دانلود فایل ورد Word تحقیق مدلسازی ریاضی و ارائه یک الگوریتم مهندسی جهت تحلیل اقتصادی یک میکروتوربین گازی با نرم افزار EES

فرمت فایل اصلی : ورد (قابل ویرایش )

تعداد صفحات : 113

چکیده

هدف از این رساله مدلسازی ریاضی و ارائه یک الگوریتم مهندسی جهت تحلیل اقتصادی یک میکروتوربین گازی با استفاده از نرم افزار EES می­باشد. پارامترهای طراحی و متغیرهای تصمیم­گیری در بهینه­سازی این سیستم تولید همزمان، نسبت فشار کمپرسور، نرخ هوای ورودی به سیستم و دمای گازهای ورودی به توربین انتخاب شده­اند. در این تحقیق، از مدل اقتصادی ساده لازارتو جهت محاسبه قیمت برق تولیدی و سایر هزینه­ های مرتبط استفاده شده است. نتایج به­دست آمده گویای این است که کارکرد بهینه سیستم در حداکثر فشار کاری 4 الی 6 بار بوده و کاهش دمای گازهای ورودی به توربین سبب پایین آمدن حداکثر فشار کاری بهینه در آن می­گردد. با بالا رفتن دمای گازهای ورودی به توربین، قیمت برق تولیدی سیستم در فشارهای کاری بالا افزایش ناچیزی خواهد داشت و دلیل آن غالب بودن توان و راندمان بالا بر افزایش قیمت ناشی از خرید تجهیزات و خرید سوخت است. از سوی دیگر نتایج تحلیل­های اقتصادی نشان می­دهد که در یک میکروتوربین با کارکرد بهینه (نسبت فشار 5 بار و دمای گازهای ورودی به توربین 1000 درجه سلسیوس) راندمان الکتریکی سیستم 24 و راندمان کلی آن 50 درصد است. در این سیستم بهینه قیمت برق تولیدی سیستم در حدود 21 سنت برآورد می­گردد. هزینه خرید، نصب و راه­اندازی سیستم میکروتوربین با افزایش ظرفیت سیستم بالا رفته و برای حدود 100 کیلووات افزایش ظرفیت سیستم این هزینه­ها در حدود 44 دلار (متوسط) افزایش دارد.

کلمات کلیدی: مدلسازی ریاضی، تحلیل اقتصادی، میکروتوربین 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 تحقیق

فصل دوم- معرفی توربین­های گازی                               

2-1 مقدمه                                               

2-2 تاریخچه­ای مختصر از توربین­های گازی                           

2-3 کاربرد توربین­های گازی                                   

2-4 تقسیم­بندی توربین­های گازی از نظر توان تولیدی                      

2-5 مشخصات کلی نیروگاه­های توربین گازی                           

2-6 سیکل توربین گاز (سیکل برایتون)                              

2-7 انواع نیروگاه­های توربین گازی                                

2-8 بررسی افزایش قدرت سیکل توربین گازی به روشهای گوناگون             

2-8-1 بازیابی                                           

2-8-2 خنک کاری هوای خروجی از کمپرسور                            

2-8-3 گرمایش مجدد در توربین                                 

2-8-4 تزریق آب یا بخار                                  

2-9 سیکل ترکیبی                                         

فصل سوم- معرفی میکروتوربین­های 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 هزینه­های سرمایه­گذاری میکروتوربین­ها                          

3-6 راندمان میکروتوربین­ها درسیستم­های تولید همزمان                        

3-7 مروری بر تاریخچه کار                                    

فصل چهارم- مدلسازی ریاضی سیستم                              

4-1 مقدمه                                               

4-2 پیکربندی سیستم                                          

4-3 فرضیات                                              

4-4 روابط حاکم بر عملکرد سیکل                               

4-4-1 کمپرسور                                       

4-4-2 محفظه احتراق                                          

4-4-3 توربین                                            

4-4-4 بازیاب                                            

4-4-5 پمپ                                               

4-4-6 میکروتوربین گازی                                  

4-5 روابط اقتصادی سیستم                                     

4-5-1 قیمت خرید تجهیزات                                     

4-5-2 قیمت خرید سوخت                                    

4-5-3 هزینه خرید، نصب و راه­اندازی                               

4-6 روش حل                                              

4-6-1 نرم افزار EES                                         

فصل پنجم- نتایج                                         

5-1 مقدمه                                               

5-2 بررسی عملکرد کاری سیستم                                 

5-3 بررسی عملکرد اقتصادی سیستم                              

5-4 اعتبارسنجی نتایج                                        

فصل ششم- نتیجه­گیری و پیشنهادات                              

6-1 نتیجه­گیری                                           

6-2 پیشنهادات                                           

منابع                                                   

پیوست 1