تحلیل ترمودینامیکی نیروگاه سیکل ترکیبی گازیساز یکپارچه: انرژی و اگزرژی

نیروگاه سیکل ترکیبی گازیساز یکپارچه با استفاده از سوخت‌های هیدروکربنی به تولید برق پاک‌تر و بهینه‌تر از طریق گازیسازی، در مقایسه با سوختن مستقیم سوخت می‌انجامد. در این مقاله، این نیروگاه با توجه به ویژگی‌های سایت توسط نرم‌افزار ترموفلو شبیه‌سازی و اعتبارسنجی شده است. فرضیات موردنظر اعمال و تحلیل اگزرژی با نرم‌افزار ees انجام‌شده است. نتایج تحلیل انرژی و توان مصرفی اجزاء به‌دست‌آمده و تحلیل اگزرژی برای یافتن مقادیر و محل بازگشت‌ناپذیری‌های سیستم اعمال‌شده است. توان خالص خروجی و راندمان الکتریکی خالص به‌ترتیب 234.89 مگاوات و 30.69 درصد شد. بازده‌ی اگزرژی 45.57 درصد و بیشترین مقدار بازگشت‌ناپذیری هم از محل‌های گازیساز، واحد پاک‌سازی گاز و بویلر بازیاب به‌ترتیب 216.6 و 210.6 و 113.6 مگاوات است. درنهایت هم سیکل به‌صورت پارامتریک تحلیل‌شده است و تاثیرات تغییر دمای گازیساز و فشار کنداسور بر راندمان‌ها و توان نهایی نیروگاه بررسی‌شده است.

Thermodynamic analysis of Integrated Gasification Combined Cycle power plant: Energy, Exergy

The integrated gasification combined cycle power plant using hydrocarbon fuels produces cleaner and more efficient electricity through gasification, compared to direct fuel burning. In this paper, the power plant has been simulated and validated by Thermoflow software according power plant characteristics. The assumptions are applied and exergy analysis is done using EES software. The results of energy and power consumption analysis of the obtained components and exergy analysis are applied to find the values and locations of system irreversibility. The net output of the cycle and thermal efficiency are 234.89 MW and 30.69% respectively. The exergy efficiency of the power plant is 45.57%. Maximum amount of irreversibility is from the gasifire, gas cleanup system, and HRSG, respectively 216.600, 210.607 and 113.653 MW. Finally, the cycle is analyzed parametrically and the effects of the gas temperature change and pressure of the condenser on the efficiency and final power of the power plant have investigated.