مجله اینترنتی دیتاسرا
امروز پنجشنبه ۲۴ آبان ۱۳۹۷

پتانسیل‌های تبدیل توربین‌گازی شرکت پالایش گاز ایلام به تولید هم‌زمان سرما گرما توان و فرایند در مقیاس بزرگ ‌CCHPP

چکیده



در این مقاله یک واحد توربین گازی با ظرفیت نامی MW 26.8 که در شرکت پالایش گاز ایلام برای تولید پیوسته برق استفاده می‌شود مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای اصلی اندازه‌گیری شده، و پتانسیل تبدیل این واحد به تولید همزمان گرما، سرما، برق و فرآیند از نظر فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی ارزیابی شده است. یک واحد بازیافت گرمای تولید بخار، گرمای محصولات احتراق خروجی توربین را تبدیل به بخار می‌کند و بخار تولید شده برای سه هدف تولید گرمایش، سرمایش و فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد. چرخه ابتدا از نظر ترمودینامیکی بررسی شده و جهت اطمینان از عملکرد درست واحد HRSG از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک، تحلیل پینچ نیز انجام شده است. جهت ارزیابی اقتصادی چرخه هزینه‌های سرمایه‌گذاری، جریان نقدینگی، ارزش حال خالص و نرخ بازگشت داخلی (ریسک سرمایه‌گذاری) نیز محاسبه شده است. همچنین تاثیر ایجاد واحد CCHPP بر کاهش آلاینده‌های زیست محیطی مانند CO، CO2و NOx ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که این واحد CCHP می تواند باعث کاهش مصرف انرژی سوخت به اندازه 36% شود. کمترین اختلاف دمای پینچ برای واحد بازیافت گرمای طراحی شده ̊ C 19 می‌باشد. نتایج اقتصادی نشان می‌دهد که دوره بازگشت سرمایه حدود 5.2 سال بوده و در طول عمر مفید پروژه بالغ بر 1.87 میلیون دلار ارزش افزوده اقتصادی ایجاد خواهد شد. همچنین میزان کاهش تولید CO2 ، CO، و NOx بالغ بر 32000، 22 و 27 تن در سال می‌باشد.


نمای مطلب

پتانسیلهای تبدیل توربینگازی شرکت پالایش گاز ایلام به تولید همزمان سرما  گرما  توان و فرایند در مقیاس بزرگ  ‌CCHPP

مسعود ابراهیمی

استادیار  مهندسی مکانیک  تبدیل انرژی  دانشگاه کردستان  سنندج

مقدمه

کاهش منابع انرژی فسیلی از یکسو و افزایش خطرات زیستمحیطی مصرف این نوع از سوخت از سو دیگر سبب شده است دانشمندان به دنبال راهکارهایی اقتصادی باشند که بتوانند با استفاده از آن هم مصرف سوختهای فسیلی را بکاهند و نیز آلاینده کمتری وارد محیطزیست و جو زمین کنند  استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر یکی از راهکارهایی است که به شرط توسعه تکنولوژیکی آن و نیز اقتصادی شدن آن میتواند در کاهش تولید گازهای گلخانهای و نیز سایر آلایندههای سمی بسیار موثر باشد  ولی نیاز به انرژی جهت تولید برق  گرما و سرما جهت انواع مصرفکنندهها به حدی زیاد است که بر اببباس گزارشهای اداره کل اطلاعات انرژی منابع انرژی تجدیدپذیر تنها از تولید و مصرف انرژی در جهان را به خود اختصاص دادهاند و پیشبینی میشود با روند رشد کنونی این مقدار در سال برسد سهم سوختهای فسیلی در سال است    ؛ بنابراین با توجه به گزارش در سالهای پیشروی سوختهای فسیلی کماکان پیشتاز تامین انرژی بشر خواهند بود  به نظر میرسد که در کنار نیاز به توسعه تکنولوژی انرژیهای تجدیدپذیر  تکنولوژیهای مرسوم نیز باید بهگونهای بهبود یابند که با افزایش بازدهی کل  مصرف سوخت کاهش یابد و هم آلاینده کمتری تولید شود  نکته مهمتر این است که تکنولوژیهای مرسوم به دلیل اینکه بیشتر تجاریسازی شدهاند از نظر اقتصادی نیز احتمال سودآور بودن آنها بالا خواهد بود  یکی از راههایی که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته  تولید همزمان سرما  گرما و برق   است  و   در این روش معمولا تلفات گرمایی یک سیستم مولد برق مانند یک توربین گازی  بهوسیله یک سیستم بازیافت گرما بازیافت میشوده گرمای بازیافت شده میتواند بهصورت آب داغ  بخار آب و یا گاز داغ باشد  گرمای بازیافت شده میتواند جهت تامین گرمایش در فصول سرد سال  تامین سرمایش به وسیله سیستمهای سرمایشی گرما محرک مانند چیلرهای جذبی در فصول گرم سال و یا جهت تکمیل و انجام فرآیند صنعتی استفاده شود  سیستمهای تولید همزمان از ش بسیار بالایی از نظر اندازه  ظرفیت و تکنولوژی استفاده شده در آنها برخوردار هستند  این سیستمها از نظر اندازه به مقیاس میکرو  تولید توان کمتر از   مینی  توان کمتر از و بیشتر از کوچک  توان کمتر از بیشتر از   و بزرگ  توان بیشتر از تقسیمبندی شدهاند     از نظر تکنولوژی نیز از آنجایی که قلب سیستمهای تولید همزمان مولد برق آن و کیفیت و مقدار گرمای قابل بازیافت در انواع مولدهای برق بسیار متفاوت است؛ بنابراین این مسئله طراح را با مسایل مختلفی روبهرو میسازد  برای نمونه اگر مولد بخار یک میکروتوربین گازی باشد  دمای گازهای اگزاست با توجه به استفاده از بازیاب گرما در میکروتوربینها حدود است  این در حالی است که در توربینهای با مقیاس بزرگ بدون بازیاب دمای اگزاست به حدود نیز میرسد  در پیلهای سوختی ن اکسید جامد دمای گازهای خروجی از پشته پیل حدود است     در حالی که در پیل سوختی ن غشاء تبادل الکترون این دما حدود حه له است  در موتورهای رفت و برگشتی که بدنه آنها با آب خنک میشود منابحع گرمایی قابل بازیافت اگزاست  آب خنککن و روغن دماهای متفاوتی در حدود حدود حدود حدود دارند  با این تن در کیفیت گرمای قابل بازیافت و همچنین در سیال حامل گرمای قابل بازیافت  گاز  آب و روغن  طراحی و انتخاب سیستم بازیافت گرما و همچنین سیستمهای سرمایشی و گرمایشی یک بحث مهم خواهد بوده انتخاب اجزای سیستم براساس مشخصههای مختلف فنی  زیستمحیطی و اقتصادی معمولا به وسیله روشهای تصمیمگیری چند معیاره مانند روش منطق فازی و سیستمهای خاکستری انجام میشود  همچنین پس از انتخاب اجزای چرخه تولید همزمان  طراحی اندازه اجزای آن مهمترین بحث است که روشهای مختلف تک معیاره و چند معیاره جهت تعیین اندازه بهینه مولد برق  سیستم یا سیستمهای سرمایشی و گرمایشی استفاده میشود  طراحی اندازه اجزای چرخه میتواند بر مبنای انرژی  اگزرژی  سودده بودن از نظر اقتصادی و یا میزان کاهش آلایندههای زیستمحیطی باشد  در حال حاضر در کشور ایران حدود واحد توربین گازی با ظرفیت



کمتر از کاهه  وجود دارد که بیشتر در صنایع نفت و گاز استفاده شدهاند و بیشتر آنها نیز هنوز فقط برای تولید برق استفاده میشوند  این تعداد توربین گازی که حدود برق تولیدشده توسط نیروگاههای حرارتی کشور را به خود اختصاص میدهند  حدود   و سوخت مصرفشده توسط نیروگاههای حرارتا کشور را مصرف میکنند      ؛ بنابراین این تعداد واحد توربین گازی یک پتانسیل بسیار قابل توجه را برای کاهش مصرف بببوخت  کاهش تولید آلایندهها و ایجاد ارزشافزوده اقتصادی در کشور بهوجود آوردهاند  از آنجایی که این واحدهای توربین گازی در پالایشگاهها  پتروشیمیها و واحدهای مشابه استفاده شدهاند  این شرکتها میتوانند با بازیافت گرمای گازهای اگزوز از آن برای تامین گرمایش و سرمایش فضاهای اداری و کاری و یا تکمیل فرآیندهای صنعتی خود استفاده کنند  زمانی که مصرفکننده گرما و یا سرما در نزدیکی توربین گازی موجود نباشد  بخار تولیدشده باید با خطوط لوله به مصرفکننده منتقل شود  در چنین شرایطی انتخاب ی سیستم سرمایش در بحث اقتصادی چرخه بسیار مهم است  منبع  و   به بررسی اثر فاصله بر ک سیستم سرمایشی پرداخته و با آنالیز انرژی و اگزرژی به این نتیجه میرسد که اگر فاصله ایستگاه توربین و ایستگاه سرمایش  طول خط لوله انتقال بخار  کمتر از باشد چیلر جذبی انتخاب بهتری است و در صورتی که فاصله بیش از      و باشد چیلر تراکمی الکتریکی گزینه بهتری استه در فاصله بین کیلومتر انتخاب نوع چیلر تحت شرایط خاصی انتخاب میشود  عامری و همکاران      به بررسی و ارزیابی عملکرد  واحد تولید همزمان گرما  سرما و برق بر مبنای توربین گازی در مجتمع مسکونی شهید بهشتی در شرق تهران پرداخته و اندازه و ظرفیت بهینه هر واحد نیز برای داشتن کمترین هزینه اولیه و بهرهبرداری محاسبه شده است  همچنین  به بررسی سیستمهای  مختلف برمبنای توربین گازی پرداخته است و آنالیزهای انرژی و اگزرژی را ارائه کرده است ایشان نتیجهگیری کردند که بازدهی اکزرژی و گرمایی چرخه افزایش توان خروجی افزایش مییابد  همچنین آنها پیشنهاد دادند که جهت کاهش اثرات دمای محیط بر  از فناوریهای خنککن هوای ورودی به کمپرسور  تزریق بخار به داخل محفظه احتراق و سیستم آتش کمکی در واحد استفاده شود هی و همکاران  و   به بررسی یک چرخه جدید  بر مبنای توربین گازی پرداختند که در آن سیستم ذخیره انرژی هوای فشرده نیز استفاده شده بود  با ذخیره و یا آزادسازی انرژی در زمانهای مناسب بازدهی چرخه بهبود یافته است  توربین گازی مورد نظر این تحقیق ساخت شرکت نوو پیگنونهآ و مدل آن است این توربین گازی در شرایط ایزو دارای ظرفیت کاربری این توربین گازی تولید برق به صورت پیوسته است  مشخصههای اصلی توربین در شرایط ایزو با دمای رطوبت نسبی   شامل مقدار گرمای ورودی به توربین ناشی از مصرف گاز طبیعی  دبی اگزاست معادل هدف این تحقیق ارزیابی توربین گازی پالایشگاه ایلام و ارائه روشی برای ارزیابی سایر توربینهای گازی موجود در کشور جهت تبدیل آنها به است روش ارائهشده یک روش چند معیاره بوده که جهت ارزیابی از مشخصههای ترمودینامیکی  اقتصادی و زیستمحیطی



استفاده میکند  جهت انجام آنالیزها در سه حالت مجزا ارزیابیها انجام شده است  حالت اول  ارزیابی فنی  اقتصادی و زیستمحیطی توربین گازی موجود به تنهایی که در آنالیزها با زیرنویس نمایش داده شده است  حالت دوم٠ فرض شده است یک توربین نو مشابه توربین پالایشگاه ایلام خریداری شود و این توربین به تبدیل شود که این حالت در آنالیزها با زیرنویس  نمایش داده شده است  حالت سومفرض شده است توربین موجود که همواره در شرایط بار جزئی  حدود ظرفیت نامی  کار میکند تبدیل به  شود  که این حالت در آنالیزها با زیرنویس نمایش داده شده است  پس از مشخص شدن این سه حالت  مدلسازی پارامتریک انجام خواهد شد و آنالیز حساسیت به کار در شرایط بار جزئی  تعرفههای گاز طبیعی و برق  قیمت دلار و نرخ تورم انجام خواهد شد و شرایطی را که هر کدام از سه حالات بالا تحت آن سودده بود مشخص خواهد شده نتیجه این آنالیزها مشخص میکند که از میان سه حالت مدلسازی کدام به صرفهتر استه نتایج حاصل از این پژوهش به برنامهریزان و مدیران در تعرفهگذاری برق و گاز کمک میکند تا جهت کاهش مصرف و مصرفه بهینه ثروتهای ملی قیمت انرژی به گونهای تعیین شود که در حالتهای مختلف سرمایهگذاری در زمینه تولید همزمان مقرون به صرفه با شد     مدله توصیص چرخه دیاگرام شماتیک چرخه  پیشنهادی در شکل   نشان داده شده استه براساس این شکل هوا پس از فیلتراسیون و عبور از سیستم مکش  وارد کمپرسور میشود و فشار آن افزایش مییابد  هوای پرفشار وارد محفظه احتراق میشود تا دمای آن نیز افزایش یابد  گاز با دما و فشار بالا وارد توربین میشود و با چرخاندن شفت توربین توان تولید میکند  توان تولیدشده با چرخاندن ژنراتور کوپلشده به توربین برق تولید می کند  گازهای خروجی محفظه احتراق پس از عبور از توربین وارد اگزاست میشود  جهت بازیافت گرمای موجود در اگزاست توربین گازی  ابتدا اگزاست با کیفیت بالا وارد یک واحد مولد بخار بازیافت حرارتی    میشود در آنجا بخار با دما و فشار مورد نیاز تهیه خواهد شد  بخار تولیدشده میتواند به سه منظور در کل طول سال مورد استفاده قرار گیرد  در فصول گرم سال که سرمایش فضاهای ساختمانی پالایشگاه یک نیاز اساسی است  بخار میتواند پس از استفاده در چیلر جذبی  آب سرد با دمای حدود تولید کند که جهت خنکسازی فضاهای مختلف در سیستم هواساز مرکزی یا فن کویلها قابل استفاده خواهد بوده درصورت عدم نیاز به سرمایش  بخار میتواند در فصول سرد سال در سیستم هواساز مرکزی یا فن کویلها جهت گرمایش فضاهای مختلف استفاده شود  در حالت سوم بخار نیز در صورت عدمنیاز به گرمایش یا سرمایش میتواند جهت استفاده در فرآیندهای مصرفکننده بخار بهکار گرفته شود  ف  مدل ریاضی چرخه مدل ترمودینامیکی چرخه یک مدل ریاضی جهت آنالیز چرخه پیشنهادشده برای چرخه و اجزای آن ارائه شده است  این مدل کمک میکند تا چرخه از لحاظ ترمودینامیکی تحلیل شود  در ادامه مفروضات و معادلات حاکم بر اجزای چرخه ارائه شده    



هوای فشرده پس از خروج از کمپرسور با تزریق سوخت در محفظه احتراق دمای آن تا  داغ میشود دبی سوخت مصرفی مورد نیاز جهت انجام این کار از رابطه   قابل محاسبه است  توجه شود که محفظه احتراق مانند یک حجم کنترل در نظر گرفته شده که ورودیهای آن هوای فشرده و سوخت و خروجی آن گازهای داغ محصولات احتراق و وردی به توربین است  جهت در نظر گرفتن تلفات گرمایی و اگزرژی بادهی محفظه احتراق و بازدهی احتراق در نظر گرفته شده است  



 افت فشار در محفظه احتراق که در این تحقیق معادل یک درصد  است  با معلوم بودن دمای ورودی توربین و فشار در ورودی و خروجی آن  دمای حالت بازگشتپذیر در خروجی توربین با استفاده از رابطه  و  بهدست میآید  سپس با معلوم بودن دمای اگزاست واقعی  بازدهی آدیاباتیک توربین هم محاسبه خواهد شد  دمای اگزاست توربین با توجه به نمودارهای عملکردی  تابعی از دمای محیط و میزان خروجی ژنراتور بهصورت درصدی از مقدار طراحی است  که      همچنین توان تولیدی توربین بهصورت رابطه     قابل محاسبه است             



معیارهای اقتصادی که در ادامه یاد میشوند میتوان پیشبینی کرد که عملکرد سیستم  از نظر اقتصادی چگونه خواهد بود         هزینه سرمایهگذاری اولیه     آشکارترین بعد اقتصادی یک سیستم  میزان سرمایهگذاری اولیه است  زیرا سرمایهگذار ابتدا با آن روبهرو میشود  اگرچه قیمت اولیه به تنهایی نمیتواند سودآور بودن و یا ریسک سرمایهگذاری را مشخص کند  اما در تصمیمگیری نقش اساسی دارده هرچه بتوانیم قیمت اولیه را پایینتر آوریم استقبال از محصول بیشتر خواهد بود  اما برای اینکه سودآور بودن و کاهش ریسک سرمایهگذاری نیز تضمین شود  باید معیارهای دیگری نیز لحاظ گردد  این پارامتر معمولا به صورت مستقیم در انتخاب ی محرک اصلی تآثیر دارد  اما در طراحی اندازه اجزای چرخه اثر آن به صورت غیرمستقیم بوده و در محاسبات دوره بازگشت سرمایه  ارزش افزوده و ریسک سرمایهگذاری وارد میسود  در این پروژه نیز هزینههای سرمایهگذاری اصلی اولیه شامل هزینه توربین  در صورتی که بخواهیم توربین را نیز از ابتدا خریداری کنیم  و متعلقات آن  هزینه سیستم بازیافت گرما  هزینه چیلر جذبی است  باید دقت شود که از سه حالت سرمایهگذاری در نظر گرفته شده در حالتهای هزینه توربین را باید در نظر گرفت  ولی در حالت چون توربین پیشتر خریداری شده است؛ بنابراین توربین بهعنوان هزینه در نظر گرفته نمیشود  البته باید توجه کرد در حالتی که توربین بهعنوان هزینه سرمایهگذاری شده در نظر گرفته نمیشود  جریان مالی مثبت ناشی از تولید برق نیز در نظر گرفته نمیشود  آژانس محافظت از محیطزیست ایالات متحده آمریکا در طرح تولید همزمان گرما و برق اطلاعات جامعی را در زمینه انواع مختلف محح ارائه ک  است  



جریان نقدینگی    جریان نقدینگی در واقع حاصل جمع هزینهها و سودهای جاری ناشی از عملکرد و بهرهبرداری سیستم  است  در مورد سیستم  مورد نظر این تحقیق هزینههای جاری شامل هزینه تعمیر و نگهداری و هزینه سوخت است  سودهای ناشی از  شامل عدم پرداخت هزینه انرژی جهت تولید گرما و سرما  صرفهجویی در مصرف سوخت  و همچنین عدم پرداخت هزینه بابت برق تولیدی که مصرف میشوده جریان نقدینگی باید مثبت باشد  درصورت منفی بودن این پارامتر  پروژه تحت هیچ شرایطی سودآور نخواهد بود  مقدار جریان نقدینگی در هر سه حالت مدلسازی بهصورت رابطه   تعریف شده است  



تنهایی است         دوره بازگشت سرمایه  فم  این معیار  مدت زمان برگشت اصل سرمایه  بدون در نظر گرفتن ارزش زمانی پول  را به سرمایهگذار محاسبه میکند  دوره بازگشت سرمایه بهعنوان یک معیار برای ارزیابی اولیه مناسب بوده  از لحاظ اهمیت قویتر از معیارهای   ضعیفتر از معیارهای ارزش افزوده و ریسک سرمایهگذاری استه دوره بازگشت سرمایه با تقسیم   در هرحالت مدلبببازی بر درآمد خالص سالیانه در همان حالت بهصورت رابطه       قابل محاسبه است           



     الگوریتم مدلسازی جهت انجام مدلسازی و استخراج نتایج اقدامات زیر باید به ترتیب انجام گیرد:     استخراج اطلاعات از دفترچههای فنی و اندازهگیری دادههای فنی از سایت    محاسبه پارامترهای ترمودینامیکی نامعین    محاسبه مشخصههای انرژی سیستم از جمله برق  گرما و سرمای تولیدی    اعتبارسنجی و اطمینان از نتایج محاسبه شده و  محاسبه مشخصههای ترمودینامیکی مانند بازدهی  میزان کاهش مصرف سوخت محاسبه میزان هزینه تجهیزات  سوخت و هزینه تعمیر و نگهداری    محاسبه میزان درآمدهای ناشی از



کاهش وصرف سوخت و یا فروش برق  محاسبه مشخصههای اقتصادی و  محاسبه میزان کاهش تولید آلایندهها    بحث و بررس نتایج      اعتبارسنجی میزان توان خروجی و سایر پارامترهای ترمودینامیکی که در مدلسازی محاسبه شدهاند با توربین موجود در پالایشگاه یکسان است؛ بنابراین چون چرخه توربین مهمترین قسمت چرخه است از نظر ترمودینامیکی و عملکردی اطمینان کامل حاصل شده است       بررسی نتایج پس از استخراج مدل ریاضی چرخه ملدر قسمت پیشین و نوشتن کد رایانهایی در محیط برنامه وفلح نتایج مربوط به ارزیابیهای مختلف بهدست آمدنده در این ارزیابیها تاثیر تغییرات پارامترهای مختلف از جمله مقدار ظرفیت توربین گازی و برق تولیدی توربین گاز در طول سال برحسب تعرفه گاز طبیعی  تعرفه متوسط برق  نرخ بهره  ارزش دلار به ریال   بر مشخصههای ترمودینامیکی  اقتصادی و زیستمحیطی ارزیابی شده است  در این ارزیابیها ابتدا مقادیر پارامترهای طراحی در حالت واقعی در نظر گرفته شدهاند  سپس با تغییر یک پارامتر و ثابت نگه داشتن سایر پارامترها  حساسیت مشخصههای اصلی نسبت به این تغییرات بررسی شده است  مقادیر واقعی و ثابت پارامترهای مهم طراحی در جدول   آمده است  شکل   نشاندهنده تاثیر هکللف بر بازدهی کلی چرخه    بازدهی چرخه توربین گازی   بازدهی آدیاباتیک توربین  بازدهی آدیاباتیک کمپرسور  همچنین میزان کاهش سالیانه مصرف انرژی سوخت به واسطه استفاده از توربین بهصورت  است  همانگونه که دیده میشود  به دلیل کم بودن بازدهی چرخه توربین گازی در بارهای جزئی  پتانسیل بازیافت گرما در این شرایط بیشتر خواهد بود؛ بنابراین در بارهای کم با استفاده از  کاهش مصرف سوخت بیشتر است  با افزایش بازدهی چرخه توربین گازی نیز افزایش مییابد و پتانسیل کاهش مصرف سوخت نیز اندکی کم میشود و مقدار از حدود      به حدود    و کاهش مییابد  بازدهی واحد توربین گازی در کمترین بار حدود      است که در همین بار با استفاده از  بازدهی کلی آن به   میرسد در حالت بار کامل نیز بازدهی توربین گازی حدود است که پس از استفاده از بازیافت گرما بازدهی کلی به حدود میرسد  این موضوع نشان میدهد که سیستم  توانایی افزایش بازدهی در حدود         را در این واحد توربین گازی دارد  شکل ا نشان میدهد که در شرایط طراحی انجام شده  که بخار با فشار  دمای تولید میشود  محصولات احتراق نیز با دمای سیستم را ترک میکند  با افزایش مینیمم اختلاف دمای پینچ از حدود میرسد که از نظر عملی محدوده درست و کاربردی است  البته با کاهش بیشتر دمای گازهای اگزاست امکان کاهش اختلاف دمای پینچ هنوز وجود دارد مثلا در دمای کمترین اختلاف دمای پینچ به حدود رسید  ارزیابیها نشان میدهد که محدوده دمای اگزاست در محدوده کمترین اختلاف دمای پینچ قابل قبولی را ارائه میکند  



کاهش این آلایندهها باید از سوی دولت مورد حمایت قرار گیرده در برخی کشورها کاهش تولید آلاینده با امتیازاتی همچون معافیت مالیاتی و وامهای کم بهره مورد حمایت قرار میگیرد  باید جهت تشویق ایجاد همچنین کاهش آلایندهها مسئولین به این نکته توجه بیشتری داشته باشند  در بحثهای اقتصادی باید توجه کرد که قیمت واحد توربین گازی براساس مقدار توان تولیدی آن است  آنالیزها نشان میدهد که در تمام ظرفیتها عمده هزینه سرمایهگذاری مربوط به هزینه توربین گازی است؛ بنابراین در جاهایی که از پیش توربین خریداری شده هزینههای احداث نسبت به هزینه توربین بسیار کمتر است  ارزیابیها نشان میدهد که هزینه توربین بیش از      کل هزینه  است  احداث واحد  سبب میشود که جریانهای مالی دگرگون شود  بهگونهای که یک جریان مالی همیشه منفی میتواند تبدیل به یک جریان مالی مثبت شود  این موض در شکل ک به روشنی نشان داده شده است  این نتیجه اثبات میکند که با تعرفههای کنونی برق و گاز طبیعی در صورتی که مقدار برق تولیدی سالیانه کمتر از  باشد جریان مالی کلی برای حالت  که بخواهیم آن را از فاز صفر آغاز کنیم    منفی خواهد شد و پروژه در عمل زیانده خواهد بوده با افزایش تولید برق و استفاده از توربین با ظرفیت بالاتر  یا تولید بیشتر برق و استفاده از ظرفیت توربین گازی در بار کامل   مقدار جریان مالی کلی پروژه میتواند تا مثبت یک میلیون دلار در سال افزایش یابد  جریان مالی مثبت برای شروع به احداث یک پروژه بسیار مهم و ضروری است  نکته دیگری که حائز اهمیت است این است که جریان مالی پروژه بدون بازیافت گرما که است همواره منفی است و در زمانی که تولید در حدود  در سال باشد کمترین مقدار خود رادارد  حالت سومی که در شکل ح بررسی شده است جریان مالی برای حالتی مانند پالایشگاه ایلام است که یک توربین موجود در پالایشگاه با انجام تغییراتی تبدیل به  شود  در این حالت چون هدف محاسبه مشخصههای اقتصادی این تبدیل است؛ بنابراین جریان مالی در این حالت فقط شامل هزینه سوخت صرفهجویی شده  جریان مثبت مالی  و هزینه تعمیرات قسمتهای اضافه شده به توربین  جریان مالی منفی  است    همانگونه که ملاحظه میشود جریان نقدینگی در این حالت همواره مثبت است  مقایسه حالتی که تبدیل به  شود نسبت به حالتی که تبدیل نشود نشان میدهد که در هر مقدار تولید برق جریان مالی کلی  ایلام بهتر از جریان مالی بدون  است  



جریان مالی مثبت سبب میشود که بتوانیم برای یک پروژه دوره بازگشت سرمایه را تعریف کنیم  زیرا دوره بازگشت سرمایه منفی به معنی غیرممکن بودن بازگشت سرمایه است  زمانی که  استفاده نشود  عملا بازگشت سرمایه قابل تعریف نخواهد بود  چون جریان مالی کلی منفی است  برای یک سیستم  که از فاز صفر احداث شود همانگونه که گفته شد جریان مالی کلی در تولید برق بیش از  سالیانه مثبت و به تبع آن سرمایه هزینه شده بازگشتپذیر خواهد شده در مورد تبدیل توربین ایلام به  چون جریان مالی همواره مثبت است؛ بنابراین بازگشت سرمایه در این حالت نیز امکانپذیر است  دوره بازگشت سرمایه برای یک  که از ابتدا احداث شود و همچنین برای توربین پالایشگاه ایلام که قرار است تبدیل به  شود در شکل  آورده شده است  همانگونه که دیده میشود در حالت  کمترین دوره بازگشت سرمایه با تعرفههای کنونی برق و گاز حدود   سال که بیشتر از عمر تجهیزات است  اما در مقایسه به حالت باز هم بهتر استه توربین گازی ایلام این دوره بازگشت سرمایه با توجه به مقدار توان تولیدی بین     سال متغیر است که بسیار قابل قبول است این معیار نیز تبدیل توربینهای گازی موجود به  را با اطمینان توصیه میکند  ارزش افزوده اقتصادی در سه حالت مختلف سرمایهگذاری در شکل   نشان داده شده است  این شکل نشان میدهد که منفی است  اما در حالت مقدار  



منفیتر است  از نظر اقتصادی اگرچه تبدیل توربین گازی نو به  سبب نمیشود که  مثبت شود  اما مقدار آن را افزایش میدهد بهصورتی که مثلا اختلاف  این دو حالت در ظرفیت تولید برق    به حدود و  میلیون دلار در طول  سال عمر کاری میرسد  در هر حال تبدیل توربین گازی به  سبب ایجاد ارزش افزوده اقتصادی میشوده سرمایهگذاری جهت تبدیل توربین گازی موجود در پالایشگاه ایلام به  در هر مقدار تولید توان سبب ایجاد ارزش افزوده میشود  این شکل نشان میدهد که ارزش افزوده اقتصادی  تبدیل در تولید برق حدود   کمترین مقدار  اما مثبت  است و با افزایش تولید برق  افزوده میشود تا به حدود و   میلیون دلار پس از بیست سال از زمان سرمایهگذاری رسد  ارزیابی مربوط به نرخ بازگشت داخلی نیز نشان میدهد  شکل و  که مقدار ٨٨  در تمام بارهای توربین بیشتر از نرخ تنزیل بازار کنونی ایران است و مقدار آن تا   در بار کامل در کمترین بار میرسد  کمترین مقدار ٨٨  که ریسک سرمایهگذاری در آن بالاتر است در حالتی است که توربین سالانه حدود  برق تولید کند  از دیگر پارامترهایی که بر شاخصهای اقتصادی سیستمهای  تاثیر اساسی دارد تعرفه انرژی الکتریکی و سوخت است  شکل  تاثیر تغییر تعرفه متوسط برق بر جریان مالی پروژه را نشان میدهد  نتایج نشان میدهد که جریان مالی پروژه در حالت



تعرفه متوسط کمتر از منفی است  اما در حالت  جریان مالی پروژه در تعرفه متوسط کمتر از در دامنه وسیعتری از تعرفهها سبب ایجاد جریان مالی مثبت میشود  در هر دو حالت پیشین تعرفه برق هر چه گرانتر باشد  مقدار جریان مالی بیشتر خواهد شد  برای نمونه جریان مالی در حالت در صورتی که مقدار تعرفه به  برسد جریان مالی سالیانه پروژه  میلیون دلار خواهد شد  در صورتی که بخواهیم توربین موجود را به تبدیل کنیم  چون قیمت برق تاثیری در جریان مالی ندارد  در این حالت تعرفه گاز مهم است چون صرفهجویی در مصرف سوخت ایجاد میشود ؛ بنابراین جریان مالی حالت با ثابت بودن تعرفه برق ثابت میماند و مقدار آن میلیون دلار مثبت در سال است  که این امر خبری خوب جهت سرمایهگذاری در این زمینه برای توربینهای موجود است  همچنین دوره بازگشت سرمایهگذاری برای تبدیل واحد توربین گازی پالایشگاه ایلام به سال است که از نظر سرمایهگذاری بسیار مطلوب است  دوره بازگشت سرمایه در شرایط یکسان برای احداث یک واحد  از فاز صفر تحت تاثیر تعرفه برق است و در تعرفه  به کمترین مقدار خود یعنی سال میرسد  شکل   به عبارت دیگر سرمایهگذاری از فاز صفر جهت تاسیس وابسته به تعرفه برق  ست  مقدار ارزش افزوده ایجاد شده در هر سه حال مدلسازی



شکل    نشان داده شده است  نتایج نشان میدهد که تبدیل توربین پالایشگاه ایلام به  در تمام تعرفههای برق ارزش افزوده مثبت معادل  میلیون دلار ایجاد میکند  در حالی که ارزش افزوده همواره منفی بوده و در هیچ تعرفهای مثبت نخواهد شد  در مورد حالت  نیز مقدار ارزش حال خالص مثبت مشروط به قیمت تعرفه برق است و در تعرفههای بیشتر از  مقدار ارزش حال خالص مثبت خواهد شد  نکته مهمتر این است که با توجه به این نمودار  را چه از فاز صفر بسازیم  یا آن را با تبدیل یک توربین موجود ایجاد کنیم  در هر حال بهتر از این است که توربین را فقط برای تولید برق استفاده کنیم  نتایج نشان میدهد که نرخ بازگشت داخلی بیش از نرخ تنزیل کنونی  در دو حالت امکانپذیر است  در حالت  در تعرفه برق بیشتر از نرخ بازگشت داخلی بیشتر از میشود  در حالت مقدار نرخ بازگشت داخلی      است  در شرایط کنونی که نرخ تنزیل      است به اندازه     حاشیه اطمینان برای سرمایهگذاری سودآور وجود دارد  در مقایسه ریسک سرمایهگذاری در شرایط موجود کنونی حالت نسبت دو حالت ریسک بسیار کمتری دارد  شکل    نشان میدهد که تاثیر تعرفه گاز بر سرمایهگذاری در حالت نسبت به دو حالت دیگر کاملا متفاوت است  نتایج نشان میدهد که درتعرفههای بسیار پایین گاز لج برای حالت منفی بوده و در تعرفههای بزرگتر از مقدار  مثبت میشود  گرانترشدن قیمت سوخت تبدیل توربین گازی به  را توجیهپذیرتر میکند  در مورد دو حالت کاج گرانتر شدن هزینه سوخت سبب کاهش  میشود در مورد حالت  چنانچه تعرفه سوخت بیشتر از   شود مقدار منفی خواهد شد که اصلا به سود سرمایهگذار نخواهد بود  این نتیجه در مقایسه با نتایج حاصل از شکل   نشان میدهد که افزایش قیمت برق و گاز تاثیر معکوس بر در حالت  دارند  در حالت کمترین دوره بازگشت سرمایه در کمترین تعرفه سوخت یعنی  اتفاق میافتد که برابر   سال است که از نظر سرمایهگذاری در شرایط کنونی منطقی نیست  در حالی که در حالت کمترین دوره بازگشت سرمایه در گرانترین تعرفه سوخت یعنی اتفاق میافتد که برابر  سال است  سرمایهگذاری در حالت بسیار توجیهپذیر است  نتایج ارائه شده نشان میدهد که فقط حالت در تعرفههای بیشتر از دارای مقدار مثبت و همچنین نرخ بازگشت داخلی بیشتر از      است  پارامترهای دیگری که بر ارزیابیها تاثیرگذار هستند نرخ تنزیل و ارزش دلار است که نشاندهنده وضعیت اقتصادی کشور استه تاثیر این دو پارامتر نیز بر مشخصههای اقتصاد هر سه حالت مدلسازی تاثیرگذار است  شکل    نشاندهنده اثر نرخ تنزیل بر  است  براساس این شکل در نرخ تنزیل بیش از      سرمایهگذاری در حالت نیز به صرفه نخواهد بود و ارزش افزوده مثبتی ایجاد نمیکند  مقدار در تمام نرخهای تنزیل منفی است  افزایش قیمت دلار تاثیری منفی بر مقدار  در هر سه حالت سرمایهگذاری دارد  مقدار در تمام قیمتهای دلار منفی و نزولی است  در حالی که در مورد مقدار در تمام قیمتهای دلار مثبت ولی باز هم نزولی است  اما در مورد حالت  نکته مهم این است هنگامی که قیمت دلار کمتر از باشد  مقدار مثبت خواهد بود؛ بنابراین جهت داشتن جریان مالی مثبت  که جهت توجیه اقتصادی ضروری است  در حالت  سقف قیمت دلار محدودیت را دارد  


مشخصات

مشخصات

توسط: مسعود ابراهیمی مجله: مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس سال انتشار: 1395 شمسی تعداد صفحات: 12 تاریخ درج: ۱۳۹۵/۸/۲۰ منبع: دیتاسرا

لینک دانلود

لینک دانلود

رمز فایل
رمز فایل (در صورت نیاز): www.datasara.com

گسترش LNG در مقیاس کوچک با سرمایه گذاری بخش خصوصی (Expanding Small-Scale LNG with Private Sector Investment)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): در حال حاضر با وجود منابع جدید در استرالیا و ایالات متحده شاهد وفور LNG جهت کاربردهای در مقیاس بزرگ هستیم. بازیکنان پیشرو بازار همچون شرکت های نفتی بین المللی و شرکت های نفتی دولتی، همراه با افزایش منابع، علاقه زیادی جهت تولید LNG برای کاربری های در مقیاس کوچک از خود نشان می‎دهند. عوامل اصلی رشد ... [ ادامه مطلب ]

تغذیه کشتی توسط مولد قرار گرفته در خشکی (Cold Ironing)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): تصمیمی‎که توسط اسطوره سینمای هالیوود "آرنولد شوارتزنگر" در سال 2006 بعنوان فرماندار ایالت کالیفرنیا گرفته شد، تأثیر چشمگیری بر تجارت شرکت وارتسیلا داشت. وی دستور داد تا به منظور کاهش آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانه ای، سواحل ایالت کالیفرنیا به سیستم برق رسانی از خشکی به کشتی (Cold ironing) مجهز شوند. این تصمیم باعث ... [ ادامه مطلب ]

تولید برق از امواج دریا (Catching the Surge)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): در ماه سپتامبر وارتسیلا اعلام نمود که با شرکت AW-Energy جهت تولید برق از امواج دریا همکاری خواهد نمود. تکیه گاه یاتاقان های فلزی، یاتاقانهای کامپوزیتی، محفظه های آب بند لبه ای و کوپلینگ های هیدرولیک مورد استفاده در اولین WaveRoller مقیاس واقعی شرکت AW Energy، توسط وارتسیلا فراهم شده است. تجهیزات مورد استفاده در ... [ ادامه مطلب ]

برق رسانی به شبکه های ایزوله (Powering Isolated Grids)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): مجله in detail (شماره 2، 2017): این مطلب به مطالعه بر روی یک نیروگاه برق هیبریدی (مرکب) وارتسیلا (موتورهای احتراق داخلی و ذخیره کننده های انرژی) و ارزش افزوده ای که می‎تواند در اثر صرفه جویی اقتصادی و بالا بردن راندمان برای صاحبان و بهره برداران آن بهمراه داشته باشد می‎پردازد. نیروگاه هیبریدی مورد مطالعه مشتمل بر ... [ ادامه مطلب ]

آشنایی با قراردادهای عرضه LNG در مقیاس کوچک (Decoding Small-Scale LNG Supply Contracts)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): همراه با آمدن یک سوخت جدید سؤالی به ذهن متبادر می‎شود: هزینه کردن برای آن تا چه حد منطقی است؟ مقیاس معاملات انجام شده بر روی نفت خام در سطح جهان به گونه ای است که به شفافیت قیمت آن در بازار می‎انجامد. از آنجا که معیارهای سنجش متعدد و تأمین کنندگان فراوانی در بازار وجود ... [ ادامه مطلب ]

توسعه روش طراحی و بهینه‌سازی پارامترهای عملکردی و هندسی بویلر بازیاب حرارتی با سه سطح فشار با بکارگیری تئوری ساختاری
فايل پيوست

چکیده طراحی بهینه و بهبود عملکرد مولدهای بخار بازیاب حرارتی تأثیر قابل توجهی بر بازدهی حرارتی نیروگاه های سیکل ترکیبی دارند. بنابراین، مولد بخار بازیاب حرارتی باید به گونه ای طراحی شود که میزان بازیابی حرارتی را بیشینه نموده و عملکرد کل نیروگاه را بهبود بخشد. در این مقاله، یک روش طراحی و بهینه سازی مولد بخار بازیاب حرارتی با سه ... [ ادامه مطلب ]

مطالعه تجربی متغیرهای فرا‌یند ریخته‌گری مدل فومی فداشونده با استفاده از روش تاگوچی
فايل پيوست

چکیده روش ریخته‌گری مدل فومی فدا شونده، یک روش نوین برای ریخته‌گری قطعات پیچیده می‌باشد که علاوه بر داشتن مزایای فنی و اقتصادی نسبت به روش سنتی دارای مزایای زیست محیطی نیز بوده و از این‌رو مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در این پژوهش به بررسی اثر متغیرهای چگالی فوم، دمای ذوب‌ریزی و ویسکوزیته پوشان که از اثرگذارترین متغیرهای فرآیند ... [ ادامه مطلب ]

مقایسه تاثیر چیدمان مختلف تکنولوژی دنده‌های ٧ شکل در افزایش توربولانس جریان و انتقال حرارت در خنک کاری داخلی پره‌های توربین گاز
فايل پيوست

چکیده افزایش دمای گاز ورودی به توربین‌های گازی باعث افزایش قدرت و راندمان حرارتی آن‌ها خواهد شد. با توجه به محدودیت دمایی آلیاژهای مورد استفاده، به‌کارگیری روش-هایی جهت کاهش دمای اجزای توربین گاز به‌خصوص پره‌های توربین، امری ضروری خواهد بود. امروزه تکنولوژی دنده‌های V شکل نیز به علت انتقال حرارت مناسب، مورد توجه محققان و پژوهشگران خنک‌کاری داخلی پره‌های توربین گاز ... [ ادامه مطلب ]

بهبود عملکرد تکنیک روانکاری کمینه در فرایند سنگزنی با استفاده از نانوسیال ترکیبی و ارتعاشات التراسونیک
فايل پيوست

چکیده تکنیک روانکاری کمینه در فرآیند سنگزنی دارای مزایای متعدد فنی و اقتصادی است. این تکنیک نه تنها عملکرد فرآیند سنگزنی شامل یکپارچگی سطح، نیروهای سنگزنی و سایشِ چرخ سنگ را بهبود می‌بخشد. بلکه به دلیل مصرفِ بسیار پایین سیال برشی، تکنیکی سازگار با محیط است. با وجود چنین مزایایی، این تکنیک به دلیل مصرف پایین سیال برشی، دارای مشکل جدی ... [ ادامه مطلب ]

بررسی اثر نصب بالچه متحرک در دیسک گذردهی هوای انتهای چتر فرود
فايل پيوست

چکیده در این پژوهش با اعمال تحریک اجباری در میدان سیال، اثرات استفاده از ابزارهای کنترلی جدید بر رفتار چتر فرود و میزان کارایی آن مورد مطالعه قرار می‌گیرد. مدل‌سازی انجام شده با نرم‌افزار تجاری فلوئنت شبیه‌سازی و تحلیل شده‌است. ابتدا هندسه‌ی کلی پیشنهاد می‌گردد. این شبیه‌سازی‌ها در مورد تأثیر این تحریک بر رفتار جریان، کارایی چتر، نقاط پرفشار چتر اطلاعات ... [ ادامه مطلب ]

فایل اکسل جامع طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله)
فايل پيوست

تک فایل اکسل طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله) دیوار حائل یا سازه نگهبان بنایی است که به منظور تحمل بارهای جانبی ناشی از خاکریز پشت دیوار، سازه ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 7500 تومان
 مشخصات کلی: 

گروه: اکسل طراحی

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیون تجهیزات افقی، قائم و پیت (Air Separation Units, Heat Exchangers, Drums, Pits...)
فايل پيوست

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیونهای تجهیزات: Air Separation Units, Heat Exchangers, Horizontal & Vertical Drums, Pits پالایشگاه ها و مجتمعهای پتروشیمی مجموعه هایی متشکل از تجهیزات گوناگون صنعتی هستند؛ تجهیزاتی ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 9500 تومان
 مشخصات کلی: 

گروه: اکسل طراحی

3 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیون های تجهیزات دینامیک: Compressors & Pumps (reciprocating & centrifugal), Oil-Water Skid
فايل پيوست

3 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیونهای تجهیزات دینامیک: Compressors & Pumps (reciprocating & centrifugal), Oil / Water Skid در ساخت یک مجتمع پتروشیمی تجهیزات متعددی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 12500 تومان
 مشخصات کلی: 

گروه: اکسل طراحی

دستورالعمل جامع آشنایی با اصول طراحی سکوهای ثابت فلزی دریایی
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 25000 تومان

دستورالعمل کاربردی و گام به گام طراحی سازه های باز بتنی (پایپ رک ها) و فونداسیون
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 15000 تومان

دستورالعمل طراحی سازه های فولادی به روش DIRECT ANALYSIS METHOD بر اساس آئین نامه AISC با استفاده از نرم افزارهای SAP و ETABS
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 12500 تومان

دستورالعمل طراحی فونداسیون های تجهیزات ارتعاشی (چرخشی، رفت و برگشتی)ـفارسی
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 12500 تومان

تقویت کننده ی شبه تفاضلی کلاس-AB برمبنای اینورتر CMOS برای کاربردهای HF
فايل پيوست

 Abstract This paper presents a CMOS inverter-based c1ass-AB pseudo differential amplifier for HF applications using new sim pIe rail-to-rail CMFB circuit. The proposed circuit em ploys two CMOS inverters and the ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 5000 تومان

روش جاروب رو به عقب، برای حل پخش بار در شبکه های توزیع
فايل پيوست

Abstract A methodology for the analysis of radial or weakly meshed distribution systems supplying voltage dependent loads is here developed. The solution process is iterative and, at each step, loads are ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 8000 تومان

بازسازی سه بعدی و تشخیص چهره با استفاده از ICA مبتنی بر هسته و شبکه های عصبی
فايل پيوست

Abstract Kernel-based nonlinear characteristic extraction and classification algorithms are popular new research directions in machine learning. In this paper, we propose an improved photometric stereo scheme based on improved kernel-independent component ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 9000 تومان

ناحیه کاربری

فرمت ایمیل صحیح نمی باشد. ایمیل خود را وارد نمایید.

رمز عبور خود را وارد نمایید.

مجله اینترنتی دیتاسرا
کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به گروه نرم افزاری دیتاسرا می باشد.
ایمیل:
support.datasara[AT]gmail[دات]com

Copyright © 2018