مدلسازی عددی و تحلیل اگزرژی تزریق دود اگزوز به درون برج هلر بر روی عملکرد توربینهای گازی و بخاری یک نیروگاه چرخه ترکیبی در شرایط وزش باد

عملکرد برج  هلر به شرایط محیط وابسته است، بطوریکه علاوه بر دما و چگالی، دبی هوای مکیده شده به سمت برج، روی راندمان آن تاثیر خواهد گذاشت. در شرایط وزش باد، به‌علت از بین‌ رفتن تقارن توزیع فشار در اطراف برج و همچنین ایجاد پدیده درپوشی در بالای برج، دبی ورودی به برج و راندمان برج خنک‌کن کاهش می‌یابد که درنتیجه، عملکرد کلی نیروگاه نیز کاهش می‌یابد. یکی از روش هایی که برای بهبود راندمان برج‌ پیشنهاد شده‌است، تزریق دود خروجی از دیگ بخار که دمایی حدود 130 درجه سلسیوس دارد، بدرون برج در نیروگاه های چرخه ترکیبی می‌باشد. در مطالعه حاضر از نتایج تحلیل عددی، در حالت‌های بدون تزریق دود و با تزریق دود تحت شرایط طراحی برج و وزش باد، جهت تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی اجزای مختلف نیروگاه استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی، نشان‌دهنده افزایش mw17.2 توان گرمایی برج‌ خنک‌کن در شرایط وزش باد با سرعت m/s20 تحت ‌تاثیر تزریق دود، نسبت به حالت بدون تزریق دود می‌باشد که این میزان باعث افزایش راندمان‌های قانون اول و دوم نیروگاه به میزان به‌ترتیب % 0.94 و %0.88می‌شود.

Numerical Modeling and Exergy Analysis of Flue Gas Injection into Heller Tower on The Operation of Gas and Steam Turbines of a Combined Cycle Power Plant under Crosswind Conditions

Effect of different nanoparticle on thermoeconomic optimization of a shell and tube heat exchanger (STHE) is investigated in this paper. Aluminum oxide (Al2O3) and silicon dioxide (SiO2) are used as nanoparticles. Thermal modeling by εNTU method and multiobjective optimization using genetic algorithm is used to increase effectiveness and reduce total annual cost. Tube arrangement, tube diameter, tube pitch ratio, tube length in each pass, tube number, baffle spacing ratio, baffle cut ratio, cold stream flow allocation, tube pass number and particles volumetric concentration are considered as ten design parameters. The results as a set of solutions (Pareto optimal front) is displayed. The results showed that efficiency and total annual cost improved in the case with nanoparticles. For example, 4.174% and 2.028%, improvement in the effectiveness are find respectively for aluminum oxide and silicon oxide compared with base fluid and for a fixed value of annual cost=5000 $/year. Furthermore, the effect of nanoparticle on some of heat exchanger specifications is studied and results are reported.