کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5476936 1521432 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimization of pre-combustion capture for thermal power plants using Pinch Analysis
ترجمه فارسی عنوان
بهینه‌سازی جذب پیش احتراق نیروگاه‌های حرارتی با استفاده از تحلیل پینچ
کلمات کلیدی
جداسازی قبل از احتراق، نیروگاه سیکل بخار، بهینه‌سازی، تحلیل پینچ
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2- حالت پایه: نیروگاه بیومسی

شکل 1. شماتیک نیروگاه اصلی سیکل بخار

2-1تحلیل بیومس

جدول 1. تحلیل نهایی و تقریبی تفاله نیشکر

2-2 شبیه‌سازی نیروگاه

شکل 2. شبیه‌سازی نیروگاه

3- حالت 2: نیروگاه همراه با واحد جذب قبل از احتراق

3-1 شبیه‌سازی واحد گازی ساز و WGSR

جدول 2. پارامترهای عملیاتی شبیه‌سازی شده برای سیکل بخار

شکل 3. طرح نیروگاه همراه با واحد جذب پیش از احتراق

شکل 4. فرایند جذب قبل از احتراق

3-2 شبیه‌سازی واحد جذب و ذخیره کربن

جدول 3. شرایط کاری واحد جذب کربن با 30 درصد وزنی MEA

جدول 4.عملکرد نیروگاه در حالت دوم

جدول 5. اطلاعات جریانهای سرد و داغ واحد CCS

جدول 6. نتایج رگرسیون معادله هزینه

جدول 7. نتایج هدف گذاری سطح و یوتیلیتی

شکل 5. مجموع هزینه‌های سالانه بر حسب ΔTmin مختلف.

4- حالت 3: ادغام گرمای نیروگاه اصلی با جذب قبل از احتراق

4-1ترکیب گرما با استفاده از واحد جذب قبل از احتراق

شکل 6.الف) منحنی ترکیبی سرد و گرم برای فرایند جذب قبل از احتراق در ΔTmin= 10°C. ب) منحنی ترکیبی جامع برای فرایند جذب قبل از احتراق در ΔTmin= 10°C.

شکل 7. طراحی HEN برای بخش بالایی پینچ با استفاده از PDM

شکل 8. طراحی HEN برای بخش پایینی پینچ با استفاده از PDM 

شکل 9. طراحی شبکه مبدل حرارتی برای فرایند جذب پیش از احتراق با استفاده از PDM

4-2استفاده از واحد HRSG برای کاهش بارگذاری حرارتی بویلر نیروگاه

جدول 8. مقایسه بین مقدار هدفگذاری و طراحی شده بخش‌های یوتیلیتی و مساحت

شکل 11. بهینه‌سازی HEN جذب قبل از احتراق با استفاده از تحلیل پینچ

جدول 9.مقایسه بین نتایج نیروگاه قبل و بعد از استفاده از واحد HRSG

5-نتیجه‌گیری

اختصارات

 
ترجمه چکیده
انتشار دی ‌اکسید کربن از دودکش‌های نیروگاه‌های حرارتی مخاطرات زیست محیطی بزرگی را باعث شده است. بنابراین، فرایند جذب دی اکسید کربن پیش از احتراق می‌تواند گامی مهم برای کاهش انتشار مواد آلاینده در این نیروگاه‌ها باشد. در این مقاله، یک نیروگاه سیکل بخار حرارتی 150 مگاوات با سوخت تفاله نیشکر (باگاس) بررسی شده است. بازده نیروگاه 74/32% و میزان انتشار دی اکسید کربن 52/246 تن بر ساعت است. اول این که طراحی و شبیه‌سازی فرایند پیشنهادی برای جذب دی اکسید کربن قبل از احتراق موفق بوده است. در این فرایند، مقدار جداسازی و جذب شده دی اکسید کربن با استفاده از مونو اتانول آمین (MEA) 30 درصد وزنی به عنوان حلال 90% است. تحت این شرایط، برای ثابت نگه داشتن بازده نیروگاه مقدار دبی جرمی حدود 60% افزایش یافت. همزمان مقدار تلفات انرژی ناشی از اضافه کردن واحد بازیابی دی اکسید کربن حدود 11% کاهش یافت. فرایند با استفاده از تحلیل پینچ بهینه سازی شد تا تلفات انرژی و جریان سوخت کاهش یابد. به علاوه، نشان داده شد که با وارد کردن گازهای داغ خروجی از واحد گازی‌سازی به بویلر نیروگاه با استفاده از واحد تولید بخار با استفاده از بازیابی گرما (HRSG) بازده نیروگاه را می‌توان تا حدود 8% افزایش داد. با این اصلاحات، میزان مصرف باگاس تا 23% کاهش یافت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
بهینه‌سازی جذب پیش احتراق نیروگاه‌های حرارتی با استفاده از تحلیل پینچ
چکیده انگلیسی
Carbon dioxide emissions from the chimneys of thermal power plants create major environmental risks. Therefore, an important step toward reducing the emissions in these power plants can be the carbon dioxide pre-combustion capture process. In this paper, a 150 MW thermal steam cycle power plant fueled by bagasse was studied. The power plant has an efficiency of 32.74%, and emits 246.52 t/h carbon dioxide. First, the design and simulation of a suggested pre-combustion carbon dioxide capture process was outperformed. In this process, the amount of carbon dioxide separation and capture using mono ethanol amine (MEA) 30 wt% as solvent is 90%. In this condition, the mass flow of bagasse was increased about 60% to keep the plant efficiency constant. At the same time, the energy loss as a result of the addition of the carbon dioxide recovery unit was around 11%. The process was optimized through Pinch Analysis to reduce energy waste and fuel flow. Moreover, it was indicated that power plant efficiency could be increased around 8% by integrating the hot exhaust gases from the gasification unit with power plant boiler using a heat recovery steam generation (HRSG) unit. With this modification, bagasse consumption was decreased by 23%.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 119, 15 January 2017, Pages 950-960
نویسندگان
, , ,