16868

16868

تحليل و بررسي روش خنك سازي مديا براي توربين گاز V94.2 در هفت اقليم آب و هوايي كشور ايران

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

آذر 1395

دكتر محمد اخلاقي

مكانيك

چكيده يكي از معايب اصلي توربين‌هاي گاز، كاهش توان و راندمان آن‌ها در اثر افزايش دماي هواي محيط مي‌باشد. يكي از مهم‌ترين راهكارهاي افزايش توان توربين‌هاي گاز، خنك نمودن هواي ورودي به كمپرسور مي‌باشد. در پايان‌نامه حاضر اهتمام بر آن شده است تا با التفات به عملكرد توام با بررسي فني و اقتصادي سامانه مديا در سيزده نيروگاه كشور كه در هفت اقليم آب ‌و‌ هوايي متفاوت، واقع شده‌اند نسبت به ارزيابي سيستم خنك كن مزبور اهتمام لازم معطوف شود. بدين منظور توربين گاز V94.2 جهت محاسبات و اعمال ارزيابي انتخاب گرديده است. در نخستين اقليم (كوهستاني موسوم به اقليم سرد و خشك) نيروگاه‌هاي اروميه و اردبيل، دومين اقليم (كوهپايه‌هاي غربي) نيروگاه‌هاي جهرم و كرمان، سومين اقليم (كرانه‌هاي خليج فارس) نيروگاه‌هاي گناوه و عسلويه، چهارمين اقليم (كرانه‌هاي درياي عمان) نيروگاه‌ چابهار، پنجمين اقليم (كرانه‌هاي درياي خزر) نيروگاه‌هاي پره‌سر و علي آباد كتول، ششمين اقليم (كوهپايه‌هاي شرقي) نيروگاه‌هاي پرند و زواره و هفتمين اقليم (مركزي موسوم به گرم و خشك) نيروگاه‌هاي يزد و چادرملو جهت بررسي فني و اقتصادي و همچنين ارزيابي روش خنك‌كنندگي مديا مورد نظر قرارگرفته‌اند. در ابتدا عملكرد سامانه خنك كن مورد نظر بر روي دو ساختار توربين گاز V94.2.3 وV94.2.5 و با استفاده از دو روش مختلف كاربرد ضرايب تصحيح و بكارگيري نرم‌افزار ترموفلو مورد محاسبه و ارزيابي قرار گرفت. آنچه از نتايج حاصله مستفاد گرديد، مبيّن آن است كه بيشترين درصد توان افزايش يافته مربوط به نيروگاه چادرملو با 59/14 درصد و كمترين آن نيروگاه اروميه با 71/4 درصد مي‌باشد. بهترين مدت زمان بازگشت سرمايه مربوط به نيروگاه‌ چادرملو با دو سال و هفت ماه و بدترين آن نيروگاه اروميه با سيزده سال و دو ماه مي‌باشد. كمترين هزينه سرمايه گذاري اوليه مربوط به نيروگاه چادرملو با 200655 تومان بر كيلو وات (45/51 دلار بر كيلو وات) و بيشترين آن نيروگاه چابهار با 745992 تومان بر كيلو وات (280/191 دلار بر كيلو وات) مي‌باشد. كمترين هزينه برق توليدي مربوط به نيروگاه چادرملو با 78 تومان بر كيلو وات ساعت (020/0 دلار بر كيلو وات ساعت) و بيشترين آن مربوط به نيروگاه اروميه با 398 تومان بر كيلو وات ساعت (102/0 دلار بر كيلو وات ساعت) مي‌باشد. كمترين مقدار آب تاميني مربوط به نيروگاه پره‌سر با 61/5 متر مكعب در ساعت و آن بيشترين آن مربوط به نيروگاه چادرملو با 81/21 متر مكعب در ساعت مي‌باشد. با توجه به ميزان بازدهي اسمي دو ساختار مطروحه توربين‌هاي گاز V94.2 كه در محدوده‌ي %4/32 تا %8/33 مي‌باشند، بيشترين مقدار افزايش راندمان حرارتي حاصله مربوط به نيروگاه چادرملو با %55/1 و كمترين مقدار در خصوص نيروگاه پره ‌سر با %54/0 افزايش راندمان محاسبه گرديده است. شايان ذكر است كه افزايش راندمان‌هاي حاصله در نيروگاه‌هاي چادرملو، يزد، زواره، كرمان، جهرم و پرند در يك محدوده‌ي %08/1 تا %55/1 قابل ملاحظه خواهد بود. در حالي‌ كه براي نيروگاه‌هاي گناوه، عسلويه، علي‌آباد كتول، پره‌سر و چابهار به دليل استقرار در يك اقليم مرطوب و نيروگاه‌هاي اروميه و اردبيل به دليل استقرار در اقليم سرد افزايش راندمان و توان قابل توجه نيست. واژه‌هاي كليدي: توربين گاز V94.2، نيروگاه، سرمايش هواي ورودي، مديا

1395/12/14

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract Reduced efficiency an​d power due to increased ambient temperature is a major disadvantage in a gas turbine. In other words, a gas turbine can suffer a dramatic reduced reduction in its power an​d efficiency during hot seasons when the electricity demand is at its peak. Therefore, it is essential to adopt suitable methods for cooling the air entering the gas turbine compressor to recover the lost power. The media system is a major solution for cooling the inlet air to the compressor. A technical an​d economic survey was conducted in the present study of the media system performances in three different power plants in Iran. To this end, the V94.2 gas turbine was used in the presented sample calculations, an​d the media cooling methods used at Parand Power Plant (located in the temperate an​d dry zone), Zavareh Power Plant (located in the hot an​d dry zone), an​d Parehsar Power Plant (located in the temperate an​d humid zone) were selected for our technical an​d economic eva​luations. First, the performance of the cooling media system was calculated by applying two different methods: 1) correction coefficients in the V94.2 turbine, an​d 2) the Thermoflow (software). Subsequently, the initial an​d current costs of the media system were obtained. The obtained results showed that installing the cooling media system in Parand, Zavareh, an​d Parehsar Power Plants caused corresponding power increases of 9504, 12,624, an​d 798 kilowatts per gas turbine in these plants respectively; with efficiency increases of 0.98% an​d 1.17%, in Parand an​d Zavareh power plants respectively. In addition, capital return periods of 5 years 2 months, 3 years 2 months, an​d 44 years were predicted for Parand, Zsavareh, an​d Parehsar power plants respectively. Considering the low V94.2 turbine efficiency, significant increase in turbine power would result in both Prand an​d Zavareh power plants. Keywords: Powerplant, V94.2 gas turbine, inlet air cooling, cooling media system