آنالیز انرژی ، اگزرژی ، اگلرژی - اقتصادی و بهینهسازی چرخه ترکیبی فوق بحرانی
[پایاننامه]
/امین اسکندری
: دانشکده مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۲
۱۰۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک
دانشگاه صنعتی سهند
امروزه نیروگاههای چرخه ترکیبی توجه فراوانی را به دلیل بازدهی انرژی بالا، آلایندگی پایین و تولید گازهای گلخانه ای کمتر و انعطاف پذیری در عملکرد، به سوی خود جلب کرده است.یکی دیگر ازانواع چرخه هایی که ساخت آن اخیرا در دنیا رواج یافته است چرخه بخار فوق بحرانی رانکین با سوخت پایه زغال سنگ می باشد که در آن با افزایش فشار و دمای بخار به بیش از حالت بحرانی در بویلر، حالت فوق بحرانی حاصل می شود و در این حالت هر دو بازدهی انرژی و اگزرژی چرخه افزایش یافته و تلفات چرخه کاهش می یابد .در این پایان نامه با توجه به اینکه منابع گاز طبیعی در کشور ما فراوان بوده و از آنجا که این سوخت دارای ارزش حرارتی بالا، قیمت سوخت پایین، آلایندگی کمتر بوده و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد از اینرو ابتدا نیروگاه مرجع با سوخت زغال سنگ را مدلسازی نموده و سپس به جای استفاده از زغال سنگ، یک سیستم با سوخت گاز طبیعی جانشین آن شده است .در حالت دوم برای تغذیه توان مصرفی نیروگاه به جای مجموعه بویلر با سوخت پایه زغال سنگ، یک چرخه توربین گازی با سوخت پایه متان که گازهای خروجی از آن برای تامین توان مصرفی سیکل بخار وارد مولد بخار می شوند .با این توصیف، نیروگاه پایه تبدیل به یک نیروگاه چرخه ترکیبی با چرخه بالایی توربین گازی و چرخه پایینی بخار تبدیل شده است .در ادامه این نیروگاه از دیدگاههای انرژی و اگزرژی مورد بررسی واقع شد و نتایج حاصله با نتایج چرخه پایه مورد مقایسه قرار گرفت و این نتیجه حاصل شد که بازده قانون دوم چرخه ترکیبی جدید ۴۵.۹ می باشد که حدودا ۶ بازده اگزرژی بالاتری نسبت به چرخه نیروگاه مرجع دارا می باشد و با توجه به اینکه ارزش حرارتی متان بالاتر از ارزش حرارتی زغال سنگ است بنابراین دبی جرمی ورودی کاهش یافته که این امر کاهش تولید آلایندگی را سبب خواهد شد .همچنین این نتیجه نیز حاصل شد که بیشترین اتلافات اگزرژی در محفظه احتراق اتفاق می افتد. از لحاظ اقتصادی نیز افزایش حدود ۱۵ درصدی هزینه های کل چرخه ترکیبی در مقایسه با چرخه بخار مرجع خواهیم داشت