7/27/2019 s0140-6701(04)90325-6] -- 0401499 Integration of Steam Injection and Inlet Air Cooling for a Gas Turbine Generation System- Wang, F. J. Et Al. Chiou, J.

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11 Process heating, pow er an d incineration (energy applications in industry)

o p e r a t i o n p r o d u c e d h i g h e x h a u s t t e m p e r a t u r e s a t l o w e n g i n e s p e ed .L u b r i c a t i n g o i l a n a l y s is s h o w e d r e d u c t i o n i n v i sc o s i ty i n d i c a t in g o i ld i lu t ion .

0 4 /0 1 4 9 7 Ex p er imen ta l ch arac te r iza tio n o f mass , w o rk an dh ea t f lo w s in an a i r co o led , s in g le cy l in d er en g in eP e r e z - B l a n c o , H .e t al . Energy Convers ion and Man agem ent ,2004 , 45 ,(2), 157-169.S m a l l a i r - c o o l e d e n g i n e s , a l th o u g h l a rg e i n n u m b e r s , r e c e i v e s c a n ta t t e n t i o n i n t h e l i t e r a tu r e . E x p e r i m e n t a l d a t a f o r a f o u r s t r o k e , a i r -c o o l e d , s i n g l e c y l i n d e r e n g i n e a r e p r e s e n t e d i n t h is r e p o r t . A i r - t o - f u e lr a t i o s , in d i c a t e d a n d o u t p u t p o w e r, e x h a u s t c o m p o s i t i o n a n d h e a t l o s sa r e d e t e r m i n e d t o r e s u l t in s u i t a b le t h e r m a l a n d m e c h a n i c a l e f f i c ie n -c i e s. T h e d a t a o b t a i n e d a r e d i s c u s s e d w i t h t h e p e r s p e c t i v e o b t a i n e df r o m o t h e r l i t e r a t u r e r e f e r e n c e s . E x h a u s t c o m p o s i t i o n f i g u r e s a p p e a rr e a s o n a b l e , b u t t h e m e a s u r e m e n t o f th e t r a n s i e n t e x h a u s t f l o w s i s s t il l ac o n c e r n . B a s e d o n t h e m e a s u r e m e n t s , a g r a p h i l l u s t r a t in g t h e d i f f e r e n te n e r g y t r a n s f o r m a t io n s i n t h e e n g i n e i s p r o d u c e d . U n d e r g r a d u a t es t u d e n t s i n t h e c u r r i c u l u m r o u t i n e l y u s e t h e e n g i n e a n d t h e p r e s e n tw o r k a l lo w s o n e t o c o n c l u d e th a t t h e m e a s u r e m e n t a p p r o a c h p r o d u c e sr e a s o n a b l e r e s u l t s . T h e s e r e s u l t s c o u l d b e u s e d b y e n g i n e m o d e l l e r sa n d o t h e r s i n t e r e s t e d i n t h is w i d e f i e ld o f t e c h n o l o g y.

0 4 /0 1 4 9 8 Imp ed an ce-b ased n o n - l in ea r d y n am ic b a t te rymo d e l in g fo r au to mo t iv e ap p l ica t io n sBul le r, S .e t a l. Journa l o f Power Sources ,2003, 113, (2), 422-430.T h i s p a p e r p r e s e n t s a s y s t e m a t i c a p p r o a c h t o e m p l o y e l e c t r o c h e m i c a li m p e d a n c e s p e c t r os c o p y f or d e t e r m i n i n g m o d e l s t r u c t u r e a n d p a r -a m e t e r s o f a s i m u l a t i o n m o d e l f o r a V R L A b a t t e r y. I t f o c u s e s o n t h ei n t e r p r e t a t i o n o f t h e i m p e d a n c e d a t a i n t e r m s o f e q u i v a l e n t c ir c u i tm o d e l s a n d d e s c ri b e s t h e M a t l a b /S i m u l i n k i m p l e m e n t a t i o n o f t h em o d e l a s w e ll a s it s ti m e - d o m a i n v e ri f i c a ti o n . F u r t h e r m o r e , t h ea d v a n t a g e s a n d l i m i t s o f t h e i m p e d a n c e - b a s e d m o d e l a s w e l l a s t h ep o s s i b l e s i m p l i f i c a t io n s a r e d i s c u s s e d .

0 4 /0 1 4 9 9 In teg ra t io n o f s team in jec t io n an d in le t a i r co o l in gfo r a g as tu rb in e g en era t io n sy s temWa n g , F. J . et al. Ch iou , J . S .E n e rg y C o n v e r s i o n a n d M a n a g e m e n t ,2004, 45, (1), 15-2 6.T h e t e m p e r a t u r e o f e x h a u s t g a s e s f r o m s i m p l e c y cl e g a s tu r b i n eg e n e r a t i o n s e t s ( G E N S E Ts ) i s u s u a l l y v e r y h i g h ( a r o u n d 5 0 0 C ) , a n d ah e a t r e c o v er y s t e a m g e n e r a t o r ( H R S G ) i s o f t e n u s e d t o r e c o v e r t h ee n e r g y f ro m t h e e x h a u s t g a s e s a n d g e n e r a t e s t e a m . T h e g e n e r a t e ds t e a m s c a n b e e i t h e r u s e d f o r m a n y u s e f u l p r o c e s s e s ( h e a t i n g , d r y in g ,s e p a r a t i o n e t c . ) o r u s e d b a c k i n t h e p o w e r g e n e r a t i o n s y s t e m f o re n h a n c i n g p o w e r g e n e r a t i o n c a p a c i t y a n d e f f ic i e n c y. Tw o w e l l - p r o v e n

t e c h n i q u e s , n a m e l y s t e a m i n j e c t io n g a s t u r b i n e ( S T I G ) a n d i n l e t a i rc o o l i n g ( I A C ) a r e v e r y e f f e c t i v e f e a t u r e s t h a t c a n u s e t h e g e n e r a t e ds t e a m t o i m p r o v e t h e p o w e r g e n e r a t i o n c a p a c i t y a n d e f f i c i e nc y. S in c et h e e n e rg y l e v e l o f t h e g e n e r a t e d s t e a m n e e d e d f o r s t e a m i n j e c t i o n i sd i f f e r e n t f r o m t h a t n e e d e d b y a n a b s o r p t i o n c h i l l e r to c o o l t h e i n l e t a i r ,a p r o p e r a r r a n g e m e n t is r e q u i r e d t o i m p l e m e n t b o t h t h e S T I G a n d t h eI A C f e a t u r e s i n t o t h e s i m p l e cy c l e G E N S E T. I n t h i s s t u d y, a c o m p u t e rc o d e w a s d e v e l o p e d t o s i m u l a t e a Ta i p o w e r ' s F r a m e 7 B s i m p l e c y cl eG E N S E T. U n d e r t h e c o n d i t i o n o f l o ca l s u m m e r w e a th e r , t h e b e n e f i tso b t a i ne d f r o m t h e s y s t e m i m p l e m e n t i n g b o t h S T I G a n d I A C f e a t u r e sa r e m o r e t h a n a 7 0 % b o o s t i n p o w e r a n d 2 0 . 4 % i m p r o v e m e n t i n h e a tra te .

0 4 /0 1 5 01 Sen s i t iv i ty o f d u a l f u e l en g in e co mb u s t io n an dk n o ck in g l imi t s to g aseo u s fu e l co mp o s i t io nS e l i m , M . Y. E .E n e rg y C o n v e r si o n a n d M a n a g e m e n t ,2004, 45, (3), 411-425 .C o m b u s t i o n n o i s e , k n o c k a n d i g n i t i o n li m i t s d a t a a r e m e a s u r e d a n dp r e s e n t e d f o r a d u a l f u e l e n g i n e r u n n i n g o n d u a l f u e l s o f D i e s e l a n dt h r e e g a s e o u s f u e l s s e p a r a t e ly. T h e g a s e o u s fu e l s u s e d a r e l i q u e f i e dp e t r o l e u m g a s , p u r e m e t h a n e a n d c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s m i x tu r e . T h em a x i m u m p r e s s u r e r is e r a t e d u r i n g c o m b u s t i o n is p r e s e n t e d a s am e a s u r e o f c o m b u s t i o n n o i s e , a n d t h e k n o c k i n g a n d i g n i t i o n l i m i t s a r ep r e s e n t e d a s t o r q u e o u t p u t a t t h e o n s e t o f k n o c k i n g a n d i g n i t i o nf a i l u re . E x p e r i m e n t a l i n v e s t i g a t i o n o n t h e d u a l f u e l e n g i n e r e v e a l e d t h en o i s e g e n e r a t e d f r o m c o m b u s t i o n , k n o c k i n g a n d i g n i t i o n l i m i t s f o r a l lg a s e s a t d i f f e r e n t d e s i g n a n d o p e r a t i n g c o n d i t i o n s . A R i c a r d o E 6D i e s e l v e r s i o n e n g i n e i s c o n v e r t e d t o r u n o n d u a l f u e l o f D i e s e l a n d t h et e s t e d g a s e o u s f u e l a n d i s u s e d t h r o u g h o u t t h e w o r k . T h e e n g i n e i s f u l lyc o m p u t e r i z e d , a n d t h e c y l i n d e r p r e s s u r e d a t a , c r a n k a n g l e d a t a a n de n g i n e o p e r a t i n g v a r i a b l e s a r e s t o r e d i n a P C f o r o f f l i n e a n a ly s i s . T h ee f f e c t s o f e n g i n e s p e e d s , l o a d s , p i lo t i n j e c t i o n a n g l e , p i l o t f u e l q u a n t i t ya n d c o m p r e s s i o n r at i o o n c o m b u s t i o n n o i s e , kn o c k i n g t o r q u e, t h e r m a le f fi c ie n c y a n d m a x i m u m p r e s s u r e a r e e x a m i n e d f o r t h e d u a l e n g i n er u n n i n g o n t h e t h r e e g a s e o u s f u e ls s e p a r a te l y. T h e c o m b u s t i o n n o i s e ,k n o c k i n g a n d i g n i t io n l i m i ts a r e f o u n d t o r e l a t e t o t h e t y p e o f g a s e o u sf u e l s a n d t o th e e n g i n e d e s i g n a n d o p e r a t i n g p a r a m e t e r s .

0 4 /0 1 5 0 2 Th e fu e l p ro p er tie s o f th r ee -p h ase emu ls io n s asa n a l te rn a t iv e fu e l f o r d iese l en g in esL i n , C . - Y. a n d Wa n g , K . - H .Fue l , 2003 , 82 , (1 l ) , 1367-1375 .D i e s e l e n g i n e s a r e e m p l o y e d a s t h e m a j o r p r o p u l s i o n p o w e r f o r in - l a n da n d m a r i n e t r a n s p o r t a t i o n v e h i c l e s p r i m a r i l y b e c a u s e o f t h e i r ri g ids t r u c t u r e , l o w b r e a k d o w n r a t e , h i g h t h e r m a l e f f i ci e n c y a n d h i g h f u e le c o n o m y . I t i s e x p e c t e d t h a t d i e s e l e n g i n e s w i ll b e w i d e l y u s e d i n t h ef o r e s e e a b l e f u t u r e . H o w e v e r, t h e p o l l u t a n t s e m i t t e d f r o m d i e s e le n g i n e s ( i n p a r t i c u l a r n i t r o g e n o x i d e s a n d p a r t i c u l a t e m a t t e r ) a r ed e t r i m e n t a l t o t h e h e a l t h o f li v in g b e i n g s a n d e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n th a v e b e e n r e c o g n i z e d a s t h e m a j o r a i r p o l l u t i o n s o u r c e i n m e t r o p o l i t a na r e a s a n d h a v e t h u s a t t r a c t e d m u c h r e s e a r c h i n t e r e s t. A l t h o u g h d i e s e lo i l e m u l s i o n h a s b e e n c o n s i d e r e d a s a p o s s i b l e a p p r o a c h t o r e d u c ed i e s e l e n g i n e p o l l u t a n t s , p r e v i o u s r e l e v a n t a p p l i c a t i o n s w e r e r e s t r i c t e dt o t w o - p h a s e e m u l s i o n s . T h r e e - p h a s e e m u l s i o n s s u c h a s o il - i n -w a t e r - i n -o i l b r i e f ly d e n o t e d a s O / W / O e m u l s i o n s a n d w a t e r - i n - o i l- i n - w a t e r,d e n o t e d a s W / O / W, h a v e n o t b e e n u s e d a s a n a l t e r n a t i v e f u e l f o r a n yc o m b u s t i o n e q u i p m e n t . S t u d i e s o n t h e p r o p e r t i e s o f t h r e e - p h a s ee m u l s i o n a s f u e l h a v e n o t b e e n f o u n d i n t h e l i t e r a t u r e s . T h ee m u l s i f i c a t i o n p r o p e r t i e s o f a n O / W / O t h r e e - p h a s e d i e s e l f u e le m u l s i o n w e r e i n v e s t i g a t e d in t h i s e x p e r i m e n t a l s t u d y. T h e r e s u l t ss h o w t h a t t h e m e a n d r o p s i z e o f t h e O / W / O e m u l s i o n w a s r e d u c e d

s i g n i f ic a n t l y w i t h i n c r e a s i n g h o m o g e n i z i n g m a c h i n e r e v o l u t i o n s p e e d .A n i n c r e a se i n i n n e r p h a s e p r o p o r t i o n o f t h e O / W / O e m u l s i o n r e su l t e di n i n c r e a s i n g t h e e m u l s i o n v i s c o si t y. T h e v i s c o s it y o f O / W / O e m u l s i o n i sg r e a t e r t h a n t h a t f o r w a t e r - in - o i l ( d e n o t e d b r i e fl y a s W / O e m u l s i o n ) f o rt h e s a m e w a t e r c o n t e n t . M o r e s t a b l e e m u l s i o n t u r b i d it y a p p e a r e d f o rt h r e e - p h a s e O / W / O d i e se l e m u l s i o n s a d d e d w i t h e m u l s i f ie r w it h H L Bv a l u e s r a n g i n g f r o m 6 t o 8 . I n a d d i t i o n , t h r e e - p h a s e O / W / O e m u l s i o n sw i t h g r e a t e r w a t e r c o n t e n t w i l l f o r m a l a rg e r n u m b e r o f l i q u i d d r o p l e t s ,l e a d i n g t o a f a s t e r f o r m a t i o n r a t e a n d g r e a t e r e m u l s i o n t u r b i d i t y a t t h eb e g i n n i n g b u t a f a s t e r d e s c e n d i n g r a t e o f e m u l s i o n t u r b i d i t y a f t e r w a r d s .T h e p o t e n t i a l f o r u s i n g O / W / O e m u l s i o n s a s a n a l t e r n a t i v e f u e l fo rd i e s e l e n g i n e s w a s a l s o e v a l u a t e d .

0 4 /0 1 5 0 0 Per fo rman ce imp ro v emen ts o f th e in te r co o ledreh ea t r ecu p era ted g as - tu rb in e cy c le u s in g ab so rp t io n in le t -co o l in g an d ev ap o ra t iv e a f te r - co o l in gBass i ly, A . M.A p p l i e d E n e rg y,2004, 77, (3), 249-272.I n l e t a i r - c o o l i n g im p r o v e s b o t h e f f i c ie n c y a n d p o w e r o f g a s - t u r b i n e

c y c l es . A n a b s o r p t i o n i n l e t -c o o l i n g s y s t e m i s i n t r o d u c e d t o t h ei n t e r c o o l e d r e h e a t r e c u p e r a t e d g a s - t u r b i n e c y c le ( I cy c l e) . T h e e x h a u s tg a s o f t h e c y c le i s u s e d t o r u n t h e s y s t e m , w h i c h c o o l s t h e i n l e t a i r t o t h el o w - p r e ss u r e c o m p r e s s o r a n d h i g h - p r e s s u r e c o m p r e s s o r u s i n g tw os t a g e s o f c o o l i n g i n t h e i n t e r c o o l e r. F i v e d i f f e r e n t l a y o u t s o f t h e I c y c l ea r e p r e s e n t e d . T h o s e l a y o u t s i n c l u d e t h e e f f e c t s o f a b s o r p t i o n i n l e tc o o l i n g , e v a p o r a t i v e i n l e t c o o l i n g , e v a p o r a t i v e a f t e r c o o l i n g , a n da b s o r p t i o n i n l e t c o o l i n g w i th e v a p o r a t i v e a f t e r c o o l i n g . A p a r a m e t r i cs t u d y o f t h e e f f e c t o f p r e s s u r e r a t io , a m b i e n t t e m p e r a t u r e , a m b i e n tr e l a t iv e ~ h u m i d i t y, t u r b i n e ' s i n l e t - t e m p e r a t u r e ( T I T ) , a n d t h e e f f e c ti v e -n e s s o f t h e r e c u p e r a t e d h e a t - e x c h a n g e r ( tH E 1) o n t h e p e r f o r m a n c e o fa l l c y c l e s i s c a r r i e d o u t . T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t u s i n g t w o s t a g e s o fc o o l i n g i n t h e i n t e r c o o l e r c o u l d b o o s t t h e g a i n i n e f f ic i e n c y, b e c a u s e o fa p p l y i n g e v a p o r a t i v e i n l e t c o o li n g , b y u p t o 1 . 5 5 % . A p p l y i n g a b s o r p t i o ni n l e t - c o o li n g c o u l d i n c r e a s e t h e e f f ic i e n c y o f t h e I c y c l e b y u p t o 6 . 6 %c o m p a r e d w i t h 3 . 9 % f o r a p p l y i n g e v a p o r a t i v e i n l e t c o o l i n g . A p p l y i n ga b s o r p t i o n i n l e t -c o o l i n g w i th e v a p o r a t i v e a f t e r c o o l i n g c o u l d i n c r e a s et h e o p t i m u m e f f i c ie n c y o f t h e I c y c l e b y 3 . 5 % a n d i t s m a x i m u m p o w e rb y m o r e t h a n 5 0 % . I n c r e a s i n g T I T i n c r e a s e s t h e c a p a c i ty o f t h er e c u p e r a t e d h e a t - e x c h a n g e r a n d a b s o r p t i o n c o o l i n g s y s t e m a n d ra i s e st h e g a i n i n e f f i c i e n c y b e c a u s e o f i n c r e a s i n g e ri E1 .

11 P R O C E S S H E AT I N G ,P O W E R A N DI N C I N E R AT I O N

Energy applications in indu stry

0 4 /0 1 5 0 3 A n a ly s i s o f th e en v i ro n men ta l imp ac t o f a PFBC-CC (p res su r ized f lu id ized b ed co mb u s t io n co mb in ed cy c le )sy s tem b y u s in g an ex erg y meth o dZ h e n g , P. - Yet a l . Reneng Dongl i Gongcheng ,2003, 18, (1), 74-7 7. (InC h i n e s e )B y u s i n g a n e x e rg y m e t h o d a m o d e l f o r t h e t h e r m a l a n a l y s i s o f s y s t e me m i s s i o n s a n d w a s t e h e a t w a s s e t u p . S t a r t i n g f r o m t h e c o n c e p t o fe x e rg y th e e n v i r o n m e n t a l i m p a c t o f e m i s s i o n s is a n a l y s e d i n g e n e r a l .F u r t h e r m o r e , t h e i m p a c t o n e n v i r o n m e n t o f a P F B C - C C ( p r e s s u ri z e d

2 04 F u e l a n d E n e r g y A b s t r a c t s May 2004