بهینه سازی چندهدفۀ تبدیل یک نیروگاه بخار قدیمی به سیکل ترکیبی با استفاده از بویلرهای بازیاب حرارت تک‌فشاره و دوفشاره به‌وسیلۀ الگوریتم ژنتیک

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 5، دوره 27، شماره 2 - شماره پیاپی 14، شهریور 1395، صفحه 129-139   

نوع مقاله: مقاله کوتاه

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum_mech.v27i2.34741

نویسندگان

صادق نیک بخت ناصرآباد؛ عبدالله مهرپناهی^* ؛ غلامحسن پایگانه؛ محمدرضا ارباب تفتی

دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

چکیده

در تحقیق حاضر باتوجه به اهمیت نیروگاه بخار بندرعباس از لحاظ موقعیت و حجم برق تولیدی، به بررسی انجام بازتوانی کامل بر روی آن پرداخته شده است. روند کار به این صورت است که بعد از انجام مدل‌سازی و انطباق داده‌های مدل‌سازی با سیکل واقعی و راستی‌آزمایی مدل به ارائۀ نتایج حاصل از مدل‌سازی حالت های مورد نظر در انجام بازتوانی پرداخته شده است. بهینه سازی با استفاده از توابع راندمان اگزرژی و هزینۀ برق تولیدی و به‌وسیلۀ روش الگوریتم ژنتیک انجام پذیرفته است. در نهایت نمودار به‌دست آمده (منحنی پارتو) نمایشی از روند تغییرات هزینه براساس تغییرات راندمان (اگزرژی) را ارائه خواهد داد که در تصمیم‌سازی و انتخاب حالت مد نظر و مطلوب سرمایه‌گذاری مؤثر خواهد بود. نتایج حاصل از بهینه سازی دوهدفۀ بازتوانی نیروگاه بخار با دو بویلر بازیاب حرارت تک‌فشاره و دوفشاره، نشان‌دهندۀ ارتقای راندمان اگزرژی نیروگاه تا مقداری بالاتر از 46 درصد می باشد.

کلیدواژه‌ها

سیکل ترکیبی؛ نیروگاه بخار؛ بویلر بازیاب حرارت؛ هزینۀ برق تولیدی؛ راندمان اگزرژی

مراجع

1. Mehrpanahi, A., Hossienalipour, S.M. and Mobini, k., "Investigation of the effects of repowering options on electricity generation cost on Iran steam power plants", International Journal of Sustainable Energy, Vol. 32, No. 4, pp. 229-243, (2013).

2. Rackley, S., "Carbon Capture and Storage", Gulf Professional Publishing, (2009).

3. Brander, J.A. and Chase, D.L. "Repowering Application Considerations", Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 114, pp. 643-652, (1992).

4. ترازنامه انرژی ایران، شرکت توانیر، 1389.

5. Dincer, I. and Rosen, M.A., "Exergy, Energy, Environment and Sustainable Development", Elsevier, 1st Edition, June (2007).

6. Bilgen, S. and Kaygusuz, K., "Second Law (Exergy) Analysis of Cogeneration System", Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, Vol. 30, No. 13, pp. 1267-1280, (2008).

7. Bejan, A., Tsatsaronis, G. and Moran, M., "Thermal design and optimization", New Yourk: John wiley & Sons, (1996).

8. Balli, O., Aras, H. and Hepbasli, A., "Exergetic performance evaluation of a combined heat and power (CHP) system in Turkey", International Journal of energy research, Vol. 31, pp. 849–866, (2007).

9. Szargut, J., Morris, D.R. and Steward, F.R., "Exergy analysis of thermal, chemical, and metallurgical processes", New York: Hemisphere, (1988).

10. Aljundi, I., "Energy and exergy analysis of a steam power plant in Jordan", Applied Thermal Engineering, Vol. 29, pp. 324-328, (2009).

11. Dincer, I. and Cengel, Y.A., "Energy, entropy and exergy concepts and their roles in thermal engineering", Entropy, Vol. 3, pp. 116-149, (2001).

12. حسینعلی‌پور، سید مصطفی، مهرپناهی، عبدالله و مبینی، کامران، "بررسی اثر انجام بازتوانی کامل بر ارتقاء خصوصیات فنی-اقتصادی یک نیروگاه بخار"، مجله مهندسی مکانیک مدرس، دوره 11، شماره 1، صص. 1-18، (1390).

13. Ahmadi, P. and Dincer, i., "Exergoenvironmental analysis and optimization of a cogeneration plant system using Multimodal Genetic Algorithm (MGA)", Energy, Vol. 35, pp. 5161-5172, (2010).

14. حسینعلی‌پور، سید مصطفی و مهرپناهی، عبدالله، "بررسی اقتصادی بازتوانی نیروگاه‌های بخار در مقایسه با احداث نیروگاه‌های گازی"، نشریه انرژی ایران، دوره 12، شماره 4، صص. 41-62، (1388).

15. Dixon, S.I., "Fluid Mechanics, Thermodynamics of Turbomachinery", 4TH Edition, pergamon press, (1998).

16. Escosa, J.M. and Romeo, L.M. "Optimizing CO2 avoided cost by means of repowering", Applied Energy, Vol. 86, pp. 2351–2358, (2009).

17. Sayyaadi, H. and Mehrabipour, R., "Efficiency enhancement of a gas turbine cycle using an optimized tubular recuperative heat exchanger", Energy, Vol. 38, pp. 362-375, (2012).

18. Godoy, E., Benz, S.J. and Scenna, N.J., "A strategy for the economic optimization of combined cycle gas turbine power plants by taking advantage of useful thermodynamic relationships", Applied Thermal Engineering, Vol. 31, pp. 852-871, (2011).