شماره ركورد
33161
پديد آورنده
فاطمه تبريزي
عنوان
بهينهسـازي فني و اقتصـادي و محيطزيستي سامانه تركيبي نيروگاه هستهاي كوچكمقياس (SMR) و خورشيدي حرارتي آبشيرينكن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي سيستم هاي انرژي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1403/10/17
استاد راهنما
روح اله احمدي
استاد مشاور
نداشتم
دانشكده
فناوري هاي نوين
چكيده
توسعه اقتصادي و رشد جمعيت نيازمند تأمين پايدار و مطمئن انرژي است كه يكي از راحتترين و كاربرديترين اشكال آن انرژي الكتريكي محسوب ميشود. به همين دليل، طراحي و بهينهسازي نيروگاهها ميتواند نقش مهمي در رفع اين نياز ايفا كند. در اين پژوهش، يك نيروگاه تركيبي هستهاي و خورشيدي به همراه آبشيرينكن در نرمافزار ترموفلو شبيهسازي شد. ابتدا صحتسنجي نيروگاه هستهاي شبيهسازيشده با تحقيقات مشابه انجام گرفت. سپس، آناليز حساسيت روي پارامترهاي مختلف نيروگاه صورت پذيرفت. پارامترهايي نظير فشار توربين، فشار كندانسور، دماي ورودي توربين و تعداد هليواستاتها بهعنوان متغيرهاي تصميمگيري انتخاب شدند و ارزيابي فني، اقتصادي و زيستمحيطي روي آنها انجام شد. اثرات زيستمحيطي ناشي از توليد كنسانتره و مواد شيميايي مصرفي در آبشيرينكن اسمز معكوس نيز موردبررسي قرار گرفت. به دليل قابليت اتصال نرمافزار ترموفلو به اكسل، امكان پيوند آن به نرمافزار متلب فراهم شد. در ادامه، بهينهسازي تكهدفه و دوهدفه انجام گرفت. در بهينهسازي تكهدفه، توان خالص خروجي بهعنوان تابع هدف در نظر گرفته شد، درحاليكه در بهينهسازي دوهدفه، توابع هدف شامل توان خالص خروجي و هزينه تراز شده الكتريسيته بودند. نتايج نشان داد كه در بهينهسازي تكهدفه، توان خالص خروجي به مقدار kW 86908 و در بهينهسازي دوهدفه به مقدار kW73404 رسيد. همچنين، هزينه تراز شده برق در بهينهسازي دوهدفه برابر با $/kWh 0.076 محاسبه شد. ميزان توليد آب شيرين در فرآيند فلاش چندمرحلهاي در بهينهسازي تكهدفه بيشتر بود، اما به دليل در نظر گرفتن جنبههاي اقتصادي در بهينهسازي دوهدفه، اين ميزان كاهش يافت. جالبتوجه است كه در آبشيرينكن اسمز معكوس، اين مقدار تغييري نكرد. همچنين مقدار كنسانتره دفع شده در آبشيرينكن فلاش چندمرحلهاي 102.2 كيلوگرم بر ثانيه و براي آبشيرينكن اسمز معكوس 47.54 كيلوگرم بر ثانيه است.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/12/21
عنوان به انگليسي
Technical, economic and environmental optimization of the combined small-scale nuclear power plant (SMR) and solar thermal and water desalination
تاريخ بهره برداري
1/6/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فاطمه تبريزي
چكيده به لاتين
Economic development and population growth require reliable supply of the ever-increasing demand for energy. The most convenient form of it is electrical energy. Therefore, designing and optimizing a power plant can help solve this issue. In this research, a nuclear and solar power plant along with a desalination plant was simulated in Thermoflow software, the simulated nuclear power plant was validated with similar research, then sensitivity analysis was performed on various parameters, the parameters of turbine pressure, condenser pressure, turbine inlet temperature and number of heliostats were selected as decision-making variables, and technical, economic and environmental evaluation was performed on them. The environmental impacts of the concentrate produced and the chemicals used in the reverse osmosis desalination plant were investigated. Due to the connection of Thermoflow to Excel, it is possible to connect Thermoflow to Matlab. First, a single-objective optimization whose function was the net output power and a dual-objective optimization function whose objective functions were the net output power and the levelized cost of electricity were performed. Finally, for the single-objective and dual-objective optimization, the net output power point was 86908kW, 73404kW, and the levelized cost of electricity was 0.076$/kWh, respectively. The amount of multi-stage flash freshwater was higher in the single-objective optimization, while since economic aspects are also considered in the dual-objective optimization, this amount decreases. Also, this amount does not change in the reverse osmosis desalination plant. In the case of concentrate, the more the amount of fresh water increased, the more the amount of concentrate produced, but in the dual-objective optimization this amount was lower. At the end of the study, solutions were proposed to reduce environmental impacts.
كليدواژه هاي فارسي
بهينهسازي فني اقتصادي زيستمحيطي , آبشيرينكن , رآكتورهاي مدولار كوچك , سيستم خورشيدي هستهاي
كليدواژه هاي لاتين
Technical-economic-environmental optimization , Desalination plant , Small modular reactors , Nuclear solar system
Author
Fatemeh Tabrizi
SuperVisor
Rouhollah Ahmadi