تحليل انرژي ، اگزرژي ، اگزرژي اكونومي و بهبود عملكرد نيروگاه بخار در سه سناريو

Energy, Exergy and Exergy economy Analysis of three Scenario of Thermal Plant

نيروگاههاي بخار كنوني طراحي تكامل يافته اي از چرخه بخار- مايع رانكين ميباشد. از طرفي درك مفاهيم پارامترهاي تاثير گذار در افزايش راندمان انرژي و اگزرژي و اگزرژي اكونومي در طراحي اين نيروگاهها بسيار با اهميت است. .هدف اين پژوهش بررسي سه سناريو اساسي نيروگاه هاي بخار در مقايسه با طراحي پايه (سيكل رانكين) مي باشد تا تغييرات طراحي و تاثير آن بر بازدهي نيروگاه ها مشخص شود. در اين تحقيق مشاهده شده است كه در سناريو سوم داراي يك توربين با دو زيركش و تنها يك پيش گرم كنDeaerator ، بازدهي انرژي و اگزرژي به ترتيب برابر %20.74 و %26.91 مي باشد كه نسبت به سناريو دوم با يك زيركش و بدون پيش گرم كن سيال ورودي به بويلر، افزايش بازدهي انرژي و اگزرژي سيستم به ترتيب برابر 19.13% و 9.48% مي باشد . تحليل اگزرژي اكونومي مشخص ساخته است كه بويلر و توربين بيشترين نرخ مجموع هزينه سرمايه گذاري ، تعمير و نگهداري و تخريب اگزرژي را دارد و مي بايد به اين تجهيزات توجه ويژه اي داشت . بالا بودن ضريب هزينه نسبي بويلر (r) نشان مي دهد كه تغيير راندمان بويلر مي تواند بهبود كلي هزينه اين تجهيز را فراهم آورد و اين كار با كاهش تخريب اگزرژي با پيش گرم كردن و كاهش تلفات و ورود هواي اضافي مي تواند انجام گيرد و اينكه ضريب اگزرژي اكونومي fk توربين بالا است به معناي آن است كه براي كاهش هزينه توربين در هنگام طراحي ، امكان كاهش پارامترهاي مانند دماي بخار ورودي به توربين ، فشار توربين و راندمان بايد توجه بيشتري شود

Steam power plants are an advanced and complex design of the Rankin steam-liquid cycle. Therefore, understanding the concepts of effective parameters in increasing energy and exergy efficiency and also exergoeconomic are very important. The purpose of this study is to investigate the three basic scenarios of steam power plants, till the required changes in design and its effects on power plant efficiency to be determined. The third scenario has a preheater, a deaerator and two turbine extraction. The second scenario has a turbine extraction and preheater. In third scenario, energy and exergy efficiency are 20.74% and 26.91%, respectively. it’s increases of energy and exergy efficiency relative to second scenario are equal to 19.13% and 9.48%, respectively. Exergoeconomic analysis has shown that boiler and turbine have the highest total cost of investment, maintenance and exergy destruction, hence special attention should be paid to this equipment. The high relative cost factor of the boiler (r) indicates that the boiler efficiency can provide an overall improvement in the cost of this equipment. This can be done by reducing the exergy destruction by preheating and reducing losses and use of excess air. The Exergoeconomic coefficient of fk turbine is high. This means that to reduce the cost of the turbine, the possibility of reducing parameters such as inlet steam temperature, turbine pressure and it’s efficiency should be given more attention.