تحلیل انرژی ، اگزرژی ، اگزرژی اکونومی و بهبود عملکرد نیروگاه بخار در سه سناریو
محورهای موضوعی : بهینه سازی
محمد امین مجاوری آگاه
1
,
خلیل مجاوری آگاه
2
,
اشکان عبدالی سوسن
3
1 - دانشجوی دکتری رشته مهندسی سیستم های انرژی ، گروه صنعت و انرژی ، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران،
2 - دانشجوی دکتری رشته مهندسی سیستم های انرژی – ، گروه صنعت و انرژی ، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران،ایران
3 - Energy and Economic Engineering Group , Science and Research Branch ， Islamic Azad university,Theran , Iran
کلید واژه: انرژی, مدلسازی, اگزرژی, اتلاف اگزرژی, نیرو گاه حرارتی, سیکل رانکین, اگزرژی اکونومی,
چکیده مقاله :
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.
Steam power plants are an advanced and complex design of the Rankin steam-liquid cycle. Therefore, understanding the concepts of effective parameters in increasing energy and exergy efficiency and also exergoeconomic are very important. The purpose of this study is to investigate the three basic scenarios of steam power plants, till the required changes in design and its effects on power plant efficiency to be determined. The third scenario has a preheater, a deaerator and two turbine extraction. The second scenario has a turbine extraction and preheater. In third scenario, energy and exergy efficiency are 20.74% and 26.91%, respectively. it’s increases of energy and exergy efficiency relative to second scenario are equal to 19.13% and 9.48%, respectively. Exergoeconomic analysis has shown that boiler and turbine have the highest total cost of investment, maintenance and exergy destruction, hence special attention should be paid to this equipment. The high relative cost factor of the boiler (r) indicates that the boiler efficiency can provide an overall improvement in the cost of this equipment. This can be done by reducing the exergy destruction by preheating and reducing losses and use of excess air. The Exergoeconomic coefficient of fk turbine is high. This means that to reduce the cost of the turbine, the possibility of reducing parameters such as inlet steam temperature, turbine pressure and it’s efficiency should be given more attention.
_||_