عنوان پایان‌نامه
طراحی مفهومی واحد سیکل ترکیبی همراه با گازی سازی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1254.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57454
- تاریخ دفاع
- ۱۷ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- مریم حجازی شیشوان
- استاد راهنما
- نوید مستوفی
- چکیده
- واحد سیکل ترکیبی همراه با گازی سازی ، سیستمی مرکب از یک واحد تبدیل زغال به گاز و یک سیکل ترکیبی تولید برق است. از مزایای این واحد، به آلاینـدگی کم آن با توجه به تصفیـه ی کامل سوخت پیش از احتـراق می توان اشاره نمود. هدف از این پروژه، مطالعه ی مفهومی فرایند و طراحی این فرایند با نرم افزار اسپن پلاس ، بررسی شرایط عملیاتی روی عملکرد واحد و در نهایت مطالعه ی اقتصادی آن با استفاده از نرم افزار ترموفلو بوده است. همچنین با توجه به این که برای سوخت این نیروگاه ها غیر از زغال سنگ می توان از زیست توده استفاده کرد، تأثیر تغییر سوخت نیز روی فرایند مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی راکتور گازی ساز یک مدل ترتیبی ارائه گردید به طوری که علاوه بر سنتیک واکنش ها هیدرودینامیک راکتور نیز در نظر گرفته شد. با مطالعاتی که انجام شد این نتایج گرفته شد که کک و زغال سنگ طبس بالاترین قدرت را در شرایط عملیاتی نیروگاه تولید می کنند. این نیروگاه در نسبت جرمی اکسیژن به زغال سنگ ورودی راکتور گازی ساز بین 5/0-7/0 بالاترین قدرت را تولید می کنند و تأثیر نسبت جرمی بخار به زغال سنگ ورودی راکتور گازی ساز بر روی عملکرد نیروگاه بسیار کم است. با افزایش دبی نیتروژن تزریقی به محفظه ی احتراق بازده نیروگاه افزایش پیدا می کند. هزینه ی ساخت این نیروگاه ها تقریبا دو برابر هزینه ی ساخت نیروگاه های سیکل ترکیبی برآورد شده است. با توجه به این که در ایران هنوز چنین نیروگاه هایی راه اندازی نشده است، بنابراین شبیه سازی ارائه شده برای شرکت هایی که قصد راه اندازی چنین فرایندی را دارند بسیار مفید خواهد بود.
- Abstract
- Environmental awareness and high energy price have led nations to search energy alternatives and cleaner power production technologies. Integrated gasification combined cycle (IGCC) power plant is a good option for this purpose since it generates electricity efficiently from coal-based fuels with lower emission than conventional pulverized coal fired power plants. Moreover, this technology has higher fuel flexibility. In this work, the IGCC was simulated using ASPEN Plus. Then, the influence of operation conditions and different fuels were investigated on the performance of the power plant. Moreover, an economical study was performed using Thermoflow software. A sequential model was proposed for predicting the performance of the gasifier. In this model, both hydrodynamic and kinetic models were solved simultaneously to obtain a predictive model for the gasifier. The results indicated that the Tabas coal and coke produced the highest power in the power plant and the integrated gasification combined cycle is generates maximum power at oxygen to coal mass ratio between 0.5 to 0.7. Moreover, thermal efficiency of the power plant increases with increasing amount of nitrogen injection to the combustion chamber of the gas turbine. It was found that the capital cost of the IGCC is nearly twice the combined cycle.
