بررسی انواع سیکل های ترکیبی و روش های بهبود راندمان سیکل ترکیبی

بررسی انواع سیکل های ترکیبی و روش های بهبود راندمان سیکل ترکیبی

در سراسر جهان، الکتریسیته روح محرک اصلی یک تمدن است و منابع اصلی کلیدی برای دستاوردهای بشری است. برای عملکرد مناسب اقتصاد و جامعه ما نیازمند حجم عظیمی از برق داریم و به دلیل تقاضای مداوم برق استفاده از نیروگاه سیکل ترکیبی (CCPP[1]) روز به روز در حال افزایش است. نیروگاه ها برای تامین مقدار مورد نیاز برق برای جوامع انسانی در مقیاس بزرگ ایجاد می شوند. نگرانی اصلی در این زمینه تولید توان الکتریکی با حفظ سیستم تولید برق، حفظ اثرات زیست محیطی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می باشد.

نیروگاه سیکل ترکیبی (CCPP) یک سیستم قدرت متشکل از حداقل یک چرخه توربین گاز، حداقل یک سیکل توربین بخار و اتصال بین این چرخه ها – تولید کننده بخار بازیابی حرارت (HRSG) است(ابراهیم و همکاران، 2023).

امروزه مهندسان و محققان در حال بررسی عملکرد و بهینه سازی این نیروگاه ها (برای CCPP هایی هستند که در حال حاضر در حال بهره برداری هستند)، در حالی که نیروگاه های سیکل ترکیبی زیادی در بسیاری از کشورهای جهان در حال ساخته شدن است. هنگامی که CCPP ها با سایر نیروگاه ها مقایسه می شوند، می توان متوجه شد که CCPP ها به راندمان بسیار بالاتری (معمولاً بالاتر از نیروگاه های مشابه ) ، با انتشار گازهای الاینده کمتر و قابلیت شروع سریعتری نسبت به سایر نیروگاه های سیکل ترکیبی دارند.

با توجه به پیچیدگی بالای CCPPها، در بررسی و تحلیل آنها به منظور بهبود و افزایش بهره وری در حین عملیات، استفاده از شبیه‌سازی‌های عددی دینامیکی مختلف برای پیش‌بینی تغییرات اندازه‌گیری‌شده و همچنین برای محاسبه پارامترهای عملیاتی غیراندازه‌گیری‌شده رایج است(مارسکیلا و همکاران، 2022). در سال های اخیر بیشتر محققین بر روی افزایش بهره وری و بهینه سازی سیکل های ترکیبی به دلیل سهولت اعمال به نیروگاه سیکل ترکیبی، کم هزینه بودن و راندمان بالاتر می باشد.

روش های مختلفی برای بهینه کردن سیکل های ترکیبی وجود دارد که می توان به استفاده مجدد از حرارت از دست رفته، بهینه کردن اجزای ساختاری نیروگاه از جمله توربین، پمپ ها، بویلر و … ترکیب با سایر سیکل های ترمودینامیکی و بهینه کردن نحوه ی عملیات تولید برق اشاره کرد(صادقی و همکاران،2021). با شناخت روش های مختلف بهینه سازی می توان میزان راندمان نیروگاه سیکل ترکیبی را افزایش داد و اثرات زیست محیطی را کاهش داد که در این تحقیق سعی در شناخت روش های مختلف بهینه سازی سیکل های ترکیبی داریم.

دانلود سمینار آماده مهندسی مکانیک

فهرست مطالب

فصل 1: انواع سیکل ترکیبی  1

1-1- مقدمه. 3

1-2- اهمیت بهبود راندمان سیکل ترکیبی.. 4

1-3- سیکل ترکیبی چیست… 6

1-4- انواع نیروگاه سیکل ترکیبی.. 8

1-4-2- نیروگاه سیکل ترکیبی انعطاف پذیر. 11

1-4-3- نیروگاه سیکل ترکیبی خورشیدی یکپارچه. 13

1-4-4- سیکل ترکیبی بازیابی گرما 15

1-5- روش های مدل سازی سیکل ترکیبی.. 17

1-6- روش های بهبود راندمان نیروگاه سیکل ترکیبی.. 23

1-6-1- بهبود راندمان با الگوریتم ژنتیک…. 32

1-6-2- بهبود راندمان با روش جستجوی شبکه. 36

1-6-3- بهبود راندمان با حرارت بازیافتی.. 41

1-6-4- بهبود راندمان با تولید آب شیرین.. 47

1-7- بهبود راندمان سیکل با نانوسیال.. 54

1-8- بهبود راندمان با تغییر ساختار سیکل ترکیبی.. 59

1-9- نتیجه گیری.. 71

مراجع  75