18614

243 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

93ص.: مصور، جدول، نمودار

1402/04/07

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1402/04/07

235

چكيده پژوهش حاضر، به بررسي اثر سيستم خنك¬كن هواي ورودي توربين¬گازي در يك نيروگاه سيكل تركيبي شامل يك توربين¬گازي، يك بويلر بازياب و يك توربين بخار سه فشاره در جنوب كشور پرداخته است. در گام نخست كدنويسي معادلات در نرم¬افزار EES صورت گرفته و با انتخاب توربين گازي SGT750 شركت زيمنس، داده¬هاي ورودي آن از جمله دبي هوا، نرخ مصرف انرژي و نسبت تراكم كمپرسور، به عنوان مشخصات توربين فرض شده¬است. همچنين با انتخاب مقادير بهينه براي پارامترهاي دماي پينچ، دماي اپروچ، دبي بخار فشار بالا و فشار متوسط، بويلر بازياب بهينه¬سازي شده است. حداكثر توان خروجي محاسبه شده از اين طريق با ميزان توليدي در داده¬هاي تجاري اين توربين صحت سنجي شده كه اين امر اختلاف ناچيزي را نشان مي¬دهد. در گام دوم، يك سيستم تبريد جذبي دو اثره با ليتيم برومايد براي خنك¬كاري دماي ورودي به كمپرسور توربين گازي انتخاب شده كه در هنگام كاركرد، بخشي از بخار فشار پايين سيكل را مصرف مي¬كند. بخش ديگري از بخار فشار پايين در هوازدا مصرف شده و مابقي اين بخار به قسمت فشار پايين توربين بخار اضافه مي¬شود. در گام سوم با استفاده از سيستم خنك¬كن، هواي ورودي كمپرسور خنك شده و اثر آن بر بهبود توان سيكل بررسي شد. با توجه به مصرف ميزاني از بخار فشار پايين در اين سيستم، تغييرات راندمان و توان خروجي سيكل در شرايط دما و رطوبت نسبي مختلف بررسي شد. نتايج نشان مي¬دهد كه خنك¬كاري هوا در شرايط با دماي بالا، بهتر از شرايط با رطوبت نسبي بالا صورت مي¬گيرد. از طرفي ديگر فرآيند خنك¬كاري هوا تا دماي شبنم انرژي بسيار كمتري را مصرف مي كند و عبور از اين دما باعث افت قابل توجهي در ظرفيت خنك¬كاري مي¬شود. به عنوان نمونه با رطوبت نسبي % 50 خنك¬كردن هوا تا پيش از نقطه شبنم نياز به چيلري با ظرفيت 224 تن مي¬باشد كه اين امر 29/0 % بهبود در بازدهي سيكل ايجاد مي¬كند. با عبور از نقطه شبنم، در مقابل بهبود % 0.24 بازدهي، ظرفيت برودت مورد نياز براي چيلر به ميزان 361 تن افزايش مي¬يابد. در نهايت در اين پژوهش در قالب نمودارهاي بهينه¬سازي ارتقاء توان خالص براي دماي محيطي مختلف بررسي و نقطه بهينه كاركرد اين سيستم براي رطوبت نسبي مختلف ارائه شده است.

Abstract The present study investigated the effect of a gas turbine inlet air cooling system on a three pressure combined cycle power plant in the south of the Iran. Equations are coded in EES11 software. Real Input data including airflow, power consumption rate and compressor compression ratio are assumed to be turbine specifications using the Siemens SGT750 gas turbine. The maximum output power is calculated by selecting the optimum values for Pinch, Approach, High Pressure and Medium Pressure ratio parameters. Also, by selecting a double effect absorption cooling system for cooling the inlet air to the gas turbine, improving the efficiency and power output of the cycle under different temperature and relative humidity conditions is investigated. The results show that air cooling is more successful in high temperature environments than in high relative humidity conditions. In such a way that cooling the inlet temperature of 35 ° C with 20% and 80% humidity will increase the of 1.24 MW and 0.58 MW of the combined cycle output power, respectively. On the other hand, cooling the air until it reaches the dew point temperature consumes less energy than it does. On the other hand, cooling the air until it reaches the wet bubble temperature consumes less energy and less refrigeration capacity is needed for the chiller. For example, for 50% relative humidity conditions, before the bubble reaches a cooling capacity of 224 t can provide a 0.29% improvement in cycle efficiency. In contrast to this temperature, the cooling capacity required for the absorption chiller increased by 361 tonnes when the efficiency increased by only 0.24%.

سعيد جاني

ابوالحسن عسگر شمسي , مهدي رفيعائي