تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت

توليد همزمان برق و حرارت
COMBINED HEAT & POWETR

فهرست
عنوان مطالب چكيده
مقدمه
فصل اول : مختصري از CHP
1-1-خصوصيات گرمايش ناحيه‌اي
2- 1- تأمين حرارت مطمئن و انعطاف پذيري
3-1- محيط زيست
4- 1- هزينه‌هاي كمتر
5-1- استفاده هرچه بيشتر از فضاي ساختمانها
6- 1- هزينه‌هاي پايين‌تر تعميرات و نگهداري
7-1- تاريخچه بكارگيري
8-1- فرايند توليد همزمان برق و حرارت
9-1- مزاياي CHP
10-1- تأمين انرژي الكتريسيته با كيفيت بسيار بالاتر
11-1- انواع فناوريهاي توليد پراكنده
12-1- شرايط نصب و بكارگيري مولدهاي مقیاس کوچک در شبكه
13-1- خطرپذيريهاي سرمايه‌گذاري براي احداث مولدهای مقیاس کوچک
فصل دوم : روشهاي توليد همزمان
1-2- نيروگاههاي Extraction Condensing (زير كشدار
2-2- نيروگاههاي Back – pressure
3-2- توربين گاز و بويلر بازيافت حرارت
4-2- نيروگاههاي سيكل تركيبي
5-2- نيروگاههاي مجهز به موتورهاي رفت و برگشتي
6-2- انتقال آب گرم
فصل سوم : فرايند توليد همزمان برق و گرما
فصل چهارم : تعريف راندمان در سيستم هاي CHP
1-4 – راندمان كلي
2-4– راندمان برق
3-4- موارد استفاده از CHP
4-4- توربين گازي CHP
5-4- موتور رفت و برگشتي CHP
6-4- توربين بخار CHP
7-4- آيا مي دانيد
فصل پنجم : مطالعه توليد همزمان برق و حرارت در ايران

1-5- مدلسازي شبكه توليد همزمان برق و حرارت
2-5- هزينه سوختهاي ورودي به مدل شبكه توليد انرژي
3-5- داده‌هاي فني و اقتصادي تجهيزات موجود در شبكه توليد انرژي
4-5- نتايج
5-5- نظرات چند تن از مسئولين
6-5-آيا با خصوصي شدن برق کشور ، اسراف انرژي هم کم مي شود ؟
بخش ششم :به كارگيري چيلر جذبي در سيستم توليد همزمان سرما، گرما و الكتريسيته(CCHP)
1-6- مطالعه موردي سيستم توليد پراكنده همزمان در بخش مسكوني
2-6- انجام بهينه سازي و انتخاب اندازه چيلر جذبي
3-6- برآوردهاي اقتصادي
4-6- جمع بندي
فصل هفتم : شرح فناوري CHP در يك كارخانه سيمان
1-7- تجربيات جهاني
2-7- امكان سنجي اقتصادي و زيست محيطي
3-7- ديد ملي
5-7- تحليل جذابيت هاي زيست محيطي
7-7- هزينه هاي اجتماعي
8-7- مكانيسم توسعه پاك
9-7- نتيجه گيري و پيشنهادات (مبحث كارخانه سيمان)
فصل هشتم : نياز به حرارت و معرفي صنايع مستعد براي CHP
1-8- تقاضاي حرارت در صنايع
2-8- آب داغ و بخار آب در فرآيند
3-8- گرمايش غير مستقيم جريانهاي حرارتي
4-8- گرمایش مستقیم /خشک کردن
5-8- گرمایش غیر مستقیم هوا یا گاز
6-8- تبريد و انجماد
7-8- رطوبت زدايي
8-8- استفاده از گازهاي خروجي در بويلرها
9-8- سابقه توليد همزمان در كشورهاي پيشرفته
بررسي مصرف انرژي در صنايع كشور
11-8- جمع بندي و ارائه فهرست صنايع مستعد
فصل نهم : اولين پيل سوختي CHPدر ايران
فصل دهم : سیستم های تولید همزمان حرارت و قدرت در آمریکا
فصل يازدهم : مدیریت عملکرد سیستم CHP
1-11- راز صرفه جویی طولانی مدت و کارایی بیشینه
نتيجه گيري
پيوست ها
منابع و ماخذ

چكيده
توليد همزمان برق و گرما يا به اختصار توليد همزمان توأم ترموديناميكي دو يا چند شكل انرژي از يك منبع ساده اوليه . معمولاً در مولدهاي قدرت امروزي ما از سوزاندن سوخت هاي فسيلي و گرماي حاصل براي توليد قدرت محوري و سپس تبديل آن به انرژي الكتريسيته استفاده مي شود .

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت
متداولترين اين سيستم ها نيروگاه هاي عظيم برق هستند . در نيروگاه هاي حرارتي كه سهم عمده اي در تامين نياز الكتريسيته جوامع مختلف دارند ، بطور متوسط تنها يك سوم انرژي سوخت ورودي به انرژي مفيد الكتريسته تبديل مي شود . در كشور ما بازده معمول نيروگاه هاي حرارتي چيزي در حدود 25% است . در اين نيروگاه ها مقدار زيادي انرژي حرارتي از طرق مختلف مانند كندانسور ، ديگ بخار ، برج خنك كن ، پمپ ها و سيستم لوله كشي موجود در تأسيسات و… به هدر مي رود .
از اين گذشته در شبكه هاي انتثال برق نيز در كشور ما حدود 15% از انرژي الكتريسيته توليدي تلف مي شود كه اگر توليد برق در محل مصرف صورت بگيرد ، عملاً اين مقدار اتلاف وجود نخواهد داشت .

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت
شكل 1 -دياگرام CHPدر يك خانه

مقدمه
با توجه به مصرف قابل توجه انواع حامل هاي انرژي به كارگيري روش مناسب براي كاهش مصرف انرژي . استفاده بهينه از آن گامي مؤثر در توسعه صنعتي مي باشد . علاوه بر اهميت مسأله انرژي ، اطمينان از نحوه تامين آن در بسياري از صنايع بسيار حياتي است .به دليل جود مقدار زيادي تلفات در هنگام تبديل انرژي حرارتي به انرژي مكانيكي يا الكتريكي فرضيه استفاده از توليد همزمان شكل گرفته است . اين تلفات معمولاً به صورت حرارت وارد دودكش شده ، دماي آن كنترل شده و در اتمسفر آزاد مي شوند . با بازيافت مقداري از حرارت در مبدل هاي حرارتي ، بازدهي كل سيستم به مقدار قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد و در عين حال كه برق توليد مي شود ، حرارت مورد نياز مراكز تجاري ، صنعتي و عمومي نيز تامين مي گردد. در بسياري از كشور هاي دنيا ، سهم زيادي از توان توليد شده مربوط به توليد همزمان مي باشد و يكي از اركان مهم در زير بخش هاي صنعتي به شمار مي رود .

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت

از عوامل نفوذ بالاي CHP در كشورهاي صنعتي ، مي توان به حمايت هاي دولتي از قبيل دادن وام هاي كم بهره براي نصب تأسيسات CHP ، حذف هزينه هاي گمركي اط تجهيزات مورد استفاده در CHP و تعيين قيمت عادلانه براي خريد مازاد برق توليد شده در واحدهاي صنعتي اشاره نمود . به كارگيري تجربيات مي تواند نقش مؤثري در تشويق صاحبان صنايع و توسعه توليد همزمان توان و حرارت داشته باشد .
شكل 2 – دياگرام بازده CHP

1-Combined Heat & Power

فصل اول : مختصري از CHP

شكل 3 – يك موتور CHP

در بخش عرضه انرژي، راه‌هاي بهينه‌سازي متعددي وجود دارد كه يكي از آنها توليد همزمان برق و حرارت است. در مطالعه حاضر، برنامه استفاده از واحدهاي توليد همزمان برق و حرارت كه بر اساس حداقل‌سازي مجموع هزينه‌هاي اقتصادي سيستم عرضه انرژي تهيه شده است، به مخاطبين ارائه مي‌شود.
توليد همزمان برق و گرما يا به اختصار توليد همزمان (CHP) عبارت است از توليد همزمان و توأم ترموديناميكي دو يا چند شكل انرژي از منبع ساده اوليه. اين روش، يكي از راه‌هاي صرفه‌جويي انرژي است كه در آن، برق و حرارت به‌طور همزمان توليد مي‌شوند. از حرارت حاصل از توليد همزمان، مي‌توان به منظور گرمايش ناحيه‌اي در صنايع فرايندي، استفاده كرد.

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت
در مولدهاي قدرت امروزي، معمولاً از سوزاندن سوخت‌هاي فسيلي و گرماي حاصله براي توليد قدرت محوري و سپس تبديل آن به انرژي الكتريسيته استفاده مي‌شود. متداول‌ترين اين نوع سيستم‌ها، نيروگاه‌هاي عظيم برق هستند. در نيروگاه‌هاي حرارتي كه سهم عمده‌اي در تأمين نياز الكتريسيته جوامع مختلف دارند، به‌طور متوسط تنها يك‌سوم از انرژي سوخت ورودي، به انرژي مفيد الكتريسيته تبديل مي‌شود. در اين نوع نيروگاه‌ها، مقدار زيادي انرژي حرارتي از طرق مختلف نظير كندانسور، ديگ بخار، برج خنك‌كن، پمپ‌ها و سيستم لوله‌كشي موجود در تأسيسات، به هدر مي‌رود. از اين گذشته، در شبكه‌هاي انتقال برق نيز حدود 15 درصد از انرژي الكتريسيته توليدي، تلف مي‌شود. اگر توليد برق در محل مصرف صورت بگيرد، اين مقدار اتلاف عملاً وجود نخواهد داشت.
استفاده هرچه بيشتر از گرماي آزاد شده در حين فرايند سوختن سوخت، باعث افزايش بازده انرژي و كاهش مصرف سوخت و در نتيجه كاهش هزينه‌هاي مربوط به تأمين انرژي اوليه مي‌شود.

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت
از گرماي اتلافي بازيافتي از اين سيستم‌ها، مي‌توان براي مصارف گرمايشي، سرمايشي و بسياري از فرايندهاي صنعتي استفاده كرد. توليد همزمان برق و گرما، مي‌تواند علاوه بر افزايش بازده و كاهش مصرف سوخت، باعث كاهش انتشار گازهاي آلاينده شود. در CHP، از انرژي گرمايي توليدي به عنوان منبع انرژي در فرايند توليد قدرت استفاده مي‌شود. مصرف‌كنندگاني كه به مقدار انرژي گرمايي زيادي در طول روز نياز دارند (صنايع توليدي، بيمارستان‌ها، ساختمان‌ها، دفاتر بزرگ، خشكشويي‌ها و…) مي‌توانند براي كاهش هزينه‌هاي خود به نحوي مطلوب از CHP بهره ببرند.

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت
سابقه تاريخي استفاده از گرمايش مركزي، به زمان امپراتوري‌هاي پيشرفته يونان و روم باز مي‌گردد. آنها براي اولين بار، آب گرم خروجي از لايه‌هاي آهكي را با حفر كانال به حمام‌هاي عمومي، ورزشگاه، قصرها و قلعه‌هاي نظامي منتقل كردند. در اوايل قرن بيستم، اغلب كارخانه‌هاي صنعتي، برق مورد نياز خود را با استفاده از ديگ‌هاي ذغال‌سوز و ژنراتورهاي توربين بخار، توليد مي‌كردند. در بسياري از اين كارخانه‌ها، از بخار داغ خروجي در فرايندهاي صنعتي استفاده مي‌شد به‌طوري كه در اوايل 1900 در امريكا، حدود 85درصد از كل توان توليدي توسط نيروگاه‌هاي صنعتي در محل مصرف، به صورت توليد همزمان بوده است. در سال 1888 اولين توليد كننده همزمان برق و حرارت در آلمان شروع بكار نمود. در اين سال در شهر هامبورگ از حرارت حاصل از توليد برق بمنظور تأمين حرارت تالار شهر (City Hall) استفاده شد.
هنگامي كه نيروگاه‌هاي برق مركزي و شبكه‌هاي قابل اطمينان برق ساخته شدند، هزينه‌هاي توليد و تحويل برق، پايين بود و بسياري از كارخانه‌هاي صنعتي شروع به خريداري برق از اين شبكه‌ها كرده و توليد برق خود را متوقف كردند. ديگر عواملي كه در كاهش استفاده توليد همزمان دخيل بودند عبارتند از: قانونمند شدن توليد برق، سهم اندك هزينه‌هاي خريد برق از شبكه در مجموع هزينه‌هاي جاري كارخانه‌ها، پيشرفت

تحقیق درباره توليد همزمان برق و حرارت

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر