Thermodynamic Performance of a Cogeneration Plant Driven by Waste Heat from Cement Kilns Exhaust Gases
Notice bibliographique
Résumé
The dwindling and scarcity of fossil energy sources is the basis of the energy transition, where renewable resources are increasingly valued. The purpose of the cogeneration system studied in this article is to recover the residual heat from the gases coming out of the chimneys of the cement kilns, to produce at the same time the electricity and the heat required for offices and residential houses of cement workers. Cement kilns are reputed to be energy-intensive, generating excessive heat losses. These heat losses are found mainly in the conduction–convective and radiative modes, representing about 26% of the overall heat input to the system. Nevertheless, the gases at the chimney outlet can still have temperatures between 250 and 350 °C, which presents a non-negligible potential for a cogeneration system. This study compares the thermal performance of different cogeneration plant configurations (KCA, KCB, and KCC systems) using the Kalina cycle to determine the best one. Several assumptions were made to reduce the complexity of the model. MATLAB and Excel software were used to solve the system of equations. After extensive analysis of the results, the KCA system showed the best performance, compared to the KCB and KCC systems, with a thermal efficiency of 22.15%, an exergy efficiency of 45.12%, and a net electrical capacity of 2565.03 kWe. Model sensitivity to concentration, temperature, and pressure variations also gave the KCA system the best-performing system. Evaluation of the excess heat flux removed from the process yields values of 7368.20 kW, 7421.86 kW, and 8094.15 kW for the KCA, KCB, and KCC systems. The results of this article serve as a decision support tool for installing the cogeneration system via the Kalina cycle in cement installations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».