تحلیل انرژی ، اگزرژی ، اگزرژی اکونومی و بهبود عملکرد نیروگاه بخار در سه سناریو

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 44، آذر 1400، صفحه 48-62   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

محمد امین مجاوری آگاه¹؛ خلیل مجاوری آگاه²؛ اشکان عبدالی سوسن^{* 3}

¹دانشجوی دکتری رشته مهندسی سیستم های انرژی ، گروه صنعت و انرژی ، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران،

²دانشجوی دکتری رشته مهندسی سیستم های انرژی – ، گروه صنعت و انرژی ، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران،ایران

³Energy and Economic Engineering Group , Science and Research Branch ， Islamic Azad university,Theran , Iran

چکیده

نیروگاههای بخار کنونی طراحی تکامل یافته ای از چرخه بخار- مایع رانکین میباشد. از طرفی درک مفاهیم پارامترهای تاثیر گذار در افزایش راندمان انرژی و اگزرژی و اگزرژی اکونومی در طراحی این نیروگاهها بسیار با اهمیت است. .هدف این پژوهش بررسی سه سناریو اساسی نیروگاه های بخار در مقایسه با طراحی پایه (سیکل رانکین) می باشد تا تغییرات طراحی و تاثیر آن بر بازدهی نیروگاه ها مشخص شود. در این تحقیق مشاهده شده است که در سناریو سوم دارای یک توربین با دو زیرکش و تنها یک پیش گرم کنDeaerator ، بازدهی انرژی و اگزرژی به ترتیب برابر %20.74 و %26.91 می باشد که نسبت به سناریو دوم با یک زیرکش و بدون پیش گرم کن سیال ورودی به بویلر، افزایش بازدهی انرژی و اگزرژی سیستم به ترتیب برابر 19.13% و 9.48% می باشد . تحلیل اگزرژی اکونومی مشخص ساخته است که بویلر و توربین بیشترین نرخ مجموع هزینه سرمایه گذاری ، تعمیر و نگهداری و تخریب اگزرژی را دارد و می باید به این تجهیزات توجه ویژه ای داشت . بالا بودن ضریب هزینه نسبی بویلر (r) نشان می دهد که تغییر راندمان بویلر می تواند بهبود کلی هزینه این تجهیز را فراهم آورد و این کار با کاهش تخریب اگزرژی با پیش گرم کردن و کاهش تلفات و ورود هوای اضافی می تواند انجام گیرد و اینکه ضریب اگزرژی اکونومی fk توربین بالا است به معنای آن است که برای کاهش هزینه توربین در هنگام طراحی ، امکان کاهش پارامترهای مانند دمای بخار ورودی به توربین ، فشار توربین و راندمان باید توجه بیشتری شود.

کلیدواژه‌ها

مدلسازی؛ انرژی؛ اگزرژی؛ اگزرژی اکونومی؛ نیرو گاه حرارتی؛ اتلاف اگزرژی؛ سیکل رانکین

مراجع