مدلسازي و بهينه سازي سيستم توليد همزمان برق، حرارت و آب شيرين

كارشناسي ارشد

در اين پروژه نيروگاه¬هاي سيكل تركيبي متفاوتي كه در آنها از توربين گازي 5 تا 25 مگاواتي وجود دارد، با فرآيندهاي مختلف شيرين¬سازي آب دريا، تركيب شده است. در اين رساله فرآيند غشايي اسمز معكوس و فرآيندهاي حرارتي تراكم بخار چندمرحله¬اي، تبخير چند مرحله¬اي و تبخير ناگهاني چند مرحله¬اي بررسي شده است. هدف از اين كار مدلسازي ترموديناميكي و اقتصادي و در ادامه مقايسه نيروگاه بهينه توليد همزمان برق و آب شيرين در محدوده 5 تا 25 مگاوات و همچنين تاثير پارامترهاي طراحي بر عملكرد نيروگاه مي¬باشد. تحقيقات زيادي از لحاظ فني و اقتصادي روي فرآيندهاي شيرين¬سازي فوق الذكر انجام شده است اما بهينه سازي و مقايسه عملكرد فني و اقتصادي آنها و همچنين تاثير پارامترهاي مختلف بر عملكرد آنها، در نيروگاه سيكل تركيبي و با توربين¬هاي گاز مقياس كوچك هدف اين پروژه است و تا به حال انجام نشده است. هدف بهينه¬سازي هر سيكل ماكزيمم كردن مقدار سود كلي ساليانه سيستم است كه بايد شرايط اقتصادي ايران در آن لحاظ شود. فرض مهم صورت گرفته آن است كه برق توليد شده به شبكه فروخته مي¬شود و آب توليد شده به طور خصوصي به فروش مي¬رسد. از آنجا كه در اين پروژه، فروش آب در ايران پرسودتر از فروش برق است، روند بهينه¬سازي در همه فرآيند¬ها به سمت بيشتر شدن توليد آب پيش مي¬رود تا اينكه سود كلي ساليانه سيستم ماكزيمم شود. نتايج نشان داده است كه در سيكل¬هاي تركيبي مقايسه شده، سود كلي ساليانه سيستم اسمز معكوس از بقيه فرآيندها بيشتر است. هر چند كه هزينه اوليه آن بيشتر است اما مقدار درآمد فروش آب در اين سيكل به حدي است كه فرآيندهاي ديگر قابليت رقابت با آن را ندارند. از بين فرآيندهاي حرارتي فرآيند تراكم بخار چند مرحله¬اي سود نهايي ساليانه بيشتري را ارائه مي¬دهد اما فرآيند تبخير ناگهاني چند مرحله¬اي ضعيف¬ترين عملكرد اقتصادي را نشان داده است. با كاهش ظرفيت توليد توان توسط توربين گاز مقدار سود ساليانه همه سيستم¬ها كاهش مي يابد به جز در توربين نوع 6 كه به دليل كمتر بودن دماي گاز داغ خروجي سود ساليانه آن از توربين نوع 7 هم كمتر شده است و اين نشان دهنده اهميت دماي گاز داغ خروجي از توربين گاز است.

188830

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي - علوم حرارتي

دكتر سپهر صنايع