بررسی تجربی و تحلیل تئوری سیکل توربین گازی موجود در تاسیسات تقویت فشار گاز از دیدگاه اگزرژی و اقتصادی و بهبود عملکرد سیکل


بررسی تجربی و تحلیل تئوری سیکل توربین گازی موجود در تاسیسات تقویت فشار گاز از دیدگاه اگزرژی و اقتصادی و بهبود عملکرد سیکل




توربین های گازی موجود در تاسیسات تقویت فشار گاز به عنوان قلب تپنده این واحدها نیروی محرکه کمپرسورهای گاز را به منظور افزایش فشار گاز در طول خط لوله انتقال گاز طبیعی و رساندن اون به مبادی مصرف تامین می نمايند.


شبیه سازی دینامیکی و طراحی سیستم کنترل مدرن در گاورنر موتورهای دیزل
لذا کارکرد مداوم، منظم و عملکرد بالای این توربین ها ارتباط مستقیم و تنگاتنگی در جهت رسیدن به اهداف شرکت های انتقال گاز دارند.


تئوری تماس و بهینه‌سازی در طرح مسیر حرکت برای بازوهای مکانیکی مشابه انگشت
در این رساله تلاش شده هست تا با بررسی مزایا و معایب توربین های گازی هستفاده شده در تاسیسات تقویت فشار گاز و ارایه پیشنهادات مناسب و عملی گامی موثر در راستای بهبود و افزایش کارایی سیکل توربین های گازی در این واحدها برداشته شود.


ابعاد بیومکانیکی دست مصنوعی شریف
کاربرد روش های دینامیک سیالات محاسباتی در بررسی آلایندگی NOx تولیدی در محفظه احتراق توربین رویکرد اول این پایان نامه بوده هست.


تائید مدل احتراق چندمنطقه‌ای برای موتورهای پردور با پاشش مستقیم
نتایج این بررسی نشان می دهد که اضافه کردن 10% جرمی هیدروژن در ترکیب سوخت باعث کاهش 75 %ی در میزان این آلایندگی شده هست.


بررسی و اندازه‌گیری آلاینده‌ها در موتورهای دیزل - گاز و نحوه کاهش آنها
از سویی افزایش دمای هوای ورودی و دمای سوخت موجب افزایش تولید NOx گردیده هست.


مطالعه انتشار شوکهای حرارتی در جامدات در حالت دوبعدی با کمک روش اجزاء محدود
به طوری که هر 10 درجه افزایش در دمای هوای ورودی به محفظه احتراق توربین 2-1 واحد به مقدار این آلایندگی اضافه کرده هست.


حل معادلات دینامیک دوگروهی و دوبعدی یک رآکتور هموژن با در نظر گرفتن پسخوراند ناشی از دمای سوخت ، دمای کند کننده (خنک کننده) و غلظت زینان و برر
اگرچه روش های CFD در محاسبه توزیع دما، سرعت و آلایندگی در محفظه احتراق توربین توانمند هستند ولی در مطالعه کل سیکل توربین گازی و بررسی پارامتریک اون از قابلیت چندانی برخوردار نیستند.


مدل ریاضی پاشش سوخت در موتورهای دیزلی با پاشش مستقیم
لذا برای مطالعه مجموعه سیکل ناگزیر به هستفاده از مدل های ترمودینامیکی هست.

در همین راستا ابتدا داده های تجربی و پارامترهای عملکردی مهم یک واحد توربوکمپرسور در تاسیسات تقویت فشار مورد مطالعه دریافت و مدل ترمودینامیکی اون ارایه شده هست.

پرهیز از ساده سازی ها و در نظر گرفتن شرایط واقعی کارکرد توربوکمپرسور اعم از لحاظ کردن بازگشت ناپذیری ها، هوای خنک کاری پره های توربین و عملکرد پره های ورودی با زاویه متغیر در ورودی کمپرسور هوای توربین و نیز شرایط واقعی سیال عامل از مهمترین نقاط قوت این مدل به شمار رفته و اون را به ابزاری مناسب و دقیق برای پیش بینی رفتار سیستم تبدیل کرده هست.

مقایسه نتایج مدل و داده های تجربی و توافق بین اونها و مطالعه پارامتریک مدل از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک و مقایسه نتایج اون با نتایج موجود در ادبیات فن و توافق حاصله، بر صحت عملکرد مدل و قابلیت اطمینان بالای اون اشاره دارد.

در ادامه اثرات ترکیب گاز طبیعی و تزریق هیدروژن بر عملکرد توربین گازی بررسی شده هست.

نتایج حاکی از اون هست که نزدیک شدن ترکیب سوخت گاز طبیعی به متان خالص باعث افزایش توان تولیدی و راندمان گرمایی سیکل شده هست.

به طوری که افزایش کسر جرمی متان از 85 % جرمی به متان خالص باعث افزایش 20 %ی در توان تولیدی توربین شده هست.

همچنین اضافه کردن 4 % جرمی هیدروژن به مخلوط سوخت موجود باعث افزایش 3 %ی راندمان سیکل و کاهش 10.7 %ی مصرف سوخت در تولید توان ثابت توربین شده هست.

بررسی ترمودینامیکی سیستم راه اندازی توربین گازی موجود و جایگزینی اون با سایر روش های راه اندازی به منظور کاهش میزان انرژی مصرفی راه اندازی توربین نیز در این رساله بررسی شده هست.

هستفاده از گازهای داغ خروجی توربین برای تولید بخار مافوق گرم و هستفاده از اون در توربین بخار انبساطی موجود در تاسیسات و تولید انرژی الکتریکی بدون مصرف سوخت اضافی و مستقل کردن تاسیسات از منبع جریان الکتریکی خارجی، مطالعه سیکل پیشنهادی از دیدگاه انرژی و اگزرژی و بررسی پارامتریک اون از دیگر جنبه های پايه ی این پایان نامه به شمار می رود.

نتایج تحقیق حاکی از اون هست که تبدیل سیکل پایه موجود به سیکل ترکیبی بدون تزریق بخار به محفظه احتراق در شرایط هستاندارد باعث تولید 643 کیلووات توان اضافی بدون مصرف سوخت اضافی و افزایش 2 %ی راندمان سیکل شده هست.

این مقدار انرژی تولیدی نزدیک به سه برابر مصرف انرژی الکتریکی یک واحد توربوکمپرسور بوده و در صورت تزریق بخار به محفظه احتراق توربین علاوه بر کاهش آلایندگی NOx با کاهش مصرف سوخت توربین مقدار راندمان گرمایی کل با 5 % افزایش به مقدار 37.5 % خواهد رسید.

بررسی های اقتصادی طرح پیشنهادی حاکی از اون هست که در صورت تغییر سیستم راه انداز موجود، مبلغی برابر 800 دلار به ازای هر بار راه اندازی توربین صرفه جویی در مصرف انرژی حاصل خواهد شد که مقدار بازگشت سرمایه اولیه اون 8 ماه محاسبه شده هست.

از سویی با راه اندازی سیکل پیشنهادی در حالت بدون تزریق بخار به محفظه احتراق، برای کارکرد یک واحد توربوکمپرسور ماهانه مبلغی برابر 7073 دلار و در صورت کارکرد این تاسیسات با تمام ظرفیت طراحی خود سالانه مبلغ 340000 دلار درآمد حاصل خواهد شد.

این در حالی هست که در صورت تزریق 0.5 کیلوگرم بر ثانیه بخار این مبلغ بالغ بر 2900000 دلار در سال خواهد شد.




54 out of 100 based on 29 user ratings 704 reviews