23882

مدل سازي ژنراتور ترموالكتريك دما پايين بر روي خط برگشت كاندنس بخار كم فشار در يك پالايشگاه گازي

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

1397

1399.10.20

ميثم فرج الهي - ابوالفضل احمدي

فناوري هاي نوين

تبديل گرما به الكتريسيته، ترموالكتريسيته نام دارد اين فناوري از انرژي گرمايي اتلافي استفاده مي‌كند. اين علم، اين امكان را فراهم مي‌آورد كه انرژي حرارتي اتلافي بصورت انرژي الكتريكي ذخيره شود. با وجود آنكه بازدهي اين نوع تبديل معمولاً كم است ولي مدتي است كه بدليل تجديدپذير بودن آن مورد توجه قرار گرفته است و تحقيقات و پيشرفت‌هاي بديعي در ساخت مواد جديد و يا ساختارهاي متفاوت در اندازه نانومتري در حال انجام است. در اين تحقيق كه با عنوان مدل سازي ژنراتور ترموالكتريك دما پايين بر روي خط برگشت كاندنس بخار كم فشار در يك پالايشگاه گازي در حال انجام است قصد بر آن است كه با توجه به هدر رفت بيش از حد گرما در خطوط يوتيليتي صنايع بالادست از جمله پالايشگاه ها و به ويژه پالايشگاه گاز كه به واسطه تامين شرايط بهره برداري نياز به توليد بخار مي باشد و شبكه داخلي اين تامين را به مقاصد هدف در واحدهاي مختلف مي رساند با مدل سازي يكي از خطوط لوله كه كار برگشت بخار كاندنس شده را برعهده دارد تا اين كندانس به بويلر بازگشته و تبديل به بخار گردد و از اين نظر كه اهميت چنداني از نظر هدر رفت گرما و عايق كاري به دليل ارزاني سوخت و تبديل ارزان آن به بخار ندارد اين خطوط مورد بي توجهي در زمينه عايق كاري مناسب قرار گرفته اند و همين عامل سبب شده است كه هدر رفت گرما به محيط بيشتر شده و تا حدودي باعث بالارفتن دماي سطحي زمين و كمك به گرمايش جهاني شده است. اهميت استفاده از گرماي هدر رفت جهت استفاده از آن به عنوان منبعي براي تبديل به الكتريسيته شدن به رويكرد جديدي از سوي دانشمندان و طرفداران محيط زيست تبديل شده است. همانطور كه پيشتر توضيح داده شد ترموالكتريسيته علم تبديل گرما به الكتريسيته است. با اين توصيف كوتاه و كامل مي توان از هر هدر رفت گرمايي جهت تبديل به الكتريسيته استفاده نمود. هدف در اين تحقيق مدل سازي يكي از خطوط برگشت كاندنس بخار و ارزيابي شدني بودن كاراز اين منظر است. كار بعدي اي كه مي توان در اين مورد انجام داد ارزيابي فني و اقتصادي و همچنين كار تجربي تحقيقي است كه اميد است با توانايي هاي بالاي دانشمندان و علاقه مندان به اين صنعت (ترموالكتريك) در آينده نزديك انجام گردد و شاهد استفاده از اين نوع ژنراتورها در توليد برق در صنايع مختلف باشيم. در اين گزارش كه گزارش اول پيشرفت پايان نامه مي باشد ابتدا شرح مختصري از ترموالكتريك و راهكارهاي دستيابي به انرژي بيان شده و سپس مقدمه اي از پيدايش ترموالكتريك در فصل دوم توضيح داده مي شود. در فصل سوم به اصول كار سيستم ترموالكتريك پرداخته و پس از آن به بررسي كاربردهاي ترموالكتريك در صنايع مختلف و مدل سازي هاي انجام شده در فصل چهارم به عنوان تحقيقات پيشين مي پردازيم. در فصل پنجم شرح مختصري درخصوص كليت سيستم بخار پالايشگاه و مشخصات فرآيندي خط برگشت كاندنس بخار حضور مي گردد. در نهايت در فصل ششم مدلسازي خط برگشت كاندنس بخار كم فشار به همراه اعتبار سنجي تعدادي مقالات در همين حوزه توسط متلب انجام و در فصل هفتم به نتيجه گيري از اين كار مي پردازيم.

1400/02/31

Modeling of low temperature thermoelectric generator on low pressure steam condensate return line in a gas refinery

1/10/2022 12:00:00 AM

The conversion of heat into electricity is called thermoelectricity. This technology uses waste heat energy. This science makes it possible to store wasted thermal energy as electrical energy. Although the efficiency of this type of conversion is usually low, it has been considered for some time due to its renewability and innovative research and advances in the construction of new materials or different structures in nanometer size are underway. In this study, entitled Modeling of a Low Temperature Thermoelectric Generator on a Low Pressure Vapor Condensation Return Line in a Gas Refinery, it is intended that due to excessive heat loss in the utility lines of upstream industries, including the refinery. And especially the gas refinery, which needs to produce steam due to the provision of operating conditions, and the internal network delivers this supply to the target destinations in different units by modeling one of the pipelines that return condensed steam to This condensate returns to the boiler and is converted to steam And since it is not very important in terms of heat loss and insulation due to cheap fuel and its cheap conversion into steam, these lines have been neglected in the field of proper insulation, and this factor has caused heat loss to The environment has increased and to some extent raised the earth's surface temperature and contributed to global warming. The importance of using wasted heat to use it as a source to convert electricity has become a new approach by scientists and environmentalists. As explained earlier, thermoelectricity is the science of converting heat into electricity. With this short and complete description, any heat loss can be used to convert it into electricity. The aim of this research is to model one of the return lines of steam condensate and to evaluate the efficiency of this perspective. The next work that can be done in this case is technical and economic evaluation as well as experimental research work that is hoped to be done with the high capabilities of scientists and enthusiasts in this industry (thermoelectric) in the near future and witness the use of this type of generators. Be in the production of electricity in various industries. In this report, which is the first report on the progress of the dissertation, first a brief description of thermoelectricity and energy acquisition strategies is given, and then an introduction to the emergence of thermoelectricity is explained in the second chapter. In the third chapter, the principles of operation of the thermoelectric system are discussed, and then we examine the applications of thermoelectric applications in various industries and the modeling done in the fourth chapter as previous research. Chapter 5 provides a brief description of the overall refinery steam system and process characteristics of the steam condensate return line. Finally, in the sixth chapter, the modeling of the low-pressure steam condensate return line, along with the validation of a number of articles in the same field by MATLAB, and in the seventh chapter, we conclude from this work.

ژنراتورهاي ترموالكتريك , هدررفت گرما , يوتيليتي , خط برگشت كاندنس بخار , مدلسازي

Thermoelectric generators , Heat loss , Utility , Steam condensate return line , Modeling