مدلسازی رياضی و ارائه يک الگوريتم مهندسی جهت تحليل اقتصادی يک ميکروتوربين گازی با نرم افزار EES

توضیحات

مدلسازی رياضی و ارائه يک الگوريتم مهندسی جهت تحليل اقتصادی يک ميکروتوربين گازی با نرم افزار EESفرمت فایل اصلی : ورد (قابل ویرایش ) تعداد صفحات : 113 چکیده هدف از اين رساله مدلسازی رياضی و ارائه يک الگوريتم مهندسی جهت تحليل اقتصادی يک ميکروتوربين گازی با استفاده از نرم افزار EES می­باشد. پارامترهای طراحی و متغيرهای تصميم­گيری در بهينه­سازی اين سيستم توليد همزمان، نسبت فشار کمپرسور، نرخ هوای ورودی به سيستم و دمای گازهای ورودی به توربين انتخاب شده­اند. در اين تحقيق، از مدل اقتصادی ساده لازارتو جهت محاسبه قيمت برق توليدی و ساير هزينه­های مرتبط استفاده شده است. نتايج به­دست آمده گويای اين است که کارکرد بهينه سيستم در حداکثر فشار کاری 4 الی 6 بار بوده و کاهش دمای گازهای ورودی به توربين سبب پايين آمدن حداکثر فشار کاری بهينه در آن می­گردد. با بالا رفتن دمای گازهای ورودی به توربين، قيمت برق توليدی سيستم در فشارهای کاری بالا افزايش ناچيزی خواهد داشت و دليل آن غالب بودن توان و راندمان بالا بر افزايش قيمت ناشی از خريد تجهيزات و خريد سوخت است. از سوی ديگر نتايج تحليل­های اقتصادی نشان می­دهد که در يک ميکروتوربين با کارکرد بهينه (نسبت فشار 5 بار و دمای گازهای ورودی به توربين 1000 درجه سلسيوس) راندمان الکتريکی سيستم 24 و راندمان کلی آن 50 درصد است. در اين سيستم بهينه قيمت برق توليدی سيستم در حدود 21 سنت برآورد می­گردد. هزينه خريد، نصب و راه­اندازی سيستم ميکروتوربين با افزايش ظرفيت سيستم بالا رفته و برای حدود 100 کيلووات افزايش ظرفيت سيستم اين هزينه­ها در حدود 44 دلار (متوسط) افزايش دارد. کلمات کليدی: مدلسازی رياضی، تحليل اقتصادی، ميکروتوربين گازی، نرم افزار EES فهرست مطالب چکیده فصل اول- مقدمه 1-1 مقدمه 1-2 بیان مسئله و ضرورت و اهمیت تحقیق 1-3 اهداف تحقیق 1-4 نوآوری تحقیق 1-5 ساختار پروژه فصل دوم- معرفی توربين­های گازی 2-1 مقدمه 2-2 تاریخچه­اي مختصر از توربین­هاي گازي 2-3 کاربرد توربین­هاي گازي 2-4 تقسیم­بندي توربین­هاي گازي از نظر توان تولیدي 2-5 مشخصات کلی نیروگاه­هاي توربین گازي 2-6 سیکل توربین گاز (سیکل برایتون) 2-7 انواع نیروگاه­هاي توربین گازي 2-8 بررسی افزایش قدرت سیکل توربین گازي به روشهاي گوناگون 2-8-1 بازيابی 2-8-2 خنک کاري هواي خروجی از کمپرسور 2-8-3 گرمایش مجدد در توربین 2-8-4 تزریق آب یا بخار 2-9 سيکل ترکيبی فصل سوم- معرفی ميکروتوربين­های گازی 3-1 مقدمه 3-2 میکروتوربین­های دارای رکوپراتور 3-3 میکروتوربین­های ساده 3-4 میکروتوربین­ها بر اساس سیستم تولید همزمان برق وگرما 3-5 هزينه­های سرمايه­گذاری میکروتوربین­ها 3-6 راندمان میکروتوربین­ها درسیستم­های توليد همزمان 3-7 مروری بر تاريخچه کار فصل چهارم- مدلسازی رياضی سيستم 4-1 مقدمه 4-2 پيکربندی سيستم 4-3 فرضيات 4-4 روابط حاکم بر عملکرد سيکل 4-4-1 کمپرسور 4-4-2 محفظه احتراق 4-4-3 توربين 4-4-4 بازياب 4-4-5 پمپ 4-4-6 ميکروتوربين گازی 4-5 روابط اقتصادی سيستم 4-5-1 قيمت خريد تجهيزات 4-5-2 قيمت خريد سوخت 4-5-3 هزينه خريد، نصب و راه­اندازی 4-6 روش حل 4-6-1 نرم افزار EES فصل پنجم- نتايج 5-1 مقدمه 5-2 بررسی عملکرد کاری سيستم 5-3 بررسی عملکرد اقتصادی سيستم 5-4 اعتبارسنجی نتايج فصل ششم- نتیجه­ گیری و پيشنهادات 6-1 نتيجه­گيری 6-2 پيشنهادات منابع پيوست 1