• شماره ركورد
    34811
  • پديد آورنده

    سيدرضا سيدعظيمي

  • عنوان
    بهينه ساز ي چندهدفه و تحليل 4E يك چرخه هيبريدي بر پايه كربن گير ي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك-تبديل انرژي
  • سال تحصيل
    1404-1405
  • تاريخ دفاع
    1404/12/26
  • استاد راهنما
    مهدي مقيمي
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    باتوجه‌به رشد روزافزون جمعيت جهاني و افزايش هم‌زمان تقاضا براي مصرف برق، نياز به سيستم‌هاي توليد توان بهينه بيش از پيش احساس مي‌شود. علاوه بر اين، تغييرات اقليمي و افزايش ميانگين دماي جهاني، ضرورت استفاده از سيستم‌هاي نوآورانه با بازدهي بالاتر و انتشار كمتر گازهاي گلخانه‌اي را مطرح مي‌سازد. اين پژوهش به ارزيابي يك سيستم بهينه براي توليد توان، جذب و مايع‌سازي كربن‌دي‌اكسيد، و توليد هم‌زمان گرمايش و برق پرداخته است. اين سيستم بر پايه يك نيروگاه تركيبي طراحي شده كه به‌منظور كاهش اثر گازهاي گلخانه‌اي، در تركيب با سيستم‌هاي كربن‌گيري موردمطالعه قرار گرفته است. در اين تحقيق، تحليل‌هاي پارامتريك و حساسيت از جمله تحليل‌هاي انرژي، اگزرژي، اقتصادي و محيط‌زيستي انجام شده است. خروجي‌هاي سيستم پايه شامل توان خالص خروجي نيروگاه تركيبي به ميزان 232 مگاوات و مقدار توليد كربن‌دي‌اكسيد برابر با 19.7 كيلوگرم بر ثانيه مي‌باشد. تحليل واحد رانكين ارگانيك نشان‌دهنده بيشينه بازدهي در استفاده از سيال عامل R245fa است كه موجب توليد كار خالص به ميزان 3.4 مگاوات و بازدهي انرژي 17.3 درصد در واحد مذكور گرديده است. همچنين با استفاده فعال از حلال‌هاي متيل دي‌اتانول آمين (MDEA) و پايپرازين (PZ)، مقدار گرماي مصرفي برج جداساز به‌ازاي هر كيلوگرم كربن‌دي‌اكسيد به ميزان 2.38 مگاژول بر كيلوگرم كاهش‌يافته است. بر اساس آناليز اقتصادي و مزيت فروش كربن‌دي‌اكسيد، هزينه هم‌سطح شده برق معادل 38 دلار به‌ازاي هر مگاوات ساعت و زمان بازگشت سرمايه در شرايط بهينه به 7.33 سال رسيده است. بهينه‌سازي سيستم با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي و الگوريتم تكاملي ژنتيك موجب كاهش هزينه هم‌سطح شده برق و افزايش بازدهي انرژي و اگزرژي شده است. در نهايت، بازدهي انرژي سيستم بهينه شده برابر با 58.6 درصد و بازدهي اگزرژي برابر با 54 درصد بوده است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1405/02/26
  • عنوان به انگليسي
    Multi-Objective Optimization an‎d Comprehensive 4E Analysis of a Hybrid Cycle
  • تاريخ بهره برداري
    4/21/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    سيدرضا سيدعظيمي

  • چكيده به لاتين
    With the increasing global population an‎d the simultaneous growth in electricity deman‎d, the need for efficient power generation systems has become more pressing. In addition, climate change an‎d the rise in the global average temperature highlight the need for innovative systems with higher efficiency an‎d lower greenhouse gas emissions. This study eva‎luates an optimal system for power generation, carbon dioxide absorption an‎d liquefaction, an‎d simultaneous heating an‎d cooling. The system is based on a combined cycle power plant integrated with carbon capture units to reduce greenhouse gas emissions. Parametric an‎d sensitivity analyses, including energy, exergy, economic, an‎d environmental assessments, were conducted. The base system delivers a net combined cycle power output of 232 MW an‎d a carbon dioxide production rate of 19.7 kg/s. Analysis of the organic Rankine unit shows that using R245fa as the working fluid yields the maximum efficiency, producing a net power output of 3.4 MW an‎d an energy efficiency of %17.3 in this unit. Furthermore, by actively employing methyl diethanolamine (MDEA) an‎d piperazine (PZ) solvents, the heat consumption of the separation tower has been reduced by 2.38 megajoules per kilogram of captured carbon dioxide. Based on the economic analysis an‎d the revenue from selling carbon dioxide, the levelized cost of electricity is $38 per megawatt-hour, an‎d the payback time under optimal conditions is 7.33 years. System optimization using artificial neural networks an‎d genetic evolutionary algorithms reduces the levelized cost of electricity an‎d increases both energy an‎d exergy efficiencies. In the optimized system, the energy efficiency is %58.6 an‎d the exergy efficiency is %54.
  • كليدواژه هاي فارسي
    انرژي , اگزرژي , اقتصادي , نيروگاه تركيبي , كربن گيري
  • كليدواژه هاي لاتين
    energy , exergy , economic , Combined Cycle , Carbon Capture
  • Author
    Seyed Reza Seyed Azimi
  • SuperVisor
    Mahdi Moghimi