مدل‌سازی ترمودینامیکی و تحلیل جامع عملکرد یک چرخۀ واقعی ترکیبی خورشیدی در خارج از شرایط طراحی

در مقالۀ حاضر، مدل‌سازی ترمودینامیکی و تحلیل جامع عملکرد یک نیروگاه واقعی چرخۀ ترکیبی خورشیدی (iscc) انجام شده است. ارزیابی عملکرد چرخۀ نیروگاه، در خارج از شرایط طراحی و در دو حالت عملکردی افزایش توان و صرفه‌جویی در سوخت، مورد بررسی قرار گرفته که تاکنون در پژوهش‌های قبلی، چنین رویکردی لحاظ نشده است. نیروگاه یزد به‌عنوان نیروگاه مورد مطالعه، شامل کلکتورهای سهموی بوده که به بخش بخار چرخۀ ترکیبی متصل شده‌اند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی چرخه، در ساعات مختلف روز طراحی و در دوازده ماه سال ارائه شده است. مطابق با این نتایج، در حالت افزایش توان (مصرف سوخت ثابت)، از ساعت 6 صبح تا ساعت 15 روز طراحی، میزان تولید بخار بخش فسیلی، kg/s 12 کاهش یافته اما میزان تولید بخار بخش خورشیدی، kg/s 36 افزایش داشته است. فلسفۀ کنترلی شروع تولید بخار در میدان خورشیدی، با تثبیت دمای روغن در مقدار c ° 392 تحلیل شده است. در حالت صرفه‌جویی در سوخت (توان خروجی ثابت)، در صورت فعال بودن میدان خورشیدی، مصرف سوخت مشعل‌های کمکی به میزان 28 هزار کیلوگرم در روز طراحی کاهش داشته است. نتایج این مقاله، بیانگر پایداری بیشتر توان خروجی نیروگاه‌های iscc نسبت به چرخه‌های ترکیبی متداول، در روزهای گرم سال است.

Thermodynamic Modeling and Comprehensive Off-design Performance Analysis of a Real Integrated Solar Combined Cycle Power Plant

In this paper, a thermodynamic modeling and a comprehensive performance analysis of a real integrated solar combined cycle (ISCC) power plant are performed. The performance of the plant cycle is assessed in an offdesign condition and in two operation modes of powerboosting and of fuelsaving. Such an approach has not been considered for an ISCC plant in previous studies. Yazd ISCC, as a case study, consists of parabolic collectors which are connected to a combined cycle section. The presented simulation results cover different times of the day and the twelve months of the year. According to these results, in the powerboosting mode, the steam production of the fossil section is reduced by 12 kg/s from 6:00 AM to 3:00 PM on the design day while the solar steam increases by 36 kg/s. By stabilizing the oil temperature on 392 °C, the control philosophy of the starting of steam production in the solar field is also discussed. In the fuelsaving mode, if the solar field is in service, the fuel consumption of the auxiliary burners is reduced by 28,000 kg on the design day. The results of this paper indicate that the power output of ISCCs is more stable than the conventional combined cycles on the hot days of the year.