پایان نامه : بهینه­ سازی ترمواکونومیک و اگزرژو اکونومیک بویلربازیاب حرارت سیکل ترکیبی و سیستم تولید همزمان توان و آب شیرین در نیروگاه نکا با استفاده از الگوریتم ژنتیک

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مکانیک

گرایش : سیستم ­های انرژی

عنوان : بهینه­ سازی ترمواکونومیک و اگزرژو اکونومیک بویلربازیاب حرارت سیکل ترکیبی و سیستم تولید همزمان توان و آب شیرین در نیروگاه نکا با استفاده از الگوریتم ژنتیک

پردیس  فنی و مهندسی دانشگاه شهید بهشتی (پردیس فنی شهید عباسپور)

دانشکده مکانیک و انرژی

 

پایان نامه کارشناسی ارشد مکانیک سیستم ­های انرژی

بهینه­ سازی ترمواکونومیک و اگزرژو اکونومیک بویلربازیاب حرارت سیکل ترکیبی و سیستم تولید همزمان توان و آب شیرین در نیروگاه نکا با استفاده از الگوریتم ژنتیک

 

استاد راهنما:

آقای دکتر محمد عامری

 

 

دی ماه 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)فهرست مطالب
عنوانصفحه
فصل 1 : کلیاتی در مورد نیروگاه­های سیکل ترکیبی، بویلرهای بازیاب و روشهای مختلف شیرین سازی آب1
1-1 مقدمه2
1-2 کلیات نیروگاه سیکل ترکیبی و بویلرهای بازیاب حرارت3
1-2-1  انواع نیروگا­های سیکل ترکیبی3
1-2-2 چرخه­های بالایی و پایینی در سیکل ترکیبی3
1-2-3 بررسی بیشتر نیروگاههای سیکل ترکیبی توربین­گاز / توربین بخار4
1-2-4  طبقه بندی بویلرهای بازیاب5
1-2-5  طبقه بندی انواع بویلرها بر اساس چگونگی گردش سیال عامل6
1-2-5-1 سیستم گردش طبیعی6
1-2-5-2 سیستم گردش اجباری6
1-2-5-3  بویلرهای یکبار گذر (فوق بحرانی)(Once Through Boiler):6
1-2-6 طبقه بندی بویلرهای سیکل ترکیبی بر اساس سیستم آتش زایی7
1-2-6-1 بویلر بازیاب حرارت بدون احتراق اضافی7
1-2-6-2 بویلرهای بازیاب حرارت با احتراق اضافی8
1-2-6-2-1 بویلرهای با مشعل اضافی محدود شده9
1-2-6-2-2 استفاده از توربین گاز جهت پیش گرم کردن هوای دم بویلر9
1-2-6-2-3 بویلرهای با حداکثر احتراق اضافی9
1-2-7  طبقه بندی بویلرهای بازیاب حرارت بر اساس سطوح فشار بخار9
1-2-7-1 بویلرهای بازیاب حرارت تک فشاره10
1-2-7-2 بویلرهای بازیاب حرارت چند فشاره11
1-2-8 تأثیر پذیری کارایی سیکل ترکیبی از شرایط کاری13
1-2-8-1 تأثیر دمای هوای محیط بر قدرت و راندمان سیکل ترکیبی13
1-2-8-2 تأثیر بار توربین گاز بر راندمان سیکل ترکیبی13
1-2-8-3 تأثیر فشار بخار بر راندمان سیکل ترکیبی13
1-2-9 مزایا و معایب سیکل­های ترکیبی13
1-2-10 راندمان کلی نیروگاه­های سیکل ترکیبی15
1-3 کلیات شیرین سازی آب16
1-3-1 تعریف نمک­زدایی16
1-3-2 روشهای آب شیرین کنی16
1-3-2-1 تقطیر چند مرحلهای (MED)17
1-3-2-2 اسمز معکوس (RO)17
1-3-2-3 متراکم سازی مکانیکی بخار آب (MVC)18
1-3-2-4 تبخیر ناگهانی چند مرحلهای (MSF)18
1-3-2-5 تقطیر چند مرحله ای چگالش-  گرمایی بخار(MED-TVC)19
1-3-3 ارزیابی معیارها19
1-3-3-1  مقدار انرژی مورد نیاز19
1-3-3-2 هزینه تولید20
1-3-3-3 محیط زیست20
1-3-3-4 کدورت آب تولیدی20
1-3-3-5 نگهداری20
1-3-4 مبدل نمک زدای حرارتی چند مرحله­ای MED-TVC20
1-3-4-1  آرایش تغذیه پیشرو21
1-3-4-2 آرایش تغذیه موازی22
1-3-4-3 آرایش تغذیه موازی - متقاطع23
فصل2: روابط مربوط به بویلرهای بازیاب و آب شیرین­کن های MED-TVC و تشریح الگوریتم ژنتیک25
2-1 مقدمه26
2-2 روابط مهم در طراحی بویلرهای بازیاب حرارت26
2-2-1 پارامترهای مهم در طراحی بویلر بازیاب حرارت27
2-2-1-1  اختلاف دمای نهایی27
2-2-1-2  نقطه­ی پینچ27
2-2-1-3 نقطه­ی نزدیکی28
2-2-2 استخراج روابط سیکل تک فشاره29
2-2-3  استخراج روابط سیکل دو فشاره در آرایش مرسوم مبدل­های حرارتی30
2-2-4 سیکل ترکیبی سه فشار ساده31
2-2-4-1 استخراج روابط32
2-2-4-2 رابطه کار پمپ ها33
2-2-4-3 دبی جرمی بخار33
2-2-4-4  تلفات سرعت در خروجی توربین35
2-3 روابط مربوط به نمک­زدای چندمرحله­ای حرارتی35
2-3-1 معادلات تعادل هر افکت36
2-3-2 معادلات تعادل کوندانسور38
2-3-3 بررسی ضرایب انتقال حرارت39
2-3-4 طراحی ترموکمپرسور (کمپرسور حرارتی بخار)44
2-4 روابط ترمودینامیکی استفاده شده برای آب ، بخار و محصولات حاصل از احتراق47
2-4-1 روابط ترمودینامیکی استفاده شده برای آب ، بخار47
2-4-2 روابط ترمودینامیکی استفاده شده برای مخلوط دود ورودی به بویلر بازیاب حرارت49
2-5 الگوریتم ژنتیک49
2-5-1 مفاهیم الگوریتم ژنتیک50
2-5-2  الگوریتم ژنتیکی ساده52
2-5-3 عملگرهای انتخاب، برش و جهش53
فصل 3: روابط اگزرژواکونومیک و هزینه­ی تجهیزات در نیروگاه های چند منظوره تولید همزمان توان و آب شیرین56
3-1 مقدمه57
3-2  تحلیل اگزرژی58
3-2-1 اجزای اگزرژی58
3-2-2 بالانس اگزرژی و تخریب اگزرژی62
3-2-2-1 بالانس اگزرژی در یک سیستم بسته62
3-2-2-2 بالانس اگزرژی برای حجم کنترل63
3-2-2-3 تخریب اگزرژی64
3-2-3 متغیرهای اگزرژتیک67
3-3 تحلیل اقتصادی68
3-3-1 تخمین هزینه­ی سرمایه گذاری68
3-3-2 محاسبه نیازهای درآمدی70
3-3-3  هزینه­های همسطح شده70
3-3-4  تحلیل حساسیّت72
3-4 تحلیل ترمواکونومیک72
3-4-1 هزینه گذاری اگزرژی73
3-4-2 بالانس هزینه73
3-4-3 معادلات کمکی تعیین هزینه74
3-5 ارزیابی ترمواکونومیکی78
3-5-1 متغیرهای ترمواکونومیکی78
3-5-2 ارزیابی طراحی81
3-6 تحلیل اقتصادی و محیطی82
3-6-1 هزینه­های سرمایه گذاری سالیانه82
3-6-2 محاسبه بازگشت سرمایه و درآمد کل83
3-7 تشریح روشTOPSIS در یافتن نزدیک ترین حل در معادلات چند معیاره84
فصل 4: بهینه­سازی چند منظوره ترمودینامیکی، اگزرژتیک، اگزرژواکونومیک، بهینه سازی درآمدی و بازگشت سرمایه و هزینه های کلی سالانه در نیروگاه سیکل ترکیبی نکا87
4-1 مقدمه88
4-2 سیکل نیروگاه نکا89
4-3 پارامترهای طراحی در الگوریتم GA تشریح روابط ریاضی مورد استفاده در سیکل92
4-3-1 تشریح سیکل بخار مورد استفاده و معرفی پارامترهای طراحی استفاده شده در الگوریتم ژنتیک92
4-3-1-1 تشریح سیکل بخار تحلیل شده92
4-3-1-2 پارامترهای مرجع در مدل­سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک93
4-3-2 معادلات محاسبه دبی بخار، اگزرژی، کار توربین و آب شیرین تولیدی در سیکل نکا95
4-4 مقادیر بهینه به دست آمده و نتایج حاصل از تحلیل حساسیت پارامترهای طراحی و هزینه97
4-4-1 نتایج حاصل از بهینه سازی به در حالت های تک هدفه و چند معیاره97
4-4-2 بررسی نتایج حاصل از تغییر TBT98
4-4-3 بررسی نتایج حاصل از تغییرات فشار بخار پشت توربین102
4-4-4 بررسی نتایج حاصل از تغییر سوخت ورودی به مشعل کانالی107
4-4-5 بررسی نتایج حاصل از تغییر تعداد افکت های MED_TVC111
4-4-6 بررسی نتایج حاصل از تغییر فشار بخش فشار بالا113
4-4-7 بررسی نتایج حاصل از تغییر فشار بخش فشار پایین118
4-4-8 بررسی نتایج حاصل از تغییر دبی جرمی بخار خروجی از بخش فشار ضعیف جهت استفاده در آب­شیرین­کن122
فصل5 نتیجه گیری و پیشنهادات126
5-1 بررسی نتایج127
5-2 ارائه پیشنهادات128
مراجع و مؤاخذ129
پیوست 1130
پیوست 2136
فهرست اشکال
شکل1-1: شماتیک سیکل ترکیبی4
شکل­1-2: سیکل برایتون با بازیافت حرارت خروجی از توربین با استفاده از بازگرم­­کن4
شکل1-3: طبقه بندی بویلرهای بازیاب حرارت5
شکل1-4: بویلر بازیاب حرارت با انواع سیستم گردش آب a) گردش طبیعی b)گردش اجباری  c) یک بار گذر6
شکل 1-5: شمای حرارتی یک نیروگاه سیکل ترکیبی بدون مشعل8
شکل 1-6: نمونه­ای از شمای حرارتی نیروگاه­های سیکل ترکیبی با مشعل8
شکل1-7:شماتیک بویلر بازیاب تک فشاره در حضور هوازدا10
شکل1-8: پرفیل دمایی بویلر بازیاب تک فشاره در حضور هوازدا10
شکل 1-9: تأثیر فشار بخار زنده بر انرژی مصرفی و تلفات اگزرژی کلی11
شکل 1-10: شماتیک سیکل دوفشاره همراه با هوازدا تغذیه­ی مستقل12
شکل1-11: پرفیل دمایی سیکل دو فشاره همراه با هوازدا12
شکل1-12: شماتیک سیکل سه فشاره در حضور هوازدا12
شکل1-13: پرفیل دمایی سیکل سه فشاره در حضور هوازدا12
شکل 1-14: شمای یک نیروگاه سیکل ترکیبی در حالت سری واحدها15
شکل 1-15 : شماتیک یک واحد MED17
شکل 1-16: شماتیک نحوه عملکرد غشای یک واحد RO18
شکل 1-17: شماتیک یک واحد MSF18
شکل 1-18: شماتیک یک واحد MED-TVC21
شکل 1-19: شماتیک یک واحد آب شیرین­کن MED-TVC پیشرو (MED-TVC-F)22
شکل 1-20: شماتیک یک واحد آب شیرین­کن MED-TVC موازی (MED-TVC-P)23
شکل 1-21: شماتیک یک واحد آب شیرین­کن MED-TVC موازی - متقاطع (MED-TVC-PC)24
شکل2-1: شماتیک سیکل ترکیبی تک فشاره در حضور هوازدا و بازگرم­کن29
شکل 2-2: نمودار T-S برای سیکل تک فشاره در حضور هوازدا و بازگرم­کن29
شکل 2-3: شماتیک سیکل دو فشاره همراه با هوازدا و بازگرم­کن30
شکل 2-4: نمودار T-S سیکل دو­فشاره همراه با هوازدا و بازگرم­کن30
شکل2-5: نمودار T-S سیکل ترکیبی سه فشار ساده32
شکل 2-6: آرایش ساده بویلر بازیاب حرارت سه فشار ساده با آرایش مرسوم مبدل­های حرارتی33
شکل 2-7: پروفیل دمایی برای بویلر بازیاب حرارت سه فشار ساده با آرایش مرسوم مبدل­های حرارتی33
شکل 2- 8 : متغیرهای اواپراتور و محفظه­ی فلش افکت i ام ]4[36
شکل 2-9: نمودار ناحیه بندی برای معادلات حاکم در روش IAPWS-IF9748
شکل 2-10: دیاگرام بلوکی الگوریتم ژنتیکی ساده52
شکل 2-11: انتخاب با چرخ رولتی با قطاع­های متناسب با تابع معیار هر کروموزوم54
شکل 2-12: عملگر برش ساده با جابجایی ژن­های والدین، فرزندانی جدید می­سازد55
شکل 2-13: عملگر جهش با تغییر یک ژن نقطه­ای دیگر در فضای جستجو تولید می­کند55
شکل 3-1 : وسیله­ای برای ارزیابی اگزرژی شیمیایی یک سوخت [19]61
شکل 3-2: پروفیل دما و دمای متوسط ترمودینامیکی برای دو جریان که از یک مبدل حرارتی آدیاباتیک در فشار ثابت عبور می­کنند64
شکل 3-3: شماتیک یک جز از سیستم برای نمایش بالانس هزینه74
شکل 3-4: شماتیک دستگاه تولید بخار شامل درام75
شکل 3-5: شماتیک دستگاه تولید بخار76
شکل 3-6: شماتیک دستگاه کمپرسور با استخراج هوای خنک کننده76
شکل 3-7: شماتیک دستگاه هوازدا76
شکل 3-8: شماتیک محفظه­ی احتراق77
شکل 3-9: شماتیک مبدل حرارتی77
شکل 3-10: شماتیک توربین آدیاباتیک77
شکل 3-11: ارتباط بین هزینه­ی سرمایه گذاری و تخریب اگزرژی (یا راندمان اگزرژتیک) برای جز K ام یک سیستم حرارتی80
شکل 3-12 : چارت روابط محاسبه­ی هزینه­ها در سیکل ترکیبی83
شکل 4-1 : نمودار جریان فرآیند نیروگاه سیکل ترکیبی نکا89
شکل 4-2: شماتیک سیکل بخار مورد بررسی در تحلیل انجام شده92
شکل 4-3: تغییرات آب شیرین تولیدی با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC99
شکل 4-4: تغییرات GOR  با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC99
شکل 4-5: تغییرات هزینه تولید آب شیرین با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC99
شکل 4-6: تغییرات هزینه­ی تولید توان با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC99
شکل 4-7: تغییرات تخریب اگزرژی در اجزاء مختلف سیکل تولید همزمان با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC100
شکل 4-8: تغییرات تخریب اگزرژی کل مختلف سیکل تولید همزمان با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC101
شکل 4-9: تغییرات تخریب اگزرژی سسیستم آب شیرین کن با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC101
شکل 4-10: تغییرات بازگشت سرمایه با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC102
شکل 4-11: تغییرات درآمد کل با تغییر دمای مرحله­ی اول MED-TVC102
شکل 4-12: تغییرات توان تولیدی به ازای تغییر در فشار پشت توربین103
شکل 4-13: تغییرات آب شیرین­تولیدی تولیدی به ازای تغییر در فشار پشت توربین103
شکل 4-14: تغییرات نسبت بهره به ازای تغییر در فشار پشت توربین103
شکل 4-15: تغییرات هزینه­ی آب شیرین تولید به ازای تغییر در فشار پشت توربین104
شکل 4-16: تغییرات هزینه­ی تولید توان به ازای تغییر در فشار پشت توربین104
شکل 4-17: تغییرات درآمد به ازای تغییر در فشار پشت توربین105
شکل 4-18: بازگشت سرمایه به ازای تغییر در فشار پشت توربین105
شکل 4-19: تخریب اگزرژی در اجزائ سیکل بخار به ازای تغییر در فشار پشت توربین106
شکل 4-20: تخریب اگزرژی توربین بخار به ازای تغییر در فشار پشت توربین106
شکل 4-21: آب شیرین تولیدی به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی107
شکل 4-22: تغییرات نسبت بهره به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی107
شکل 4-23: توان تولیدی به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی108
شکل 4-24: درآمد کل به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی108
شکل 4-25: دوره­ی بازگشت سرمایه به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی109
شکل 4-26: هزینه­ی آب شیرین تولیدی به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی110
شکل 4-27: هزینه­ی توان تولیدی به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی110
شکل 4-28: تخریب اگزرژی تجهیزات سیکل به ازای افزایش سوخت ورودی به مشعل کانالی111
شکل 4-29: تخریب اگزرژی به ازای افزایش تعداد مراحل موجود در آب شیرین­کن MED-TVC111
شکل 4-30: تغییرات نسبت بهره به ازای افزایش تعداد مراحل موجود در آب شیرین­کن MED-TVC112
شکل 4-31: هزینه­ی آب شیرین تولیدی به ازای تعداد مراحل آب شیرین کن MED-TVC113
شکل 4-32: بازگشت سرمایه به ازای تعداد مراحل آب شیرین کن MED-TVC113
شکل 4-33: تغییرات دبی جرمی بخار بخش فشار بالا به ازای تغییر در فشار این بخش114
شکل 4-34: تغییرات دبی جرمی بخار بخش فشار ضعیف به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا114
شکل 4-35: تغییرات دبی جرمی بخار مبدل بخار مستقل به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا115
شکل 4-36: تغییرات دبی جرمی بخار محرک آب­شیرین­کن MED-TVC به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا115
شکل 4-37: تغییرات نسبت بهره در آب­شیرین­کن MED-TVC به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا115
شکل 4-38: تغییرات توان تولیدی در توربین بخار به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا115
شکل 4-39: تغییرات درآمد کل به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا116
شکل 4-40: تغییرات هزینه­ی تولید آب شیرین در MED-TVC به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا116
شکل 4-41: تغییرات هزینه­ی تولید توان در توربین بخار به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا117
شکل 4-42: تخریب اگزرژی در اجراء سیکل به ازای تغییر در فشار بخش فشار بالا117
شکل 4-43: دبی جرمی تولیدی بخش کم فشار به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف118
شکل 4-44: توان تولیدی در توربین بخار به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف118
شکل 4-45: تغییرات نسبت GOR به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف119
شکل 4-46: تغییرات آب شیرین تولیدی به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف119
شکل 4-47: تغییرات درآمد به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف120
شکل 4-48: تغییرات بازگشت سرمایه به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف120
شکل 4-49: تغییرات هزینه­ی تولید آب شیرین به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف120
شکل 4-50: تغییرات هزینه­ی تولید توان به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف120
شکل 4-51: تغییرات تخریب اگزرژی کل به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف121
شکل 4-52: تغییرات تخریب اگزرژی در اجزاء سیکل به ازای تغییر در فشار بخش فشار ضعیف122
شکل 4-53: تغییرات آب شیرین تولیدی به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف123
شکل 4-54: تغییرات GOR به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف123
شکل 4-55: تغییرات درآمد کل  به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف123
شکل 4-56: تغییرات ROI  به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف123
شکل 4-57: تغییرات هزینه­ی تولید توان  به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف124
شکل 4-58: تغییرات هزینه­ی تولید آب شیرین  به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف124
شکل 4-59: تغییرات هزینه­های سالیانه به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف125
شکل 4-60: تغییرات تخریب اگزرژی در اجزا سیکل به ازای تغییر در میزان بخار خروجی از درام بخش فشار ضعیف125
فهرست جداول
عنوان جدولصفحه
جدول 1-1: بازه ی فشار و دمای استفاده از انواع آب شیرین­کن­ها19
جدول2-1: مقادیر نقطه­ی پینچ برحسب دمای گازهای خروجی از بویلر بازیاب حرارت28
جدول2-2: مقادیر نقطه­ی نزدیکی برحسب دمای گازهای خروجی از بویلر بازیاب حرارت29
جدول 2-3 مقادیر خطا در محاسبات آنتروپی دود49
جدول 3-1: نرخ اگزرژی جریان­های سوخت و محصول برای محاسبه­ی راندمان اگزرژتیک تجهیزات فرآیندی در شرایط عملکرد پایدار67
جدول 3-2: محاسبه­ی هزینه­ی نصب و خرید تجهیزات سیکل ترکیبی83
جدول 4-1: آنالیز سوخت ورودی به توربین گازی و مشعل کانالی90
جدول 4-2: آنالیز در صد مولی هوای محیط90
جدول 4-3: آنالیز دود خروجی از توربین گازی90
جدول 4-4: آنالیز دود خروجی از مشعل کانالی90
جدول 4-5: خواص ترمودینامیکی بخار در مقاطع مختلف بویلر بازیاب حرارت در دوحالت دارای مشعل کانالی و در حالت بدون حضور مشعل کانالی91
جدول 4-6: خواص ترمودینامیکی دود در مقاطع مختلف بویلر بازیاب حرارت در دوحالت دارای مشعل کانالی و در حالت بدون حضور مشعل کانالی91
جدول4-7: پارامترهای طراحی موجود در سیکل تولید همزمان توان و آب شیرین93
جدول 4-8: نتایج حاصل از بهینه سازی با اهداف مختلفبه دست آمده از الگوریتم ژنتیک97
  
    فهرست علائم
زیروند ها: 
بخار خروجی بازگرمکنHRH
بخار ورودی به بازگرم کنCRH
سوپرهیتSH
اکونومایزرECO , EC
هوازداDea
فشار بالاHP
فشار متوسطIP
فشار پائینLP
پمپ آب تغذیهFWP
کندانسورCond
توربینTur
متوسطave
ورودیi
خروجیe
زیر کش بلودان بویلرBD
مبدل بخار مستقلFree
چکیده:با توجه به کاهش منابع زیرزمینی آبی و سوخت های فسیلی در دنیای امروز و همچنین در ایران جلوگیری از اتلاف انرژی و معرفی روش­های نوین در تهیه­ی آب شیرین قابل شرب از آب دریاجایگاهی خاص در دنیای آینده خواهد داشت. استفاده از روش­هایی چون روش های تبخیر – تقطیری می­تواند یکی از این روش­ها باشد.با توجه به بالا بودن راندمان حرارتی در سیکل­های ترکیبی موجب شده تا اقبال عمومی در جهان به این نوع از نیروگاه ها افزایش یابد اما هنوز سهم بزرگی از حرارت وارد شده به بویلرهای بازیاب این نیروگاه ها توسط برج های خنک کننده به محیط انتقال یافته و به عنوان انرزی تلف شده در نظر گرفته می­شود. حال اگر بتوان روشی را پیشنهاد داد تا از این حرارت در جهت تولید آب شیرین استفاده نمود می­توان راندمان این نوع نیروگاه­ها را بیش از پیش بالا برد.از این رو در این پایان نامه با استفاده از یک توربین با فشار پشت که دارای فشار خروجی بالاتری نسبت به توربین­های بخار معمولی می­باشد در سیکل بخار نیروگاه­ نکا سعی شده است تا حرارت ورودی به یک آب شیرین کن MED-TVC را تعمین نمود. بخار وارد شده به این آب شیرین کن حرارت خود را به آب دریا می­دهد تا در فشار پایین تر از محیط تبخیر گردد و با تقطیر بخار حاصل آب شیرین DM تولید گردد. در این روش اندکی میزان تولید توان به دلیل استفاده از توربین با فشار پشت کاهش خواهد یافت اما در عوض از اتلاف حرارتی بالایی که در کندانسور نیروگاه وجود داشت جلوگیری و در جهت تولید آب شیرین استفاده می­گردد.جهت بهینه سازی سیکل مذکور در افزایش درآمد و کاهش میزان تخریب اگزرژی، بازگشت سرمایه و هزینه­های اولیه از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است و همچنین در جهت بهینه سازی چند معیاره با در نظر گرفتن تمامی موارد فوق از روش TOPSIS در کنار الگوریتم ژنتیک بهره گرفته شده.بر اساس تحلیل­های انجام شده در پایان نامه­ی حاضر نتایج ذیل به دست آمد:
  • با افزایش میزان TBT در آب شیرین­کن MED-TVC میزان تولید آب شیرین و نسبت بهره در آب شیرین کن کاهش می­یابد اما میزان هزینه­های اولیه­ی ساخت و نصب و بهره برداری آب شیرین­کن با کاهش روبرو می­باشد.
  • با افزایش میزان فشار خروجی توربین با فشار پشت علاوه بر کاهش درآمد کل بازگشت سرمایه با تاخیر روبرو خواهد بود اما میزان تولید آب شیرین در خروجی توربین افزایش خواهد یافت.
  • با افزایش در میزان سوخت ورودی به مشعل کانالی علاوه بر افزایش درآمد کل میزان تخریب اگزرژی کل نیز افزایش خواهد یافت. با توجه به این امر مقدار بهینه­ای برای دبی سوخت ورودی به مشعل کانالی وجود دارد که این مقدار با روش TOPSIS، Kg/s 41/0 به دست می­آید. میزان دبی سوخت ورودی به  مشعل کانالی در نیروگاه نکا در حال حاضر kg/s 8/0 می­باشد.
  • افزایش فشار در خروجی بخش فشار بالا در بویلر بازیاب علاوه بر افزایش میزان تخریب اگزرژی کل موجب افزایش درآمد کل نیز خواهد شد. این مقدار نیز با روش TOPSIS، Bar 5/148 به دست آمده است درحالی که این میزان در بویلر نیروگاه نکاbar 130 می­باشد. علاوه بر آن مقدار بهینه­ی فشار بخش فشار پائین، دبی خروجی از درام بخش فشار پائین، تعداد مراحل آب شیرین­کن و همچنین مرحله­ی بهینه­ی خروجی بخار مکش شده در آب شیرین کن نیز به دست خواهد آمد.
1 مقدمهبازدهی یک نیروگاه گازی را می­توان با انتخاب پارامترهایی نظیر نسبت تراکم (که در کمپرسور، محفظه­ی احتراق و توربین تعریف می­شود) نسبت سوخت به هوا و ... بهینه نمود. علاوه بر آن با بهره­گیری از انرژی موجود در گازهای داغ خروجی از توربین می­توان راندمان کل یک نیروگاه گازی را با تبدیل آن به نیروگاه سیکل ترکیبی بهبود بخشید. برای این امر از بویلرهای بازیاب حرارت استفاده می­شود.سیکل ترکیبی از دو یا چند سیکل قدرت تشکیل می­شود که هدف اصلی از ترکیب سیکل­های متفاوت به دست آوردن سیکلی است که دارای راندمان بالاتری نسبت به راندمان سیکل­های تشکیل دهنده آن باشد.به منظور تولید برق به صورت صنعتی و تجاری سیکل­های ترکیبی گوناگونی توسط محققان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. از حدود سال 1970 به بعد نیروگاه­های سیکل ترکیبی که مرکب از سیکل گازی و سیکل بخاری می­باشد که ذکر خواهد شد مورد توجه بسیاری بوده و توسعه­ی قابل ملاحظه­ای یافته­ است.شیرین­سازی آب دریا یک منبع عظیم تولید آب صنعتی، کشاورزی و آشامیدنی در بسیاری از مناطق جهان است. فرآیند شیرین­سازی آب شور به طرق مختلفی صورت می­پذیرد که همگی آن­ها به انرژی احتیاج دارند. این انرژی می­تواند از طریق گرمایی، مکانیکی و یا الکتریکی تامین شود.فرآیند تبخیر چند مرحله­ای (MED) که از انرژی گرمایی استفاده می­کند، اولین فرآیندی است که برای تولید مقادیر قابل توجهی آب خالص از آب دریا مورد استفاده قرار گرفته است. اساس این روش، چگالش بخارات حاصل از تبخیر در خلاء آب دریاست. برای ایجاد خلاء از یک کمپرسور استفاده می­شود که این کمپرسور می­تواند به صورت حرارتی (ترموکمپرسور) و یا مکانیکی عمل نماید. مزیت عمده­ی ترموکمپرسور به کمپرسور مکانیکی، هزینه­های پایین ساخت، نگهداری، تعمیرات و مصرف انرژی پایین است. تعداد صفحه : 154قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید