-
شماره ركورد
28381
-
پديد آورنده
سيد رضا مرتضوي
-
عنوان
مطالعه تاثير پارامترهاي طراحي بويلر بازياب حرارت و توربين گاز بر عملكرد نيروگاه سيكل تركيبي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1401/12/17
-
استاد راهنما
دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور
-
استاد مشاور
دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور
-
دانشكده
مهندسي مكانيك
-
چكيده
يكي از راههاي افزايش راندمان تبديل سوخت به انرژي، تركيب دو يا چند سيكل حرارتي به طور همزمان در يك نيروگاه است. چالش اصلي در طراحي نيروگاه سيكل تركيبي، به كار گيري مناسب گاز داغ خروجي از توربين گاز در سيكل بخار به وسيله بويلر بازياب حرارت (HRSG) است به طوري كه بهينهترين خروجي از توربين بخار دريافت شود. طراحي سيستم بويلر بازياب حرارت به قدري حائز اهميت است كه تنها با تغيير يكي از پارامترهاي عملكردي آن، بازدهي و ضريب عملكرد بويلر بازياب و در نتيجه بازدهي و ميزان توان توليدي كلي نيروگاه سيكل تركيبي، ميتواند به طرز قابل توجهي تغيير كند. در اين پژوهش از ديدگاه طراحي به موضوع نگاه شده به طوري كه اثر تغييرات تعداد سطوح فشار و همچنين مقدار فشار اشباع عملكردي هر يك از درامها بر عملكرد كلي سيستم نيروگاه سيكل تركيبي سنجيده شده است. همچنين با توجه به اينكه دماي ورودي به بويلر بازياب حرارت در نهايت حاصل از گاز داغي است كه توسط سيكل گاز توليد ميشود، دو تغيير مهم در قسمت سيكل گاز در نظر گرفته و اثرات عملكردي آنها را بر بازده و توان توليدي سيكل تركيبي مورد بررسي قرار گرفته است. اين دو تغيير مهم عبارتند از : تغيير دماي ورودي به توربين گاز (TIT) و وجود يا عدم وجود مبدل بازيافت حرارتي. سه سيستم كلي كه در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفته شامل : 1. سيكل با بويلر بازياب دو فشاره همراه با بازگرمايش، 2. سيكل با بويلر بازياب سه فشاره همراه با بازگرمايش، 3. سيكل با بويلر بازياب سه فشاره همراه با بازگرمايش و مبدل بازيافت حرارتي مي باشد. با تغيير دادن چهار پارامتر ذكر شده در بخشهاي سيكل گاز و بويلر بازياب حرارت، در ابتدا بازدهي و توان توليدي سيكل گاز و سيكل تركيبي با هم مقايسه شده است. در ادامه، مقدار بازگشتناپذيري و اگزرژي اتلافي (مجموع اگزرژي تخريب شده و اگزرژي از دست رفته) محاسبه شده تا عملكرد سيستمها از نظر قانون دوم ترموديناميك مورد مطالعه قرار گيرد. سپس، با محاسبه تعداد واحدهاي انتقال حرارت (NTU) براي هريك از بخشهاي اكونومايزر، اواپراتور و سوپرهيتر و همچنين مجموع تعداد واحدهاي انتقال حرارت، عملكرد سه سيكل مورد ارزيابي قرار گرفته است. علت اين است كه تعداد واحدهاي انتقال حرارت، ارتباطي مستقيم با هزينههاي ساخت بويلر بازياب حرارت و در نتيجه هزينههاي كلي براي توليد انرژي دارد. مطابق نتايج، بازده سيكل سه فشاره با مبدل بازيافت حرارتي (RHE)، حدود 19% راندمان بيشتر و تقريباَ 22% دبي جرمي سوخت بيشتري نسبت به سيكل سه فشاره بدون مبدل بازيافت حرارتي (RHE) دارد كه خود راندماني حدود 5% بالاتر از سيكل دو فشاره بدون مبدل بازيافت حرارتي (RHE) دارد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/03/16
-
عنوان به انگليسي
Studying the effect of design parameters of heat recovery steam generator and gas turbine on the performance of combined cycle power plant
-
تاريخ بهره برداري
3/7/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيدرضا مرتضوي
-
چكيده به لاتين
One of the ways to increase the efficiency of converting fuel into energy is to combine two or more thermal cycles at the same time in a power plant. The main challenge in the design of the combined cycle power plant is the proper use of the hot gas output from the turbine in the steam cycle by the heat recovery steam generator (HRSG) so that the most optimal output of the steam gas is received. The design of the heat recovery steam generator system is so important that only by changing one of its functional parameters, the efficiency and multiplication of the heat recovery steam generator performance and, as a result, the efficiency and overall power production of the combined cycle power plant, can change significantly.
In this research, the issue has been looked from the designer point of view, so that the effect of changes in pressure levels as well as the functional saturation pressure value of each of the drums on the overall performance of the combined cycle power plant system has been measured. Also, considering that the input to the heat recovery steam generator is ultimately from the hot gas produced by the gas cycle, two changes in the gas cycle part are considered and their performance is evaluated and the power production of the combined cycle is examined. These two important changes are: changing the temperature input to the gas turbine (TIT) and the presence or absence of a recuperated heat exchanger.
The three general systems investigated in this research include: 1. cycle with dual-pressure heat recovery steam generator with reheating, 2. cycle with triple-pressure heat recovery steam generator with reheating, 3. cycle with triple-pressure heat recovery steam generator with reheating and recuperated heat exchanger.
By changing the four mentioned parameters in the sections of gas cycle and heat recovery steam generator, the efficiency and power production of gas cycle and combined cycle have been compared. Furthermore, the amount of irreversibility and unavailable exergy (the sum of destroyed exergy and lost exergy) is calculated to study the performance of the systems from the second law of thermodynamics. Then, by calculating the number of heat transfer units (NTU) for each of the economizer, evaporator and superheater sections, as well as the total number of heat transfer units, the performance of all three cycles has been evaluated. The reason is that the heat transfer units have a direct relationship with the production costs of the heat recovery steam generator and thus the overall costs for power production.
-
كليدواژه هاي فارسي
بويلر بازياب حرارت , قانون اول ترموديناميك , قانون دوم ترموديناميك , تعداد واحدهاي انتقال حرارت , سيكل تركيبي
-
كليدواژه هاي لاتين
Heat recovery steam generator , first law of thermodynamics , second law of thermodynamics , number of heat transfer units , combined cycle
-
Author
Seyed Reza Mortazavi
-
SuperVisor
Dr. Seyed Mostafa HosseinAliPoor
-
لينک به اين مدرک :