مقایسه و بررسی نتایج دینامیکی دو مدل حجم کنترلی و یک بعدی بویلر بازیاب حرارت تولید بخار

با توجه به نقش کلیدی بویلر بازیاب در نیروگاه های سیکل ترکیبی و سیستم های تولید همزمان، مطالعه بویلر بازیاب حرارت زمینه را برای دستیابی به انرژی کارآمدتر و اقتصادیتر فراهم می آورد. چگونگی رفتار پارامترهای بویلر بازیاب حرارت تولید بخار در شرایط مختلف کارکردی اعم از افزایش تقاضای برق تولیدی(بخار مورد نیاز توربین بخار)، میزان انرژی مورد نیاز واحد صنعتی مصرفی و بار توربین گازی(نرخ حرارت ورودی به بویلر)، یک سوال مهم و اساسی است. پژوهش حاضر به بررسی و مقایسه دو مدل صفر بعدی(حجم کنترلی) و یک بعدی(نودال) با هدف استخراج پاسخ زمانی پارامترهای مهم بویلر بازیاب، میپردازد. کد کامپیوتری به منظور حل معادلات حاکم بر بویلر در هر یک از مدلهای حجم کنترلی و یک بعدی، توسعه داده شده است. از داده های واحد نیروگاهی سوئد برای اعتبارسنجی کد توسعه داده شده برای دو مدل استفاده شده است. نتایج نشان میدهد با افزایش 1/715 مگاواتی نرخ حرارت ورودی (ناشی از تغییر بار در سیکل بالادستی توربین گازی)، فشار بویلر در مدل صفربعدی و یک بعدی با افزایش 20 و 15 درصدی، روبرو میشود. مقایسه بین نتایج دو مدل نشان میدهد مدل صفر بعدی پاسخ دینامیکی پارامترهای مختلف را در محدوده بزرگتری ارائه میدهد و برای اهداف و کاربردهای کنترل فشار درام و همچنین طراحی سیستم، استفاده از آن توصیه میشود که هزینه های محاسباتی مدل صفر بعدی به مراتب کمتر از مدل یک بعدی است. نتایج مطالعه پارامتریک نشان می دهد که افزایش 10/3 مگاواتی نرخ حرارت ورودی به بویلر، بالارفتن دمای دیواره لوله های بویلر به میزان 50 درجه سانتیگراد و همچنین افزایش 40 درصدی در میزان ضریب انتقال حرارت دو فازی در لوله-های بویلر را در پی دارد.

Keywords:

بویلر بازیاب تولید بخار , مدل حجم کنترلی , مدل یک بعدی , فشار بخار درام , رفتار دینامیکی