پایان نامه آنالیز انرژی و اگزرژی چرخه توان زباله سوز با استفاده از بازیافت انرژی سرد گاز طبیعی مایع شده به همراه استفاده از گاز طبیعی حاصله به عنوان سوخت اضافی زباله سوز

فهرست:

فصل 1: مقدمه ای بر آنالیز انرژی و اگزرژی... 9

مقدمه. 9

1-1)   چرا آنالیز انرژی و اگزرژی؟. 10

1-2)   بالانس جرم، انرژی و آنتروپی.. 12

1-3)   معادلات دقیق بالانس.... 13

1-4)   اگزرژی سیستم بسته. 16

1-5)   اگزرژی جریان ها 17

1-5-1) اگزرژی جریان یک ماده 17

1-5-2) اگزرژی انرژی گرمایی.. 18

1-5-3) اگزرژی کار 19

1-5-4) اگزرژی الکتریکی.. 20

1-6)   اتلاف اگزرژی.. 20

1-7)   بالانس اگزرژی.. 21

1-8)   محیط مرجع. 22

1-8-1) مشخصات تئوری محیط مرجع. 22

1-8-2) مدل های محیط مرجع. 23

1-9)  راندمان ها و دیگر مقیاس های مورد اهمیت... 24

1-10)  فرآیند آنالیز انرژی و اگزرژی.. 27

1-11)  خواص انرژی و اگزرژی.. 27

1-12)  مفاهیم نتایج آنالیز اگزرژی.. 28

فصل 2: مقدمه ای بر تولید همزمان کار و حرارت... 30

مقدمه. 30

2-1)   انواع کاربردهای عمومی تولید همزمان.. 32

2-2)   انواع سیستم های تولید همزمان.. 32

2-2-1) چرخه بالایی.. 32

2-2-2) چرخه پایینی.. 33

2-3)   مزایای استفاده از تولید همزمان.. 33

2-4)   روش های تولید همزمان.. 34

2-5)   بازده نیروگاه تولید همزمان.. 35

2-6)   نسبت توان به گرمای یک مجموعه. 37

2-7)   تحلیل نسبت توان به گرمای یک مجموعه. 37

فصل 3: زباله سوزها و محاسبات پایه مربوط به بازیافت انرژی از زباله.. 40

مقدمه. 40

3-1)  انواع زباله سوزها 42

3-1-1) زباله سوز با آتشدان متحرک... 42

3-1-2) زباله سوز با آتشدان ثابت... 42

3-1-3) زباله سوز با آتشدان دوار 43

3-1-4) زباله سوز با بستر روان.. 43

3-2)  گرمای احتراق.. 44

3-3)  ارزش حرارتی.. 44

3-4)  محاسبات پایه مربوط به بازیافت انرژی از زباله. 47

3-5)  ارائه یک برنامه کامپیوتری جهت محاسبه ارزش حرارتی زباله. 52

فصل 4: مقدمه ای بر گاز طبیعی مایع شده. 60

مقدمه. 60

4-1)  آیا LNG یک منبع قابل رقابت با گاز طبیعی می باشد؟. 62

4-2)  تاریخچه مختصری از LNG.. 63

4-3)  ترکیبات گاز طبیعی و LNG.. 65

4-4)  زنجیره ارزشی LNG.. 67

4-5)  آیا LNG یک سوخت ایمن است؟. 70

4-6)  استفاده از انرژی سرد LNG.. 71

4-7) اصطلاحات علمی سوخت های دیگر. 75

4-7-1) ترکیبات LNG.. 75

4-7-2) ترکیبات میعانات گاز طبیعی.. 75

4-7-3) ترکیبات LPG.. 76

فصل 5: آنالیز انرژی و اگزرژی چرخه توان زباله سوز با استفاده از بازیافت انرژی سرد گاز طبیعی مایع شده به همراه استفاده از گاز طبیعی حاصله به عنوان سوخت اضافی زباله سوز. 78

مقدمه. 78

5-1)  مختصری در مورد نرم افزار HYSIS. 80

5-2)  تحلیل انرژی حرارتی.. 81

5-3)  تحلیل اگزرژی.. 81

5-4)  توصیف چرخه توان رایج با استفاده از زباله سوز 82

5-4-1) مختصری در مورد زباله سوز 84

5-4-2) چگونگی تبدیل زباله سوز به یک مبدل حرارتی.. 85

5-5)  توصیف چرخه توان ترکیبی با استفاده از زباله سوز به همراه بازیابی انرژی سرد LNG.. 87

5-6)  توصیف چرخه توان ترکیبی با استفاده از زباله سوز به همراه بازیابی انرژی سرد LNG و استفاده از گاز شهری تولید شده به عنوان سوخت اضافی در زباله سوز 92

5-6-1) معادلات بالانس انرژی.. 93

5-6-1-1) زباله سوز 93

5-6-1-2) مبدل حرارتی شماره 1. 93

5-6-1-3) توربین شماره 1. 93

5-6-1-4) توربین شماره 2. 93

5-6-1-5) مبدل حرارتی شماره 2. 93

5-6-1-6) پمپ شماره 1. 93

5-6-1-7) پمپ شماره 2. 94

5-6-1-8) گاز شهری.. 94

5-6-1-9) بالانس انرژی کلی.. 94

5-6-1-10) راندمان انرژی.. 94

5-6-2) معادلات بالانس اگزرژی.. 94

5-6-2-1) اگزرژی هوا 94

5-6-2-2) اگزرژی مخلوط آمونیاکی.. 95

5-6-2-3) اگزرژی ورودی به چرخه. 95

5-6-2-4) اگزرژی خروجی از چرخه. 95

5-6-2-5) بالانس اگزرژی کلی.. 95

5-6-2-6) راندمان اگزرژی.. 95

5-7)  تحلیل حساسیت... 102

5-7-1) تحلیل نمودارهای اگزرژی و انرژی در حالت تغییر دمای جریان شماره 1. 104

5-7-2) تحلیل نمودارهای اگزرژی و انرژی در حالت تغییر فشار جریان شماره 7. 106

5-7-3) تحلیل نمودارهای اگزرژی و انرژی در حالت تغییر فشار جریان شماره 8. 108

فصل 6: نتیجه گیری... 109

6-1)  پیشنهادها 110

منبع:

[1] EXERGY Energy, Environment and Sustainable Development, June 2007, MARC A.ROSEN & IBRAHIM DINCER

[2] Introduction to CHP Technologies, www.esru.strath.ac.uk, 2002

[3] Zoran Milosevic & Wade Cowart, Refinery energy efficiency and environmental goals, 2002, www.eptq.com

[4] J. H. Horlock, COGENERATION: COMBINED HEAT AND POWER (CHP), PERGAMON PRESS, 1987

[5] Nishio, M., Itoh, J. and Umeda, T.;A thermodynamic approach to steam power system design, Ind Eng Chem Proc Des Dev 19(2): 306. 1980.

[6] H. Kimura and X.X. Zhu; R-Curve concept and its application for industrial energy management, Ind Eng Chem Res, 39: 2315-2335., 2000

[7] Air Quality Engineering, CE 218A, W. Nazaroff and R. Harley, University of California Berkeley,2007.

[8] Waste to Energy in Denmark , publication by Ramboll (2006)

[9] Kleis, Heron and Dalager, Søren (2004) 100 Years of Waste Incineration in Denmark , A historical review of incineration in Denmark.

[10] Danish Energy Statistics 2005 by the Danish Ministry of Energy.

[11] Vestforbranding anlag 6 - Danmarks største forbrandingsovn , Brochure (in Danish) on the largest incineration line in Europe, 2004

[12] Rotary-kiln incinerators an excellent detailed description of rotary-kiln incinerators

[13] Tchobanoglous.G,H. Theisen, S.Vigil-Integrated Solid Waste Management- McGraw Hill-1993

[14] Robinson. W.D. –The Solid Waste Handbook-John Wiley & Sons, Inc-1986

[15] Utilizing the Cold Potential in LNG Regasification Terminal: Potential for Industrial Symbiosis; A.M. Al Taweel and R. Cote, Dalhousie University, Halifax NS.

[16] INTRODUCTION TO LNG; Institute for Energy, Law & Enterprise, University of Houston Law Center

[17] Ogawa K. Outline of political consideration of waste to power generation in Japan in comparison with the situation in Europe and America. J Japan Inst Egy 1998; 77(854):460–71.

[18] Miyazaki T, Akisawa A, Kashiwagi T. LNG cold energy cycle. Proc. JSRAE, 1998:157–160.

[19] T. Miyazaki, Y.T. Kang *, A. Akisawa, T. Kashiwagi; A combined power cycle using refuse incineration and LNG cold energy, Tokyo University of Agriculture and Technology, 2-24-16, Nakacho, Koganei, Tokyo 184-8588, Japan