آناليز اگزرژي و انرژي تغيير رژيم سوخت در يك نيروگاه سيكل تركيبي

Exergy and Energy Analysis of Fuel Regime Changes in a Combined Cycle Power Plant

در اين مطالعه، يك نيروگاه سيكل تركيبي دوفشاره بدون احتراق اضافي، براي سه نوع سوخت گاز طبيعي، گازوييل و مازوت بررسي شده است. هدف اصلي اين كار بررسي اثر تغيير نوع سوخت بر روي پارامترهاي عملكردي و انتخاب سوخت بهتر براي استفاده در نيروگاه است. نتايج تحليل براي سيكل پايين دستي نشان‌دهنده آن است كه بيشترين اتلاف اگزرژي در محفظه احتراق رخ مي‌دهد و سوخت گاز طبيعي بيشترين بازده انرژي و اگزرژي را در اين سيكل به خود اختصاص خواهد داد. با تحليل بر روي بويلربازياب و محاسبه اتلاف اگزرژي اجزاي مختلف آن مشاهده مي‌شود كه بيشترين اتلاف اگزرژي براي هر سه نوع سوخت در بخش اواپراتور فشار بالا رخ مي‌دهد، سپس با محاسبه راندمان اگزرژي كل بويلربازياب، بيشترين بازده براي سوخت گاز طبيعي اتفاق مي‌افتد. نتايج به‌دست‌آمده براي بازده كل نيروگاه سيكل تركيبي نشان مي‌دهد كه بازده قانون اول و بازده اگزرژي مربوط به سوخت گاز طبيعي به ترتيب، نزديك به 34/2 و 69/4 درصد نسبت به مازوت كه كمترين مقدار بازده را دارد، بيشتر است. در پايان با مقايسه كل پارامترهاي عملكردي نيروگاه، سوخت گاز طبيعي به‌عنوان سوخت بهتر و سوخت گازوييل به‌عنوان سوخت جايگزين بهتر، براي استفاده در نيروگاه معرفي خواهد شد.

In this study, a dual pressure combined cycle power plant without duct burner for three types of fuel has been investigated. The main objective of this paper is to specify the effect of changing the fuel properties on cycle performance and finally introducing the best choice. Applying the results, one can see that the highest exergy loss occurs in the combustion chamber and maximum energy and exergy efficiency are obtained via natural gas. Also the results show that in HRSG, the most exergy loss for the three types of fuel occurs at high pressure evaporator. Furthermore the first and second law efficiency for natural gas is 2.34% and 4.69% more than oil fuel. Finally, by comparing the performance parameters of plant, it is concluded that the natural gas is the best fuel and gasoline can be considered as the alternative fuel.