ارزیابی عملکرد یک نیروگاه بخار در خارج از نقطه طراحی بر مبنای تحلیل اگزرژی

در این مقاله نیروگاه بخار 320 مگاواتی مورد مطالعه قرار گرفته و تحلیل انرژی و اگزرژی برای اجزا و نیز برای کل چرخه این نیروگاه بر مبنای داده‌های واقعی انجام شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد به دلیل وابستگی اگزرژی به دمای محیط، بازده اگزرژی کلی با کاهش دمای محیط، 5.93 درصد افزایش می‌یابد. تخریب اگزرژی نسبت به دمای چگالنده هم منجر به کاهش 2.8 درصدی تخریب اگزرژی نسبت به بار نامی و افزایش بازده انرژی 1.4 درصدی در کاهش دمای چگالنده می‌گردد. همچنین کل تلفات اگزرژی چرخه نیروگاه در حدود توان نامی خروجی آن است که البته در بارهای نزدیک به بار نامی نسبت به بار نیمه، حدود 5 درصد این تلفات کاهش می‌یابد. بیشترین تلفات اگزرژی مربوط به بویلر و حدود 80 درصد کل تلفات و کمترین تخریب اگزرژی مربوط به پمپ‌ها و حدود 0.3 درصد می‌باشد. افزایش دمای بخار خروجی از بویلر نیز منجر به افزایش 1.39 درصدی بازده انرژی و 1.64 درصدی بازده کلی اگزرژی نیروگاه خواهد شد. بنابراین کم هزینه ترین روش بهره برداری نیروگاه، عملکرد آن در بارهای بالا و نامی می باشد.

Investigation of the Performance of a Steam Power Plant at Off-Design Condition based on exergy analysis

A 320 MW steam power plant is studied and the energy and exergy analysis for the components as well as for the whole cycle of the plant is based on real data. Studies show that due to exergy dependence on ambient temperature, overall exergy efficiency increases by 5.93% with decreasing ambient temperature. Exergy degradation due to condenser temperature also leads to a 2.8% reduction in nominal load exergy degradation and 1.4% energy efficiency reduction in condenser temperature reduction. Also, the total exergy losses of the power plant cycle are about nominal output power, which however decreases by approximately 5% at nominal loads relative to the half load. The highest exergy losses were related to boilers and about 80% of total losses and the lowest exergy losses were for pumps and about 0.3%. Increasing the steam temperature of the boiler will also result in a 1.39% increase in energy efficiency and a 1.64% increase in the overall exergy efficiency of the plant. Therefore, the most cost efficient way of operating the power plant is at high and rated load conditions.