پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1397
پدیدآورندگان:
حسین عنایتی زاده [پدیدآور اصلی]، محمود چهارطاقی[استاد راهنما]، سیدمجید هاشمیان[استاد راهنما]، علیرضا ارجمندزاده[استاد مشاور]
چکیده: سیستم های تولید همزمان سرمایش، گرمایش و قدرت (CCHP) از جمله سیستم هایی هستند که با کاهش مصرف سوخت و افزایش بازدهی، کاهش تولید گازهای گلخانه ای و هزینه های تولید و انتقال انرژی را به دنبال دارند. همچنین در میان انتخاب های مختلف برای تأمین نیاز انرژی دنیا، حامل های هیدروژن راه حل زیست محیطی مناسبی می باشند. هیدروژن، پایان ناپذیر، پاک و فراوان ترین ماده در جهان است و تمیز می سوزد به طوری که تنها آب را به عنوان محصول جانبی تولید می کند و نیز بیشترین انرژی در هر واحد جرمی را در میان همه ی سوخت های موجود دارد ( kj/kg120). هدف اصلی این پایان نامه معرفی و تحلیل یک سیستم تولید چندگانه جدید، به منظور تولید همزمان سرما، گرما و قدرت، در کنار تولید گاز هیدروژن می باشد. این تحقیق منجر به ارائه ی طرحی نو از ترکیب یک سیستم CCHP در کنار مدار تولید هیدروژن شده است که سیکل عملکرد آن به کمک نرم افزار Aspen Plus شبیه سازی و بهینه سازی شده و هم چنین رابطه ای برای محاسبه ی بازدهی کل سیستم ارائه شده است. در تحقیق حاضر با در نظر گرفتن یک نیروگاه توربین گاز که وظیفه ی تولید برق را بر عهده دارد و با استفاده از انرژی موجود در گازهای خروجی از آن و توسعه ی تجهیزات، با اضافه کردن یک واحد تولید بخار فشار بالا، یک واحد تولید هیدروژن و یک سیستم سرمایش جذبی به این مهم رسیده و به بررسی عملکرد و ویژگی های آن پرداخته شده است. مراحل کار سیکل طراحی شده به این صورت است که با ترکیب هوا و سوخت، فرآیند احتراق صورت گرفته و محصولات آن پس از به حرکت درآوردن توربین و تولید برق، قسمتی از حرارت خود را در واحد تولید هیدروژن برای انجام واکنش reforming به مصرف می رسانند. سپس بخش دیگری از حرارت گازهای داغ خروجی از توربین گاز برای تولید بخار داغ مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت و در انتهای سیکل، گازهای داغ را که هنوز حرارت بالایی دارند برای تولید سرما به چیلر جذبی ارسال می شود. گازهای داغ پس از آنکه حداکثر انرژی آنها مورد استفاده قرار گرفت، به دمای ℃ 180رسیده و به اتمسفر تخلیه می گردند. در این تحقیق نحوه ی برقراری تعادل برای برطرف کردن نیازهای مختلف بررسی شده و با تحلیل حساسیت پارامترهای عملیاتی مختلف از جمله درصد آمونیاک موجود در سیکل جذبی، نسبت بخار به متان مصرفی در قسمت تولید هیدروژن، و.... به بهیود آن پرداخته شده است. همچنین با انجام بهینه سازی، تابع سود اقتصادی به عنوان تابع هدف، ماکزیمم گردیده است. تنظیم و انتخاب میزان تولید محصولات خروجی بر اساس نیاز، استفاده ی حداکثری از انرژی سوخت اولیه و بهبود راندمان، جلوگیری از هدر رفت انرژی و سرمایه و بالا بردن بازدهی با قرار دادن مبدل های حرارتی و قابلیت به کارگیری تجهیزات، چینش ها و روش های متنوع از ویژگی های برجسته ی این سیستم می باشد. راندمان سیستم ارائه شده با 75.82% رشد نسبت به نیروگاه توربین گاز معمولی، از 31.44% به 55.28% افزایش پیدا می کند در حالی که به سوددهی 79 میلیون دلار در سال نیز خواهد رسید. همچنین با بکارگیری این طرح می توان با همان مصرف سوخت اولیه ی نیروگاه و بدون مصرف هرگونه سوخت اضافی، سالیانه حدود 32454 تن هیدروژن،1116000 تن بخار داغ و GJ 363711 سرما تولید نمود. با کمک تحلیل اقتصادی به روش ارزش حال خالص و بدون در نظر گرفتن مالیات های کربن، بازگشت سرمایه نیز کمتر از یک سال محاسبه گردید.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#انرژی #سیستم CCHP #هیدروژن
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)