inject steam into the turbine cycle. The purpose of this study was to find a way to redistribute energy in the system to generate and provide the intended cycle with water vapor and thereto to convey a design suggestion for making this solution possible in order to improve the performance of the machine. The desired electrical power is 2-3 kW at an outdoor temperature of 15 ℃ to go through with the idea. The method to find a solution was to use a thermodynamic model to first theoretically calculate various possible solutions (scenarios) to generate the steam that is supposed to increase the turbine power. These scenarios involve different component configurations. The theoretical values thereby obtained were then used as a basis to implement technical components to the original system. This in order to realize the scenario that best enhances system performance. The results of this study were partly to develop the theoretical model and test results that the simulation gave. This result suggests that the target value of 2-3 kW electrical power is achievable. The extended result was how the problem was solved for generating steam in the system. The proposal of the new design includes a Helical Coil – heat exchanger in combination with a Spiral Coil – heat exchanger.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-148123 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Vestberg, Ola, Kajnäs, Carl |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds