عنوان
بازيابي حرارتي ايستگاه تقويت فشار گاز دهق با استفاده از چرخه رنكين با سيال كاري ارگانيك
نويسنده اصلي
قائم‌پناه، امير
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در ساليان اخير اجراي سامانه چرخه آلي رنكين (چار) به عنوان يك راهكار كارا در زمينه بازيابي حرارت اتلافي توربين‌هاي گازي موجود در ايستگاه‌هاي تقويت فشار گاز مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به بهره‌برداري از توربين‌هاي گازي در شرايط بار جزئي در ايستگاه‌هاي تقويت فشار، يكي از چالش‌هاي موجود در خصوص سامانه چار، پيش‌بيني عملكرد ترموديناميكي آن در طول سال و در شرايط خارج از طرح است. در پژوهش حاضر، يك مدل صفر بعدي از عملكرد ترموديناميكي توربين گاز در حال بهره‌برداري در ايستگاه تقويت فشار گاز منطقه دهق، به عنوان مورد مطالعه، در محيط نرم‌افزار ترموفلو ايجاد و نتايج آن با داده‌هاي تجربي صحه‌گذاري شده است. سامانه چار نيز در اين نرم‌افزار طراحي و با توربين گاز مورد مطالعه يكپارچه گرديد. با توسعه كد بهينه‌سازي در محيط نرم‌افزار متلب و برقراري ارتباط بين مدل ترموديناميكي (در نرم‌افزار ترموفلو) و الگوريتم بهينه‌سازي (در نرم‌افزار متلب)، بهينه‌سازي چند هدفه سامانه يكپارچه جهت تعيين مقادير بهينه توان توليدي سامانه و هزينه تمام‌شده توليد برق انجام پذيرفت. در اين مطالعه شرايط بهينه براي پنج سيال كاري مختلف تعيين و پس از مقايسه نتايج، سيكلوپنتان به عنوان سيال منتخب تعيين گرديد. بر مبناي تغييرات ساليانه درصد بار توربين گاز مورد مطالعه و تغييرات شرايط محيطي منطقه دهق، ميزان حرارت گاز خروجي از توربين گاز به عنوان منبع حرارتي سامانه چار در طول سال محاسبه و بر مبناي آن عملكرد سامانه چار بهينه‌شده در شرايط خارج از طرح پيش‌بيني شد. در پايان، تحليل حساسيت به منظور بررسي تأثير تغييرات مفروضات اقتصادي بر شاخص‌هاي اقتصادي اجراي طرح انجام گرفت. بر اساس نتايج اين مطالعه، توان خالص توليدي و بازده خالص حرارتي سامانه يكپارچه بهينه‌شده در شرايط طراحي به ترتيب برابر 30760/6 كيلووات و 42/47 درصد است. ميزان هزينه تمام‌شده توليد برق با اجراي سامانه چار نيز برابر 0/04744 دلار بر كيلووات‌ساعت برآورد شده است. نتايج حاصل از تحليل سامانه چار در شرايط خارج از طرح نيز حاكي از تغيير توان توليدي در محدوده 3143 تا 5645 كيلووات و تغيير بازده حرارتي از 19/38 تا 23/56 درصد در طول سال است.
شماره ركورد
218366
گرايش رشته تحصيلي
تبديل انرژي
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان