مدلسازی رياضی و ارائه يک الگوريتم مهندسی جهت تحليل اقتصادی يک ميکروتوربين گازی با نرم افزار EES
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته کامپیوتر و IT (آموزش_و_پژوهش)
فرمت 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