فرمت فایل : word (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 25 صفحه
چکیده:
بررسی رفتار پایدار و ناپایدار سیکل نیروگاههای بخار در طراحی، بهینه‌سازی و ارزیابی عملکرد این نیروگاهها حائز اهمیت است، در این رابطه به کمک نرم‌افزار ویژوال بیسیک. برنامه طراحی و تحلیل سیکل واقعی نیروگاههای بخار شامل بویلر، توربین، کندانسور، پمپ‌ها، هیترهای بسته به تعداد دلخواه و هیترباز (دی اریتور) طراحی و تکامل یافته است. به کمک این برنامه، با انتخاب اجزاء سیکل و اتصال آنها، مواردی مانند بازده حرارتی، کار تولیدی، دبی جرمی سیال در هر نقطه از سیکل و زیرکش‌ها، در سیکل پایدار نیروگاه بخار مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه با بدست آوردن روابط بقاء انرژی و جرم در حالت ناپایدار در اجزاء سیکل، رفتار حالت ناپایدار سیکل که جهت طراحی و کنترل نیروگاه، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد، بررسی شده است. در این رابطه مواردی نظیر تغییرات فشار و دمای بخار خروجی از بویلر، تغییرات دبی و فشار خروجی از درام، تغییرات توان تولیدی در توربین‌ها و تغییرات دبی و شرایط بخار ورودی به هیترها مورد مطالعه قرار گرفته است. در این رابطه به عنوان نمونه تحلیل پایدار و ناپایدار اجزاء سیکل نیروگاه منتظر قائم ارائه شده است.
مقدمه:
توان تولید و مصرف برق در هر کشور یکی از شاخص‌های پیشرفت صنعتی آن کشور محسوب می‌شود. در دهه‌های اخیر نیاز بخشهای صنعتی و غیر صنعتی کشور به انرژی برق رشد چشمگیری داشته است. طبق آمار موجود، مصرف برق در ایران با رشدی در حدود 9% مواجه است [1]. از سویی دیگر متوسط راندمان نیروگاههای بخار در ایران، که سهم زیادی از توان تولیدی در کشور را به عهده دارند، تنها در حدود 8/31% می‌باشد، همچنین با توجه به هزینه بالای ساخت این نیروگاهها کنترل بهینه عملکرد آنها تحت شرایط مختلف بار حائز اهمیت می‌باشد. این امر نیاز به مطالعات گسترده‌تر در زمینه طراحی، بهینه‌سازی، ساخت و کنترل نیروگاهها دارد.
یکی از مهمترین زمینه‌های مطالعاتی نیروگاه، شبیه‌سازی عملکرد آن تحت شرایط پایدار و ناپایدار می‌باشد. در دهه اخیر مطالعات گسترده‌ای در این زمینه در کشورهای پیشرفته صنعتی صورت گرفته است، که از موفق‌ترین آنها می‌توان به تحقیقات بخش مهندسی انرژی دانشگاه صنعتی Delft هلند اشاره کرد [2]، که ارائه دهنده برنامه موفق و کاربردی Cycle Tempo است. از دیگر نتایج مطالعاتی در این زمینه ارائه برنـامه کامپیوتری PPA توسط Lu. و Hogg اعضاء IEEE در سال 1996 می‌باشد [3]. اصولاً برنامه‌های شبیه‌ساز به عنوان یک ابزار مناسب تحقیقاتی در زمینه‌های مختلف طراحی و بهینه‌سازی سیستمهای نیروگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند و برنامه‌های مختلف، بطور تخصصی سیستمهای گوناگون بکار رفته در نیروگاههای بخار را مدلسازی، طراحی و ارزیابی می‌نمایند. یکی از مهمترین زمینه‌هایی که در طراحی نیروگاه و سیستمهای جانبی آن اهمیت ویژه‌ای دارد، طراحی سیستمهای کنترل عملکرد نیروگاه می‌باشد. به طور حتم اولین گام برای بررسی سیستمهای کنترلی، مدلسازی دینامیکی نیروگاه جهت پیش‌بینی رفتار گذرای اجزاء آن تحت شرایط ناپایدار خواهد بود. از اولین مدلهای دینامیکی که در این زمینه ارائه شده‌اند، مدل غیرخطی بویلر با درام بخار می‌باشد که توسط Astorm و Eklund در سال 1972 پیشنهاد شده است [4]. Rubashkin و Khesim مدل دینامیکی دیگری را برای شبیه‌سازی نیروگاههای فسیلی، طی یک برنامه شبیه‌ساز آموزشی ارائه کردند [5]. اما یکی از جامع‌ترین تحقیقات در این زمینه توسط Lu در سال 1999 انجام شده است که با دسته‌بندی شرایط بخار در طول سیستم، مدلهای دینامیکی ساده و جامعی برای یک بویلر درام‌دار دو مسیره با سیستم چرخش طبیعی ارائه کرده است [
مقاله شبیه‌سازی و تحلیل رفتار پایدار و گذرای اجزاء سیکل نیروگاه بخار