بهینه سازی مصرف سوخت در ایستگاه های تقویت فشار

گاز طبیعی یکی از منابع اصلی انرژی در دنیا می باشد، نیاز به انتقال گاز از مناطق تولید کننده به نواحی مصرف کننده در کشورها و یا از کشوری به کشور دیگر عاملی برای ساخت شبکه های انتقال گاز گردیده است. بدلیل طولانی بودن خطوط انتقال ، فشار و انرژی گاز به سبب اصطکاک بین گاز و دیواره داخلی لوله ها از دست می رود، برای غلبه بر این کاهش انرژی در خطوط انتقال، ایستگاه های تقویت فشار در مسیر نصب می شوند. بعلت بالا بودن حجم سالیانه گاز عبوری از خطوط انتقال، سوخت قابل توجهی در ایستگاه های تقویت فشار به منظور تامین انرژی کمپرسور ها مصرف می شود و این امر موجب شده که محققان مطالعات بسیاری بر روی ایستگاه های تقویت فشار به منظور کاهش سوخت مصرفی درایستگاه ها و متناسب با آن کاهش در هزینه ها انجام دهند. عموماً هدف از شبیه سازی شبکه های انتقال گاز پیدا کردن شرایطی برای کاهش در هزینه ها و به عنوان اصلی ترین موضوع کمینه کردن مقدار سوخت مصرف شده در ایستگاه های تقویت فشارمی باشد. در این تحقیق هدف عمومی شبیه سازی یک ایستگاه تقویت فشار و هدف از بهینه سازی، پیداکردن وضعیت عملکردی است که مصرف سوخت را کمینه کند. ایستگاه تقویت فشار رضوی در مشهد به عنوان نمونه مطالعاتی در نظر گرفته شده و به شبیه سازی (در تمام تحقیقات قبلی سیکل راننده (توربین گاز) تنها به صورت یک رابطه که بازده کلی بستگی به توان ورودی دارد، تعریف می شود و اثراتی مانند دما و فشار محیط و غیره مورد بررسی قرار نگرفته اند. اما در این تحقیق تمام عوامل تاثیر گذار بر سیکل راننده مورد بررسی قرار گرفته اند.) آن برای تعیین مصرف سوخت و تعیین بهترین وضعیت عملکرد پرداخته شده است. ایستگاه دارای 4 توربوکمپرسور است، که به صورت موازی چیده شده اند. همچنین به آنالیز اگزرژی ایستگاه پرداخته شده و به عنوان کاری جدید و نو که تا به حال صورت نگرفته شده است به کمینه سازی اگزرژی نابود شده در ایستگاه برای تعیین چگونگی بهترین کارکرد هر واحد تراکم به عنوان تابع هدف در بهینه سازی پرداخته شده است. در انتها نیز نتایج حاصل از شبیه سازی صورت گرفته برای ایستگاه تقویت فشار رضوی مشهد و نتایج حاصل از بهینه سازی آن برای دو تابع هدف مصرف سوخت و اگزرژی نابود شده آورده شده است.