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