عنوان پایان‌نامه
طراحی و بهینه سازی سیستم تولید همزمان برق و اب تازه مناسب با اقلیم ایران
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3512;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79134;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3512;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79134
- تاریخ دفاع
- ۰۹ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدجواد شیرشاهی
- استاد راهنما
- محمدعلی اخوان بهابادی, پدرام حنفی زاده
- چکیده
- هدف از این پایان نامه مدل سازی ترمواکونومیکی و بهینه‌سازی یک هدفه و دو هدفه سیستم تولید همزمان توان و آب شیرین است. برای این منظور سیکل نیروگاهی تولید برق توربین گاز با آب شیرین‌کن تقطیر چند مرحله‌ای به همراه فیلم نازک انبساط به همراه ترموکمپرسور حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس این سیستم، مورد بررسی ترمودینامیکی واکسرژیکی قرارگرفته و منابع بازگشت ناپذیری در آن شناسایی شده‌اند. سپس تحلیل اقتصادی جهت رسیدن به پاسخ مناسب انجام شده است. در ادامه نیز سیستم مورد بررسی با استفاده از توابع یک هدفه و دو هدفه اکسرژیکی و اقتصادی و انتخاب چند متغییر تصمیم مورد بهینه سازی قرار گرفته و ساختار بهینه آن جهت دستیابی به بهترین توجیه اقتصادی و ترمودینامیکی تعیین می‌گردد. الگوریتم مورد استفاده در فرآیند بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک است. لازم به ذکراست مجموعه فرآیندهای بالا در محیط برنامه‌نویسی متلب و همچنین نرم افزار ترموفلو مدل‌سازی شده است. نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهد که فصل تابستان از دیدگاه اقتصادی و فصل زمستان از دیدگاه ترمودینامیکی عملکرد بهتری دارند و در تابع دوهدفه این فصل تابستان است که در کل عملکرد بهتری از دیدگاه ترمواکونومیکی دارد. در بخش اول نیز 6 پیکربندی با 4 آب‌شیرین مختلف به همراه مبدل بازیاب در نظر گرفته شده، نتایج حاصله از ارزیابی در 3 سناریوی مختلف در مورد قیمت برق نشان می‌دهد که پیکربندی C2 (موتور و مبدل بازیاب به همراه بویلر) در سناریوی اول و پیکربندی D1 (سه موتور) در سناریوی دوم و پیکربندی A1 (سه موتور) در سناریوی سوم بهترین عملکرد را از دیدگاه اقتصادی دارند حال آنکه در سناریوی سوم پیکربندی B1 از دیدگاه ترمودینامیکی عملکرد بهتری را داشته است و این نتیجه نیازمند درک اهمیت دو دیدگاه ترمودینامیکی و اقتصادی است؛ با این وجود پیکربندی A1 بهترین سیستم را از دیدگاه ترمواکونومیک دارا می‌باشد.
- Abstract
- The aim of this thesis is thermoeconomic,s modeling and optimization of single and bi-objective system of the simultaneous production of power and fresh water, so cycle gas turbine power plant with a multi-effect distillation desalination with thin film expansion along with Thermo compressor was evaluated. Then from thermodynamic and exergetic point of view were studied and irreversible resources have been identified. Then economic analysis conducted to achieve an appropriate response. After that the system was studied by using single and two-objective functions and decision variables were selected then And an optimized structure was determined to achieve the best economic and thermoeconomic,s justification. The algorithm used in the optimization process is the genetic algorithm. It should be noted that above processes were simulated in MATLAB programming and thermoflow software. Optimization results show that summer from an economic perspective and winter from the perspective of thermodynamic are better than others and in two-objective function, summer have better performance from thermoeconomic viewpoint. In the first section, six configurations with four different desalination with HRSG were intended. The results of the evaluation in three different scenarios suggest that electricity prices in the configuration C2 (motor and HRSG with together boilers) in the first scenario and configuration D1 (three engines) in the second scenario and configuration A1 (three engines) in the third scenario are the best systems from economic standpoint. Key words: Cogeneration, gas turbine, desalination MEDTVC, Thermoeconomic Analysis, different configurations, Exergy, optimization.
