مقایسه عملکرد انواع مولدهای بخار بازیاب حرارت متداول در انجام بازتوانی کامل یک نیروگاه بخار

بازتوانی به اضافه کردن واحد(های) توربین گاز به سیکل بخار و استفاده از حرارت گازهای خروجی آنها به منظور بالا بوردن راندمان سیکل گفته می شود. روشهای بازتوانی به دو دسته کلی تقسیم بندی می شود : بازتوانی کامل و بازتوانی جزئی. از بازتوانی کامل به عنوان روشی آزموده شده ومتداول، جهت بازسازی نیروگاه های بخار قدیمی و بالا بردن راندمان آنها استفاده می شود. در این تحقیق نیروگاه بخار بعثت تهران، به عنوان نیروگاه بخار مرجع در نظر گرفته شده است. این نیروگاه بخار قدیمی، توسط شرکت جنرال الکتریک باراندمان 31.46% طراحی شده است، در حالی که راندمان واقعی این نیروگاه در حال حاضر 26.81%می باشد. با استفاده از بازتوانی کامل، دو سیکل ترکیبی جداگانه با استفاده از دو بویلر بازیاب حرارت متفاوت (تک فشاره،دو فشاره) طراحی شده است. ازطریق تحلیل اگزرژی راندمان های حرارتی و اگزرژی سیکل های بازتوانی شده برای حالتی خاص از نظر میزان بخار تولیدی و با فرض غیر فعال بودن داکت برنر محاسبه شده و نقاط ضعف وقوت آنها، در استفاده از اگزرژی دود خروجی توربین گاز مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج دراین حالت نشان می دهد که راندمان های حرارتی و اگزرژی برای حالت تکفشاره به ترتیب 41.92% و 40.66 % و برای حالت دوفشاره به ترتیب 44.39 % و 43.06 % می باشند و دمای دود خروجی از دودکش در حالت دو فشاره کمتر از حالت تک فشاره می باشدودر هر دو سیکل، محفظه احتراق در قسمت گازی و بویلر بازیاب حرارت در قسمت بخار دارای بالاترین تلفات اگزرژی هستند. از طرفی با استفاده از داکت برنر و افزایش سوخت تزریقی به آن، به دلیل بالا رفتن دمای دود ورودی به بویلر بازیاب حرارت، در حالت کلی راندمان حرارتی سیکل ترکیبی ، راندمان اگزرژی سیکل ترکیبی و راندمان اگزرژی بویلر بازیاب حرارت، کاهش می یابند. در حالی که دمای دود خروجی از بویلر واتلاف اگزرژی دودکش ،دبی بخار تولیدی وتوان تولیدی افزایش می یابند.با در نظر گرفتن محدودیت ها و نیاز های طراحی و با استفاده از الگوریتم ژنتیک به بهینه سازی سیکل های بازتوانی شده از لحاظ فنی-اقتصادی پرداخته شده و با ماکزیمم قرار دادن هزینه هر کیلووات ساعت برق تولیدی (830 ریال)مشاهده می شود که سیکل بازتوانی شده تکفشاره در حالت بهینه عملکردی خود، نسبت به حالت دوفشاره دارای راندمان حرارتی و اگزرژی بالاتری می باشد. راندمان حرارتی سیکل های بازتوانی شده تکفشاره و دوفشاره به ترتیب به میزان 19.61 % و 19.39 % نسبت به راندمان حرارتی سیکل بخار مرجع درهنگام طراحی، بالاتر می باشند. راندمان های حرارتی و اگزرژی سیکل بهینه شده تکفشاره به ترتیب 51.05 % و 49.55% و این مقادیر برای حالت دوفشاره به ترتیب 50.85% و 49.33% می باشند. همچنین نتایج نشان می دهد که توان خالص تولیدی توسط این دو سیکل به ترتیب مقادیر mw 193.4و mw 226.7می باشند. توان تولیدی بالاتر سیکل بازتوانی شده دوفشاره درحالت بهینه خود نسبت به سیکل تکفشاره ، به دلیل جذب بهتر حرارت از دود توسط بویلر بازیاب حرارت می باشد.