Приказ основних података о дисертацији

Ексергоекономска анализа и оптимизација комбинованих постројења гасне и парне турбинe комплексне конфигурације

dc.contributor.advisorPetrović, Milan
dc.contributor.otherStefanović, Zoran
dc.contributor.otherTucaković, Dragan
dc.contributor.otherKomatina, Mirko
dc.creatorMohammed, Mohammed Saleh
dc.date.accessioned2016-03-09T09:16:46Z
dc.date.available2016-03-09T09:16:46Z
dc.date.available2020-07-03T08:41:54Z
dc.date.issued2015-12-09
dc.identifier.urihttp://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=2527
dc.identifier.urihttps://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/4828
dc.identifier.urihttps://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:10578/bdef:Content/download
dc.identifier.urihttp://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=47503887
dc.description.abstractЦиљ рада је развој методe за ексергоекономску анализу у циљу предвиђања исплативости примене комбинованог гасно-парног циклуса у термоелектранамаи рад и унапређења постојећих решења са термодинамичког и економиског становишта. Ексергетска анализа термодинамичког циклуса (анализа по другом закону термодинамике) коришћена је због добијања информација о местима настајања губитака и њиховим квалитативним и квантитативним карактеристикама. Ексергетска (термодинамичка) оптимизација користи се за побољшање перформанси система смањењем ексергетске неефекасности (деструкције, односно, губитка ексергије у систему) и унапређњење искоришћења почетне енергије. Могућа побољшања су, међутим, праћена повећаним капиталним улагањима. Стога, комбиновано термоенергетско постројење са гасном и парном турбином треба да буде оптимизовано и са термодинамичког и са економског становишта. Ексергоекономска анализа пружа комплетну дијагностику преформанси термоелектране са комбинованим циклусом у ексергетским и у новчаним вредностима. У ексергоекономској анализи користи се принцип цене ексергије како би се појединим токовима енергије доделила монетарна вредност и како би деструкција ексергије у појединим компонентама постројења била вреднована као новчани губитак. Овако добијене информације се потом могу користити за оптимизацију и унапређење система. У том смислу, ексергоекономска оптимизација представља бољи алат јер комбинује термодинамичку анализу са економским принципима. У овом истраживању, одговарајуcћи трошкови додељују термодинамичким неефикасностима компоненти система који доприносе скривеним трошковима. За достизање максималне ексергоекономске ефикасности ови трошкови морају бити сведени на минимум. Због тога је неопходно да се доведе у везу ексергија са трошковима. Ово се може постићи ексергоекономском анализом. Систем разматран у овом раду је комбиновано термоенергетско постројење са гасном и парном турбином са комплексном топлотном шемом (на три нивоа притисака). За овај систем, енергетска, економска и ексергоекономска анализа се врше да би се предвидели термодинамички, економски и термоекономски параметри система. Овај систем се оптимизује ексергоекономски да би се смањила специфична укупна цена производене енергије, што опет води и ка смањењу инвестиционих трошкова, као и повећању електричне снаге и економичности електране. Поред тога, развијене су још две методе оптимизације: прва (коришћена као референтна) је била заснована на термоекономској анализи са производном ценом електричне енергије као циљном функцијом, док је друга била заснована на ексергијској и економској анализи са укупним трошкима као циљном функцијом. Да би се тестирала ефикасност метода оптимизације, коришћена је четврта метода оптимизације применом MIDACO софтвера. Оптималне вредности најутицајнијих променљивих су добијене минимизирањем циљних функција уз задовољење дефинисаних ограничења. Одабран је поступак тражења оптимума и онда су одређене оптималне пројектоване вредности појединих параметара. Променљиве које су предмет оптимизације су високи, средњи и ниски притисак свеже паре и вредности температурске разлике измећу продуката сагоревања на излазу из испаривача и температуре испаравања паре (pinch point PP) на сва три нивоа притиска. Утицаји вредности појединих пројектних променљивих на циљне функције и трошкове производње су детаљно истражени. Три упоредне анализе су спроведене: прва је била поређење између резултата добијених за иницијалне вредности претходно поменутих параметара и резултата са пареметрима добијеним методом оптимизације. Друга анализа је проучавала разлику између случаја оптимизације где је претпостављено да су вредности pinch point PP исте за све испариваче и случаја где су дефинисане различите вредности pinch point PP за сваки ниво притиска. Треће поређење је направљено између резултата добијених применом једноставног модела оптимизације који је развио аутор и резуклтата оптимизације добијених применом комерцијалног оптимизационог софтвера. Резултати оптимизације показују да све три методе оптимизације могу да побољшају термодинамичке и економске перформансе, али са различитим вредностима. Ексергоекономски метод оптимизације је најефикаснији за пројектовање термоенергетског постројења са високом степеном корисности и ниском инвестиционим трошковима.sr
dc.description.abstractThe objective of the presented research work is to develop an exergoeconomic optimization method in order to predict the cost effectiveness of a combined cycle gas turbine (CCGT) power plant and suggest ways of improving the cost effectiveness from both thermodynamic and economic points of view. The exergy analysis (second law analysis) is used for providing information about the losses qualitatively as well as quantitatively along with their locations. Exergetic (thermodynamic) optimization improves the performance of a system by reducing the exergetic inefficiencies (exergy destruction and exergy losses) and increasing exergetic efficiency. This improvement, however, is accompanied by an increase in capital investment of the system. Hence, a combined cycle power plant should be optimized from both thermodynamic and economic points of view. The exergoeconomic analysis provides a complete diagnosis of the performance of the combined cycle power plant, both in exergetic and in monetary values. In the exergoeconomic analysis, the principle of exergy costing is used to assign monetary costs to all energy streams, as well as to assign the exergy destruction incurred within each component of a plant. All this important information can then be used for the system improvements and optimization. In this regard, exergoeconomic optimization is a better tool as it combines the thermodynamic analysis with the economic principles. Here, appropriate costs are assigned to the thermodynamic inefficiencies of the system components, which add to the hidden cost. For maximum exergoeconomic efficiencies, these costs have to be minimized. Therefore, it is necessary to correlate the exergy with cost value. These can be carried out through exergoeconomic analysis. The system considered in this thesis is a triple pressure combined cycle power plant. For this system, an energetic, economic, and exergoeconomic analyses are performed to predict thermodynamic, economic and thermoeconomic parameters of the system. This system is exergoeconomically optimized to reduce the specific total cost of the products, which leads to a reduction in the investment cost, and to an increase in the power output and efficiency. In addition, two more optimization methods were developed: the first one (used as the reference) was based on a thermoeconomic analysis with production cost of electricity as an objective function, and the second was based on the exergetic and economic analysis with a total cost rate as an objective function. To test the effectiveness of the optimization methods, a fourth optimization method applying MIDACO software was used. The optimal values of the most influential variables are obtained by minimizing the objective functions while satisfying a group of constraints. A selected procedure of the best optimum point is introduced and a final optimum design point is then determined. The design variables are high, intermediate, and low steam pressure in the pressure drums and three pressure levels of pinch point temperatures (PP), low intermediate, and high. The effects of design variables on the objective function and production cost are investigated in detail. Three-comparison analyses were performed: the first one was between the initial case and the results of the previously mentioned optimization methods. The second was made between the optimization cases where the pinch points are assumed to be the same for all evaporators, and another one having different pinch points for every pressure level. The third comparison was made between the simple optimization methods and the optimization method using MIDACO software. The optimization results demonstrate that all three optimization methods can improve the thermodynamic and economic performance, but with different values. Exergoeconomic optimization method is the most effective method for designing and operating a system with high efficiency and low investment cost.en
dc.formatapplication/pdf
dc.languageen
dc.publisherУниверзитет у Београду, Машински факултетsr
dc.rightsopenAccessen
dc.sourceУниверзитет у Београдуsr
dc.subjectкомбиновани циклусsr
dc.subjectcombined cycleen
dc.subjectкотао утилизаторsr
dc.subjectексергијаsr
dc.subjectтермодинамичка оптимизацијаsr
dc.subjectекергоекономска оптимизацијаsr
dc.subjectheat recovery steam generatoren
dc.subjectexergyen
dc.subjectthermodynamic optimizationen
dc.subjectexergoeconomic optimizationen
dc.titleExergoeconomic analysis and optimization of combined cycle power plants with complex configurationen
dc.titleЕксергоекономска анализа и оптимизација комбинованих постројења гасне и парне турбинe комплексне конфигурацијеsr
dc.typedoctoralThesisen
dc.rights.licenseARR
dcterms.abstractПетровић, Милан; Стефановић, Зоран; Туцаковић, Драган; Коматина, Мирко; Мохаммед, Мохаммед Салех; Eksergoekonomska analiza i optimizacija kombinovanih postrojenja gasne i parne turbine kompleksne konfiguracije;
dc.identifier.fulltexthttps://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/7208/Disertacija477.pdf
dc.identifier.fulltexthttps://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/7209/Mohammed_Mohammed_Saleh.pdf
dc.identifier.fulltexthttp://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/7208/Disertacija477.pdf
dc.identifier.fulltexthttp://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/7209/Mohammed_Mohammed_Saleh.pdf
dc.identifier.rcubhttps://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_4828


Документи за докторску дисертацију

Thumbnail
Thumbnail

Ова дисертација се појављује у следећим колекцијама

Приказ основних података о дисертацији