تحلیل انرژی و اگزرژی نیروگاه های بخار

محورهای موضوعی : بهینه سازی

اشکان عبدالی سوسن ¹ (Energy and Economic Engineering Group , Science and Research Branch ， Islamic Azad university,Theran , Iran)
محمد امین مجاوری آگاه ² (باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، گروه مهندسی انرژی و اقتصاد، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1396/07/02 تاریخ پذیرش : 1396/08/06 تاریخ انتشار : 1396/10/20

کلید واژه: اتلاف اگزرژی, نیرو گاه حرارتی, آنالیز انرژی, آنالیز اگزرژی, بازگشت ناپذیری, سیکل رانکین,

چکیده مقاله :

امروزه با توجه به نگرانی جهانی به افزایش دمای زمین و اهمیت محیط زیستی عاری از آلودگی حاصل از سوخت های فسیلی به استفاده از فن آوری های جدید در بالا بردن راندمان تولید در نیروگاه ها توجه خاصی شده است. در این مقاله با ارائه سه ساختار مختلف در چیدمان توربین و تجهیزات نیروگاه های بخار و با استفاده از معادلات بالانس جرم، انـرژی و اگزرژی برای هر یک از اجزای سیکل تولید، تلفات انرژی، تلفات اگزرژی، درصد بازگشت ناپذیری و برای کل نیروگاه، بازدهی انرژی و بازدهی اگزرژی محاسبه می شود. روش انجام محاسبات تحلیل انرژی و اگزرژی در نیروگاه بخار به روش کلاسیک و نیز با روش دسته بندی تجهیزات اصلی در سه زیر سیستم موسوم به بویلر ، سیکل بخار و برج خنک کننده نیز مورد بررسی قرار می گیرد. نتـایج حاصـل از آنـالیز اگـزرژی در انواع نیروگاه های بخار مشخص می سازد که بویلر مهم ترین عامل اتلاف اگزرژی در سیکل تولید نیروگاه ها می باشد ولی با مطالعـات انجام شده روی این نیروگاه ها، پیشنهاد های فنی متعددی به کارفرما ارائه می شود که دقیقاً بداند برای هر توان تولیدی کدام طرح نیروگاهی و با چه میزان بازدهی انرژی و اگزرژی مناسب است تا روی آن طرح سرمایه گذاری مطمئن و قابل دفاعی برای مدیران ارشد خود داشته باشد. در این مقاله علاوه بر طرح های پیشنهادی نیروگاهی، پیشنهاد های فنی مناسب دیگری برای افزایش راندمان نیروگاه نیز ارائه خواهند شد.

چکیده انگلیسی:

Nowadays, there are some worries about the increasing temperature of earth and the pollution of fossil burning, hence using of new techniques in increasing power plant efficiency are very important. In this paper three structure layouts of turbine and power plant elements have been presented and The energy and the exergy losses for each component, energy and exergy efficiency of overall plant and irreversibility have also been determined using mass, energy and exergy balance equations. The energy and exergy analysis have been calculated in traditional and sub-system techniques namely boiler subsystem, steam cycle or thermal cycle subsystem and cooling tower subsystem. Results of exergy analysis in different steam power plants show that the major source of exergy destruction is the boiler. Suitable power plant design and its energy and exergy efficiency will be presented to client, till to support project and have capital investment on it. In this paper, in addition to suggested proportional power plant designs, the technical suggestions have been also presented to increase the power plant efficiencies.