مدلسازی، تحلیل و بهینه سازی نیروگاه سیکل ترکیبی بر مبنای قانون اول ترمودینامیک و دیدگاه اگزرژی

باتوجه به اهمیت نیروگاه های سیکل ترکیبی و سهم آنها در تولید برق کشور، مدلسازی، تحلیل و درنهایت بهینه سازی آنها در بهبود بهره بری از انرژی اهمیت ویژه ای دارد. در تحقیق حاضر ساختار کامل یک سیکل ترکیبی دوفشاره بر مبنای قانون اول و دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفته است. سیکل ترکیبی مورد مطالعه، ترکیبی از دو سیکل رانکین و برایتون (بخار-گاز) است که این دو سیکل توسط یک بویلر بازیاب حرارت به یکدیگر کوپل شده اند. بدین دلیل که تحلیل های ترمودینامیکی بر مبنای انرژی دید مناسبی از استفاده از انرژی (بخش مفید و غیرمفید انرژی) ندارد، لذا در این تحقیق علاوه بر تحلیل سیکل بر پایه پارامترهای انرژی، سیکل نیروگاه به صورت نقطه به نقطه از دیدگاه اگزرژی مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از اکزرژی مخصوص، اگزرژی های ورودی و خروجی، اگزرژی فیزیکی، اگزرژی شیمیایی، راندمان اگزرژی، انهدام اگزرژی و ... . نتایج حاصل از آنالیزهای حساسیت نشان می دهد که در بخش توربین گاز، با افزایش پارامترهایی مانند راندمان آیزنتروپیک کمپرسور و توربین، افزایش دمای گاز ورودی به توربین، کاهش دمای هوای ورودی به کمپرسور، افزایش دبی آب تغذیه و ... راندمان نیروگاه افزایش می یابد. همچنین دیده می شود که بهینه سازی راندمان را از 40/32 به 43/06 رسانده است.

Keywords:

سیکل ترکیبی , آنالیز حساسیت , قانون دوم ترمودینامیک , تحلیل اگزرژی