عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی فرایند بازیافت دی اکسید کربن پیش از احتراق سوخت در نیروگاه های حرارتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1523.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65927
- تاریخ دفاع
- ۱۲ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- صبا والیانی
- استاد راهنما
- نسیم طاهونی
- چکیده
- از آنجایی که امروزه انتشار دی¬اکسید¬کربن از دودکش نیروگاه¬های حرارتی از جمله خطرات اصلی محیط زیستی محسوب می¬شود، استفاده از فرایند¬ جذب و بازیابی دی¬اکسید¬کربن پیش از احتراق سوخت در این نیروگاه¬ها گامی مهم در جهت کاهش این انتشارات خواهد بود. در این پایان¬نامه یک نیروگاه حرارتی سیکل بخار 150 مگاواتی با سوخت باگاس مورد مطالعه قرار گرفته¬است. بازده این نیروگاه 74/32% می¬باشد و tonnes/hr 519/246 دی¬اکسید¬کربن منتشر می¬کند، شبیه¬سازی این نیروگاه با نرم¬افزار Thermoflow انجام شده¬است و فرایند جذب و بازیابی دی¬اکسید¬کربن پیش از احتراق سوخت با استفاده از نرم¬افزار Aspen Plus برای این نیروگاه طراحی و شبیه¬سازی شده¬است که در این فرایند با استفاده از حلال متیل اتیل آمین 30% وزنی، دی¬اکسید¬کربن به میزان 90% جداسازی و جذب می¬گردد. در این شرایط جهت ثابت ماندن بازده نیروگاه، دبی سوخت باگاس در حدودkg/s 17 افزایش خواهد یافت و اتلاف انرژی نیروگاه در اثر افزودن واحد بازیابی دی¬اکسیدکربن 11% خواهد شد. جهت کاهش اتلافات انرژی و همچنین کاهش دبی سوخت مصرفی، بهینه¬سازی فرایند با استفاده از روش تحلیل پینچ و با کمک نرم¬افزار Pilot انجام شده¬است، همچنین با استفاده از یکپارچه¬سازی گازهای داغ خروجی از فرایند گازی¬سازی و بویلر نیروگاه، می¬توان بازده نیروگاه را در حدود 8% افزایش داد و دبی باگاس مصرفی نیز kg/s 7 کاهش می¬یابد.
- Abstract
- Carbon dioxide emissions from the chimneys of thermal power plants create major environmental risks. Therefore, carbon dioxide capture and retrieval of pre-combustion process in these power plants will be an important step toward reducing the emissions. In this project, a 150 megawatt thermal power plant steam cycle fueled by Bagasse has been studied. The power plant's efficiency is 32.74% and it emits 246.519 tonnes/hr carbon dioxide away. The plant was simulated by Thermoflow software. For the design and simulation of the pre-combustion carbon dioxide capture process Aspen Plus software was applied. In this process the amount of carbon dioxide separation and capture is 90% using methyl ethyl amine (MEA) 30wt%, which is used as solvent. In this condition, for maintaining the plant efficiency constant, the mass flow of Bagasse was increased about 17 kg/s and the energy loss due to the carbon dioxide recovery unit was about 11%. To reduce energy waste and fuel flow, optimizing the process using pinch analysis was performed by Pilot software. Moreover, it was shown that power plant efficiency can be increased about 8% by integrating the hot exhaust gases from the gasification unit with power plant boiler using a HRSG unit. With this modification, Bagasse consumption was decreased to 10 kg/s.
