پایان نامه سیستم های تولید همزمان برق و حرارت CHP
فرمت فایل دانلودی: .zipفرمت فایل اصلی: .doc .ppt
تعداد صفحات: 118
حجم فایل: 17795
قیمت: : 65000 تومان
بخشی از متن:
چکیده:
تدوین برنامه بلندمدت بهینه‌سازی بخش عرضه انرژی، تاثیر مثبتی بر اقتصاد کشور و ارتقای نقش ایران در بازارهای جهانی انرژی دارد. از جمله نتایج حاصل از برنامه بهینه‌سازی بخش عرضه انرژی، بهبود راندمان و کاهش تولید آلاینده‌های زیست محیطی ناشی از تولید انرژی است. راهکارهای بهینه سازی متعددی در بخش عرضه انرژی مطرح است که از جمله آنها میتوان به تولید همزمان برق و حرارت، سرمایش هوای ورودی به توربینهای گازی، استفاده از توربینهای انبساطی و تعیین ترکیب بهینه در عرضه حاملهای انرژی اشاره نمود. در مطالعه حاضر، برنامه بلندمدت استفاده از واحدهای تولید همزمان برق و حرارت در کشور،که بر اساس حداقل سازی مجموع هزینه‌های اقتصادی سیستم عرضه انرژی کشور تهیه‌شده است، از نظر میگذرد. در محاسبه هزینه‌های اقتصادی سیستم عرضه انرژی، مولفه‌های سرمایه‌گذاری، هزینه‌های بهره برداری و هزینه های سوخت لحاظ شده است.
مقدمه:
تولید همزمان برق و حرارت یک روش صرفه جویی انرژی است که در آن برق و حرارت بطور همزمان تولید می‌شوند. حرارت حاصل از تولید همزمان می‌تواند بمنظور گرمایش ناحیه‌ای (District heating) یا در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار گیرد.
فرآیند تولید همزمان می‌تواند بر اساس استفاده از توربینهای گاز، توربینهای بخار یا موتورهای احتراقی بنا نهاده شود و منبع تولید انرژی اولیه نیز شامل دامنه وسیعی است که می‌تواند سوختهای فسیلی، زیست توده، زمین گرمایی یا انرژی خورشیدی باشد.
گرمایش ناحیه‌ای شامل سیستمی است که در آن حرارت بصورت متمرکز تولید و به تعدادی مشتری فروخته میشود. این کار با استفاده از یک شبکة توزیع که از آب داغ یا بخار بعنوان حامل انرژی حرارتی بهره می‌برد، انجام می‌پذیرد. شکل (1) شمای یک سیستم بازیافت و انتقال حرارت را نشان می دهد.
فهرست مطالب:
مقدمه
سابقة تاریخی
فصل اول: کلیات سیستم های تولید همزمان برق و حرارت CHP
1-1- سیستم های CHP
1-2- موارد کاربرد تولید مشترک برق و حرارت
1-3- خصوصیات گرمایش ناحیه‌ای
1-3-1- ارتقاء کارآیی انرژی
1-3-2-تأمین حرارت مطمئن و انعطاف پذیری
1-3-3- محیط زیست
1-3-4- هزینه‌های کمتر
1-3-5- استفاده هرچه بیشتر از فضای ساختمانها
1-3-6- هزینه‌های پایین‌تر تعمیرات و نگهداری
فصل دوم: تقسیم بندی، تجهیزات واجزاء سیستم تولید مشترک برق و حرارت CHP
2-1- کلیات تقسیم بندی
2-1-1- تقسیم بندی از دیدگاه مصرف انرژی
2-1-2- چرخه ی صعودی
2-1-3- چرخه ی نزولی
2-2- تقسیم بندی بر حسب تکنولوژی محرک ها
2-2-1- توربین بخار
2-2-1-1- توربین بخار زیرکشدار
2-2-1-2- توربین بخار پس فشاری
2-2-2- توربین گاز
2-2-3- میکروتوربین
2-2-4- موتورهای رفت و برگشتی (پیستونی)
2-2-4-1- موتورهای احتراق جرقه ای
2-2-4-2- موتورهای احتراق تراکمی
2-2-4-3- موتورهای دو گانه سوز
2-2-4-4- موتور استرلینگ
2-2-5- پیل سوختی
2-3- ظرفیت، کاربری، حوزه نفوذ پروژه و محل جغرافیایی اجرای پروژه
2-4- تجهیزات الکتریکی (Electrical Equipment)
2-4-1- ژنراتورها (Generators)
2-4-2- ژنراتور سنکرون (synchronous Generator)
2-4-3- ژنراتور آسنکرون (Mains Excited Asynchronous Generators)
2-5- تجهیزات بازیابی حرارت (Heat Recovery Equioment)
2-6- چیلرهای جذبی (Absorption Chillers)
2-7- سیستم های کنترل و مانیتورینگ (Control Panel and Monitoring)
2-8- محفظه اکوستیک (عایق صدا) ( (Acoustic Enclosure)
فصل سوم: پردازش، تحلیل و کاربرد سیستم های CHP
3-1- تحلیل عملکرد و بازدهی
3-2- تحلیل اقتصادی
3-2-1- هزینه ها و درآمدها
3-2-1-1- هزینه های قبل از نصب CHP
3-2-1-2- هزینه های پس از نصب CHP
3-2-1-3- درآمدهای پس از نصب CHP
3-2-1-4- درآمد خالص
3-2-2- سود پروژه
3-2-3- قیمت تمام شده هر واحد انرژی
3-2-4- صرفه جویی در هر واحد محصول
3-2-4-1- دیدگاه محلی
3-2-4-2- دیدگاه ملی
3-2-5- مثال:
3-3- هزینه سوختهای ورودی به مدل شبکه تولید انرژی
3-3-1- داده‌های فنی و اقتصادی تجهیزات موجود در شبکه تولید انرژی
3-4- کاربردهای تولید همزمان برق و حرارت
3-4-1- کاربرد سیستمهای تولید همزمان به صورت منطقه ای
3-4-2- کاربردهای صنعتی تولید همزمان
3-4-3- استفاده از تولید همزمان در بخش ساختمان
3-5- تجربیات جهانی در زمینه استفاده از تولید همزمان در بخش ساختمان
3-5-1- تجربه ایالات متحده آمریکا
3-5-2- تجربه ایالت ایلینویز
فصل چهارم: جنبه های زیست محیطی CHP
4-1- جنبه های زیست محیطی CHP
4-1-2- شرایط سوخت و آلاینده ها
4-1-3- موتورهای رقیق سوز (Lean-burn Engines)
4-1-4- موتورهای استوکیومتری با کاتالیزورهای مبدل سه راهه
4-1-5- کاتالیزور کاهنده حساس (Selecitive Catlytic Reduetion)
4-1-6- آلاینده های CO و هیدروکربن های نسوخته (UHC)
4-1-7- آلودگی صوتی
4-2- اثرات تولید همزمان برق و حرارت
4-2-1- تاثیر تولید همزمان بر میزان مصرف انرژی
4-2-2- تاثیر تولید همزمان بر صنعت برق
4-2-3-1- تاثیر بر کیفیت هوا، آب و خاک
4-2-3-2- تاثیرات تولید همزمان بر کیفیت هوا
4-3- فن آوری های جایگزین سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت
4-3-1- تامین برق
4-3-2-تامین حرارت
4-3-3- شبیه سازی سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت در بخش ساختمان
فصل پنجم: مطالعه موردی در ایران
چکیده
5-1- طرح دیدگاه ها و معیارهای تعیین مکان
5-2- اقدامات به عمل آمده در جهت تعیین مکان مناسب
5-3- مطالعات شبکه بار برای بهره برداری از موتور ژنراتور گازسوز
5-4- بررسی نحوه خرید و فروش انرژی در محل اتصال به شبکه بررسی وضعیت نیاز مصرفی محدوده مورد نظر و برآورد میزان نیاز به انرژی تولیدی مازاد
5-5- راندمان کلی سیستم
5-6- بعد مکانی یا فاصله انتقال حرارت
5-7- خواص ترمودینامیکی سیال و رابطه آن با عایق های حرارتی
5-8- تحلیل فنی سیستم
5-9- محاسبه و برآورد ظرفیت مورد نیاز برای برق و حرارت و سوخت گاز مصرفی
5-10- برآورد اقتصادی و هزینه های بودجه ای پروژه
5-11- استراتژی و نوع آنالیز
5-12- مشخصات فنی و ویژگیهای طرح
5-13- برنامه مالی و اقتصادی
5-14- آنالیز حساسیت
نتایج
ارائه راهکار و پیشنهاد جهت پیاده سازی
منابع
پیوست ها
فهرست جدول ها
جدول2-1- طبقه بندی CHP بر حسب ظرفیت و کاربری
جدول 2-2- خلاصه شرح تکنولوژی های CHP
جدول 3-1- اندازه گیری بازدهی سیستم های CHP
جدول3-2- پارامترهای پروژه
جدول 3-3- هزینه‌های سوخت ورودی به مدل بر اساس سناریوی مبنا
جدول 3-5- بار الکتریکی انواع ساختمانها
جدول4-1- انواع احتراق با در نظر گرفتن (نسبت سوخت به هوا)
جدول4-2- انتشار انواع آلاینده برای تولید همزمان برق و حرارت، نیروگاه های فسیلی و بویلرها
جدول 4-3- انتشار انواع آلاینده برای تولید همزمان برق و حرارت، نیروگاه های فسیلی و بویلرها
جدول 4-4- انتشار انواع آلاینده برای تولید همزمان برق و حرارت، نیروگاه های فسیلی و بویلرها
جدول 4-5- مقایسه مستقیمی بین انواع سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت، نیروگاه های فسیلی و بویلرها
جدول 4-6- اطلاعات فنی تجهیزات تولید همزمان برق- حرارت- برودت
جدول5-1- لیست مشترکین منطقه برق فردوسی با مصرف بالاتر از 1 مگاوات
جدول5-2- لیست مشترکین منطقه برق فردوسی با مصرف بالاتر از 2 مگاوات
جدول5-3- جزئیات مصرف انرژی ساختمان وزارت نیرو
جدول5-4- پارامترهای اولیه اقتصادی
جدول5-5- نتایج محاسبات
جدول5-6- آنالیز حساسیت
فهرست شکل ها
شکل 1-1- تفاوت بین تولید همزمان و جداگانه
شکل 1-2- تفاوت بین تلفات انتقال گاز و برق
شکل 1-2- مقایسه بازده انرژی در نیروگاههای معمول و نیروگاههای تولید همزمان
شکل 2-1- CHP با چرخه ی صعودی
شکل 2-2- CHP با چرخه ی نزولی
شکل 2-3- شماتیک یک توربین زیرکشدار
شکل2-4- نیروگاههای پس فشاری صنعتی
شکل 2-5- نیروگاههای پس فشاری مورد استفاده در گرمایش منطقه ای
شکل 2-6- توربین های پس فشاری
شکل 2-7- توربین گاز مجهز به بویلر بازیافت
شکل 2-8- تولید همزمان در نیروگاه سیکل ترکیبی
شکل 2-9- مقطعی ازیک توربین گاز
شکل 2-10- یک نمونه واحدتولید همزمان توربین گاز درکشور آلمان
شکل 2-11- میکروتوربین و با سیکل ساده
شکل2-12- سیکل یک میکروتوربین دارای رکوپراتور بر اساس سیستم های CHP
شکل 2-13- بازیافت حرارت از موتورهای رفت و برگشتی
شکل 2-14- موتور پیستونی ( رفت و برگشتی)
شکل 2-15- شماتیک سیکل حرارتی از منابع حرارتی مورد استفاده در موتور پیستونی
شکل 2-16- نحوه عملکرد پیل سوختی به همراه فرایند شیمایی آن
شکل3-1-پکیج CHP
شکل 3-2- سیستم CHP ساختمانی براساس موتورهای احتراق داخلی
شکل 3-3- مقایسه تاثیر اجرای BCHP با سایر راهکارها در بهینه سازی مصرف انرژی وکاهش
شکل4-1-اثر نسبت سوخت به هوا بر انتشار آلاینده های موتور
شکل4-2- کنترل برای موتور استوکیومتری
شکل4-3- مقایسه انواع سیستم CHP
شکل 4-4- تاثیر سیستم تولید همزمان بر کیفیت هوا
شکل 4-5- فلودیاگرام نوعی تولید برق به صورت متمرکز
فهرست نمودارها
نمودار 3-1- نمودار بار الکتریکی، بارحرارتی
نمودار 3-2- بار الکتریکی، بار حرارتی و ضریب بار
نمودار 3-3- سهم برق تولید شده از سیستم های تولید برق همزمان را در سال 1999 در کشورهای عضو اتحادیه اروپا
نمودار 3-4- سهم کاربری های مختلف ساختمان از پتانسیل 75 گیگاواتی BCHP ایالات متحده
نمودار 3-5- پتانسیل ساختمانهای مختلف برای بهره گیری از CHP
نمودار 3-6- انواع ساختمانها و دیماند مورد نیاز آنها
نمودار 3-7- وضعیت و ترکیب سیستمهایBCHP در ایالت ایلینویز امریکا
فهرست پیوستها
پیوست 1 لیست آدرس اینترنتی تولید کنندگان
پیوست 2 مراحل اخذ مجوز احداث و بهره برداری مولد
پیوست 3 مجموعه قوانین، دستورالعمل ها، آیین نامه ها و مقررات مربوطه
پیوست 4 اطلاعات فنی- اقتصادی ورودی مدل داده‌های فنی ـ اقتصادی ورودی نیروگاه گازی
پیوست 5 بخشنامه
پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.