عنوان پایان‌نامه
طراحی ترمودینامیکی سیکل استحصال انرژی شهر ورامین به روش دفن زباله و زباله سوز
- رشته تحصیلی
- مهندسی سیستم های انرژی - انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1377;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71853
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهرنوش مقدم
- استاد راهنما
- علیرضا نورپور
- چکیده
- امروزه یکی از دغدغه های کشورها دفع مناسب پسماندهای شهری می¬باشد. از طرف دیگر به دلیل کاهش سوخت¬های تجدیدناپذیر توجه به سمت سوخت¬های تجدیدپذیر بیشتر گشته است. یکی از این منابع انرژی ، تولید انرژی از پسماند می¬باشد. در این پژوهش بر آن شدیم که به بررسی دو روش تولید انرژی از پسماند شامل نیروگاه دفن زباله (لندفیل)و زباله سوز بپردازیم. این بررسی با داده های شهر ورامین صورت پذیرفته است. با علم به روش¬های مختلف ، در لندفیل روش توربین گازی و در زباله سوزی کوره توده سوز شبکه متحرک و سیکل بخار انتخاب شدند. پس از آن به طراحی اولیه سیکل ترمودینامیکی لندفیل و زباله سوز پرداخته شد؛ میزان کار تولید شده در دو سیستم به ترتیب برابر با 1290 و 2785 کیلوات و در لندفیل 0.86 گیلوگرم بر ثانیه بخار و در زباله سوز 63 کیلوگرم بر ثانیه آب گرم تولید می شود. سپس بررسی اگزرژتیک نقاط و جریان¬های هر یک از سیکل¬ها صورت گرفت تا به وسیله آن اتلافات اگزرژی اجزا سیکل و راندمان قانون دوم ترمودینامیکی بدست آید. در لندفیل بیشترین تخریب مربوط به محفظه احتراق و در زباله سوز مربوط به کوره زباله سوز بدست آمد. در بررسی اگزرژوکونومیک هزینه تولید برق برای سیستم لندفیل و زباله سوز برابر با 681 و 1556 ریال بر کیلووات ساعت محاسبه شد. بعد از آنالیز حساسیت بر روی پارامترهای دو سیستم بهینه سازی چند هدفه به منظور بیشینه سازی بازدهی انرژی و اگزرژی بر روی دو سیستم انجام پذیرفت. در بررسی اقتصادی دو واحد با روشNPV ، مشخص گشت که NPV در روش زباله¬سوز و لندفیل برابر با 15 و 5 میلیون دلار است. در ارزیابی زیست محیطی از منظرانتشار گاز گلخانه ای در واحد زباله سوز 1.7 برابر واحد لندفیل می باشد. کلمات کلیدی: نیروگاه زباله سوز، سیکل توربین گاز لندفیل ،تحلیل اگزرژی ، بهینه سازی، تحلیل اقتصادی و زیست محیطی.
- Abstract
- Nowadays, one of the concerns of countries is the proper disposal of municipal solid waste. On the other hand, due to the reduction of non-renewable fuels, attention toward renewable fuels has increased, and the government has supplied more facilities to encourage artisans to this side. One of these energy sources is energy and fuel which is obtaining from waste. In this project, we intend to explore two methods of energy production from waste including landfill and incineration plants. This review has been done for the city of Varamin. In the basis of different methods, gas turbine method was selected for landfill and steam cycle and moving grate was selected for incineration furnace. Total work produced in two system were 1290 and 2785 kW and in landfill system 0.86 kg/s steam and in incineration system 63 kg/s warm water produced.Then exergetic analysis of points and currents were done .Thereby the components exergy destruction and second law of thermodynamics efficiency were calculated.the most exergy destruction were combustion chamber and furnace in landfill and incinearation system.In exergoeconomic analysis , cost of produced electricity was calculated 681 and 1556 Rials per kWh in landfill and incineration plants . After sensivity analysis, two systems optimized to maximize energy and exery efficiency .In the economic analysis by using NPV method, was determined that NPV in incineration plant and landfill plant were 15 and 5 million dollars. In Environmental aspect, GHG emissions in incineration plant were 1.7 times more than landfill plant.
