Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa Năng lượng và Năng lượng cạn kiệt trong Nhà máy điện chu trình kết hợp với Bộ sinh hơi thu hồi nhiệt áp suất kép, Hệ thống làm mát bằng không khí nén, Tiêm hơi và Hệ thống tách hơi
Tóm tắt
Một tối ưu hóa năng lượng và năng lượng cạn kiệt được thực hiện trên một nhà máy điện chu trình kết hợp có công suất ròng là 400 MW. Nhà máy điện này được trang bị bộ sinh hơi thu hồi nhiệt áp suất kép, làm mát bằng không khí nén, hệ thống tiêm hơi và hệ thống tách hơi. Cân bằng năng lượng và năng lượng cạn kiệt được thiết lập trên các thành phần khác nhau của chu trình. Hàm mục tiêu được chọn là tăng hiệu suất năng lượng và giảm tổn thất năng lượng cạn kiệt. Một mã lệnh được xây dựng bằng phần mềm Giải phương trình kỹ thuật để thực hiện các tính toán cần thiết. Các tác động của các điều kiện vận hành chính, như nhiệt độ môi trường, tỷ lệ áp suất, tỷ lệ không khí thừa, tỷ lệ tiêm hơi và áp suất hơi tách ra, lên hiệu suất hoạt động của nhà máy điện được phân tích với sự xem xét các điều kiện môi trường địa phương. Kết quả thu được cho thấy nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất nhiệt tổng thể của chu trình kết hợp. Hiệu suất năng lượng tối đa đạt được với tỷ lệ áp suất tối ưu khoảng 14, áp suất trung bình và thấp lần lượt là 45 và 4 bar. Tỷ lệ không khí thừa và tỷ lệ tiêm hơi cần được xác định cẩn thận để cải thiện việc kiểm soát hiệu suất chu trình. Buồng đốt là nguyên nhân chính gây ra sự hủy hoại năng lượng cạn kiệt, tiếp theo là bộ sinh hơi thu hồi nhiệt. So với một chu trình kết hợp tiêu chuẩn, các đặc điểm thiết kế được chọn đã cho phép nâng cao hiệu suất năng lượng và năng lượng cạn kiệt tổng thể khoảng 11,7% và 10%, tương ứng.
Từ khóa
#tối ưu hóa năng lượng #năng lượng cạn kiệt #nhà máy điện chu trình kết hợp #bộ sinh hơi thu hồi nhiệt #điều kiện vận hànhTài liệu tham khảo
Alhazmy MM, Najjar YSH (2004) Augmentation of gas turbine performance using air coolers. Appl Therm Eng 24:415–429
Alireza E, Poorya KM, Ehsan SM, Amidpour M (2013) Applying different optimization approaches to achieve optimal configuration of a dual pressure heat recovery steam generator. Int J Energy Res 37:1440–1452. https://doi.org/10.1002/er.2944
Ameri M, Mokhtari H, Bahrami M (2016) Energy, exergy, exergoeconomic and environmental (4E) optimization of a large steam power plant, Iran. J Sci Technol Trans Mech Eng. https://doi.org/10.1007/s40997-016-0002-z
Basrawi F, Yamada T, Nakanishi K, Naing F (2011) Effect of ambient temperature on the performance of micro gas turbine with cogeneration system in cold region. Appl Therm Eng 31:1058–1067
Boyce MP (2006) Gas turbine engineering handbook, 3rd edn. Gulf Professional Publishing, Burlington
Clodic D (1992) Exergy analysis on a vapor compression refrigerating system using R12, R134a and R290 as refrigerants. International Refrigeration and Air Conditioning Conference School of Mechanical Engineering
De Paepe M, Dick E (2000) Cycle improvements to steam injected gas turbines. Int J Energy Res 24:1081–1107
Dev N, Kachhwaha SS, Attri R (2015) GTA modeling of combined cycle power plant efficiency analysis. Ain Shams Eng J 6:217–237
Ganapathy V (1996) Heat recovery steam generator: understand the basics. Chem Eng 92:32–45
Ganjehkaviri A, Jaafar MNM, Lazim TM (2012) Modeling and multi-objective exergy based optimization of a combined cycle power plant using a genetic algorithm. Energy Convers Manag 58:94–103
Ganjehkaviri A, Mohd Jafar MN, Tholudin ML (2013) Modelling and exergoeconomic based design optimisation of combined power plants. Int J Exergy 13(2):141–158
Ganjehkaviri A, Mohd Jaafar MN, Ahmadi P (2014) Modelling and optimization of combined cycle power plant based on exergoeconomic and environmental analyses. Appl Therm Eng 67:566–578
Ganjehkaviri A, Mohd Jaafar MN, Hosseini SE (2015) Optimization and the effect of steam turbine outlet quality on the output power of a combined cycle power plant. Energy Convers Manag 89:231–243
Ganjehkaviri A, Mohd Jaafar MN, Hosseini SE, Barzegaravval H (2017) Genetic algorithm for optimization of energy systems: solution uniqueness, accuracy, Pareto convergence and dimension reduction. Energy 119:167–177
Horlok JH (2003) Advanced gas turbine cycles. Elsevier Science, Amsterdam
Kehlhofer R (1997) Combined cycle gas and steam turbine power plants. PennWell Company, Oklahoma
Kumar S, Onkar Singh O (2013) Performance evaluation of simple aero gas turbine cycle with transpiration cooling of gas turbine BLADES. Int J Emerg Technol Adv Eng 3:416–420
Mohamad JE, Gorji-Bandpy M (2005) Exergetic analysis of gas turbine plants. Int J Exergy 2(1):31–39
Petrakopoulou F, Tsatsaronis G, Morosuk T, Carassai A (2012) Conventional and advanced exergetic analyses applied to a combined cycle power plant. Energy 41:146–152
Sayyaadi H, Mehrabipour R (2012) Efficiency enhancement of a gas turbine cycle using an optimized tubular recuperative heat exchanger. Energy 38:362–375
Sheykhlou H, Jafarmadar D (2016) Analysis of a combined power and ejector–refrigeration cycle based on solar energy, Iran. J Sci Technol Trans Mech Eng. https://doi.org/10.1007/s40997-016-0011-y
Siva Reddy V, Kaushik SCS, Tyagi K (2012) Exergetic analysis of solar concentrator aided natural gas fired combined cycle power plant. Renew Energy 39:114–125
Tiwari AK, Hasan MM, Islam M (2013) Exergy analysis of combined cycle power plant: NTPC Dadri, India. Int J Thermodyn 16:36–42
Valdés M, Rapun JN (2001) optimization of heat recovery steam generator for combined cycle gas turbine power plants. Appl Therm Eng 21:1149–1159
Wang W, Gao J, Shi X, Xu L (2013) Cooling performance analysis of steam cooled gas turbine nozzle guide vane. Int J Heat Mass Transf 62:668–679