11379

11379

مدل سازي و بهينه سازي سيستم توليد همزمان قدرت و حرارت براي توليد آب شيرين

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

پاييز 1390

پاييز 1390

دكتر سپهر صنايع

چكيده يكي از راه هاي تأمين انرژي مورد نياز براي توليد آب شيرين، استفاده از حرارت اتلافي توربين هاي گاز مورد استفاده در صنايع مختلف مي باشد. در واقع با بازيابي حرارت خروجي از توربين گاز در يك بازياب و توليد بخار و هدايت بخار توليدي به واحد آب شيرين كن مي توان انرژي مورد نياز واحدهاي توليد آب شيرين را تامين نمود. اگر توربين هاي گاز مورد استفاده در رنج توان هاي بالا قرار داشته باشند، مي توان بخار توليدي در بويلر بازياب را ابتدا در يك توربين بخار بكار گرفت و توليد برق نمود، سپس بخار خروجي از توربين بخار را به واحد توليد آب شيرين منتقل نمود. در اين پروژه روش و نتايج بهينه سازي چند هدفه ي چهار E يك سيكل تركيبي قدرت كه با يك واحد توليد آب شيرين (از نوع چند مرحله اي با افت فشار ناگهاني) كوپل شده است بررسي مي شود. جهت بهينه‌سازي سيستم فوق و تعيين مقادير بهينه پارامترهاي طراحي، از الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. اولين تابع هدف مورد بررسي شامل هزينه سرمايه گذاري، هزينه ي كاركرد و نگهداري و هزينه ي جريمه بابت توليد 〖NO〗_x خواهد بود و دومين تابع هدف مقدار كل تخريب اكسرژي موجود در سيكل در نظر گرفته خواهد شد. در اين پروژه با در نظر گرفتن يك توربين گاز مشخص، مقادير بهينه ي ساير پارامترهاي طراحي سيكل (شامل فشار بخارهاي خروجي از بازياب، دماي نقطه ي پينچ در بازياب، ماكزيمم دماي آب شور در آب شيرين كن و دماي مرحله ي آخر و تعداد مراحل آب شيرين كن) بدست آمده اند. همچنين تأثير بار جزئي توربين گاز، تغييرات دماي محيط و تغييرات هزينه ي سوخت بر مقادير بهينه ي پارامترهاي طراحي نشان داده شده است. نتايج حاصل از بهينه سازي نشان مي دهد در شرايط نامي توربين گاز، فشار هاي 2/1067 و 1/8138 كيلو پاسكال براي فشار هاي درام بويلر بازياب، 59/21 درجه سلسيوس براي دماي نقطه ي پينچ، 9/109 و 81/46 درجه سلسيوس به ترتيب براي بيشترين دماي آب شور و دماي مرحله ي آخر آب شيرين كن و تعداد 18 مرحله براي آب شيرين كن بهترين انتخاب مي باشند. واژه هاي كليدي: سيكل تركيبي، آب شيرين كن، تحليل 4E، بهينه سازي