کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6681527 1428081 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Identification of optimal operating strategy of direct air-cooling condenser for Rankine cycle based power plants
ترجمه فارسی عنوان
شناسایی استراتژی عملیاتی مطلوب از خازن خنک کننده هوا مستقیم برای نیروگاه های برقی رانکین
کلمات کلیدی
خنک کننده هوا خنک کننده، چرخه راکتین، عملکرد غیر طراحی، استراتژی عملیاتی بهینه، عملیات کارخانه، سیستم نظارت و نظارت آنلاین،
ترجمه چکیده
خنک کننده هوا مستقیم خنک کننده در دهه گذشته به دلیل استفاده از نیروگاه های بر پایه چرخه رانچین از تجدید پذیری (به عنوان مثال، انرژی خورشیدی متمرکز) و یا گرمای سنتی (به عنوان مثال، ذغال سنگ) در ناحیه های کم آب مورد توجه قرار گرفته است. استراتژی عملیاتی مطلوب از خازن خنک کننده مستقیم هوا برای به حداکثر رساندن قدرت خالص برق تحت شرایط کارخانه و شرایط مرزی، به دلیل تاثیرات شدیدی از زیر سیستم توربین بخار و شرایط محیط متفاوت، بسیار پیچیده است. این مقاله با هدف تعیین شرایط مختلف مرزی، فرکانس فن عامل بهینه و فشار برگشت متقابل یک نیروگاه خورشیدی خنک کننده معمولی در مقیاس بزرگ با استفاده از مدل های دقیق خاموش طراحی زیر سیستم توربین و هوای خنک کننده کندانسور، که با ترکیب معادلات فیزیکی جمع شده و داده های عملیاتی واقعی حاصل می شود. برای بهبود کیفیت داده ها، چندین تکنیک پیش پردازش داده ها، به عنوان مثال، انتخاب شبه حالت پایدار، برای اولین بار مورد استفاده قرار می گیرد. سپس داده های پردازش شده به ترتیب به دو بخش برای مشخص کردن عملکرد تجهیزات درگیر و تست دقت مدل های مشتق تقسیم می شوند. نتایج نشان می دهد که توافق خوب بین پیش بینی مدل های ثابت شده و داده های عملیاتی واقعی در طیف گسترده ای از عامل بار (50-100٪) و دمای محیط (30-30 درجه سانتی گراد) به دست آمده است. برای به حداکثر رساندن سود گیاهی، دستورالعمل عملیاتی و کمی عملیات طرفداران هوا، مشتق شده است، که بیشتر برای بررسی استراتژی عامل فعلی خنک کننده هوا خنک کننده نیروگاه در نظر گرفته شده است. یافته شده است که با یک عامل بار بیش از 85٪، حتی عملکرد تمام بار از تمام فن های مجهز هوا قادر به ارائه فشار مطلوب نظری به عقب برای زیر سیستم توربین بخار، نشان می دهد مزایای بالقوه از بزرگ شدن کندانسور برای بارهای عملیاتی بالا است. روش شناسایی پیشنهادی می تواند به راحتی به عنوان یک سیستم نظارت و نظارت آنلاین به طور عملی به عملیات بهینه کارخانه کمک کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
شناسایی استراتژی عملیاتی مطلوب از خازن خنک کننده هوا مستقیم برای نیروگاه های برقی رانکین
چکیده انگلیسی
Direct air-cooling condenser has attracted significant attention in the last decade due to the employment of Rankine-cycle based power plants from renewable (e.g., concentrated solar) or traditional (e.g., coal) heat sources in water-scarce areas. The optimal operating strategy of direct air-cooling condenser to maximize net power gain under given plant status and boundary conditions is rather complicated due to strong impacts from the steam turbine subsystem and varying ambient conditions. This paper aims at determining, for various boundary conditions, the optimal operating fan frequency and the corresponding back pressure of a typical large-scale air-cooled coal-fired power plant via accurate off-design models of both the turbine subsystem and air-cooling condenser, which are derived by combining aggregated physical equations and real operating data. Several data pre-processing techniques, e.g., quasi steady-state selection, are employed first to improve the data quality. Then, the processed data are divided into two parts for the performance characterization of involved equipment and the accuracy testing of the derived models, respectively. The results show that good agreement has been achieved between the prediction of the established models and the real operating data within a wide range of load factor (50-100%), and ambient temperature (10-30 °C). To maximize the plant profit, practical and quantitative operating guidelines of the air fans have been derived, which are further employed to examine current operating strategy of the air-cooling condenser of the considered power plant. It is found that with a load factor over 85%, even the full-load operation of all equipped air fans cannot deliver the theoretical optimal back pressure for the steam turbine subsystem, indicating potential benefits of enlarging the condenser for high operating loads. The proposed identification procedure can be easily implemented as an online monitoring and supervision system to practically assist the optimal plant operation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 209, 1 January 2018, Pages 153-166
نویسندگان
, , , , ,