عنوان پایان‌نامه
طراحی چرخه رانکین آلی به منظور تولید برق از نیروگاه خورشیدی شیراز
- رشته تحصیلی
- مهندسی سیستم های انرژی - انرژی و میط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 340;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67146
- تاریخ دفاع
- ۲۳ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- مهدی وهاب پور رودسری
- استاد راهنما
- علیرضا نورپور
- چکیده
- دیر باز به روش‌های گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. طی سالهای اخیر ساخت نیروگاههای خورشیدی با استفاده از کلکتورهای سهموی در بعضی از کشورها رشد قابل ملاحظه ای داشته است.در این راستا در ایران نیز طی چند سال گذشته فعالیتهایی صورت گرفته که عمده ترین آن ساخت مجموعه نیروگاه خورشیدی شیراز با بهره گیری از گیرنده های سهموی خطی است. درحال حاضر فاز اول نیروگاه که شامل تولید بخار با دمای حدود 250 درجه سانتیگراد و فشار 20 اتمسفر می باشد به پایان رسیده لکن فازبعدی که عبارتست ازنصب توربین وکندانسور ونهایتاً تولید برق،تاکنون به اجرا درنیامده است. در این پژوهش،طراحی چرخه تولید توان از بخار تولید شده توسط مزرعه کلکتورهای خورشیدی نیروگاه شیراز در دستورکار قرار گرفته است. از آنجایی که استفاده از چرخه رانکین آلی یکی از روش های مناسب برای تولید برق ازمنابع حرارتی دما پایین نظیر تابش خورشید شناخته می شود،در این تحقیق علاوه بر به کارگیری توربین بخار، یک چرخه رانکین آلی با سیال عامل R134a به منظور استفاده از گرمای تلف شده از کندانسور بخار نیروگاه نیز طراحی و انتخاب شده است.نتایج حاصل از شبیه سازی چرخه های بخار و رانکین آلی توسط نرم افزار Aspen Hysys مشخص نمود که توربین بخار توانی برابر با 55.21kw و توربین چرخه رانکین آلی توانی معادل 187.1 kwتولید می نمایند.همچنین با احتساب توان مصرفی تجهیزات نیروگاه، توان خالص خروجی نیروگاه برابر با 180.54kw محاسبه گردید. در گام بعدی مقادیر تخریب اگزرژی،بازده اگزرژی و نسبت تخریب اگزرژی تجهیزات اصلی نیروگاه به وسیله نرم افزار EES محاسبه شد که طبق نتایج به دست آمده بیشترین تخریب اگزرژی(XD) به میزان 6.7MW در مزرعه کلکتور خورشیدی نیروگاه به وقوع پیوسته، بالاترین بازده اگزرژی مربوط به عملکرد مبدل حرارتی پیش گرم کن شماره دو با 84.8% بوده و بیشترین نسبت تخریب اگزرژی(YD) به میزان 71.1% نیز متعلق به مزرعه کلکتور خورشیدی نیروگاه می باشد.
- Abstract
- Solar energy is one of the free, clean, and free of environmental impact source of energy that mankind has long been used in various ways. In recent years, the construction of solar power plants using parabolic collectors in some countries has increased significantly. In Iran over the past few years some activities has been done which one of the most important ones is construction of Shiraz solar power plant utilizes linear parabolic receivers. The first phase of the plant including the production of steam with temperature of about 250°C and pressure of about 20 atm has been completed so far, but the next phase which is installing turbine and condenser and ultimately generate electricity is not implemented yet. In this paper, design of a power generation cycle from the steam produced by solar collectors is located on the agenda. Since the deployment of organic rankine cycle is appropriate for heat recovery from lower temperature sources such as solar ponds, In this research in addition to a steam turbine, an organic rankine cycle (with R134a as working fluid) is considered in order to utilize the waste heat from the steam condenser. The results of the simulation of the steam and organic cycles by Aspen Hysys soft wear indicates that steam turbine generates 55.21 kw and organic rankine turbine generates 187.1 kw. Also, considering the power consumption of other power plant’s equipment, the net output power of the plant estimated to 180.54 kw. At the next step, values of exergy destruction, exergetic efficiency, and exergy destruction ratio was calculated by EES soft wear. According to the results, maximum of exergy destruction occurred in the solar collectors field with a value equal to 6.7MW. The highest exergetic efficiency belongs to heat exchanger preheater No.2 with a value equal to 84.8%, and the exergy destruction ratio of the solar collectors field with a value equal to 71.1% is calculated more than the other components
