تعيين نقطه بهينه تركيب آب‌شيرين‌كن چندمرحله‌اي تبخيري با نيروگاه سيكل تركيبي

Determination of the Optimal Point for Integrating Multi-Effect Desalination System with Combined Cycle Power Plant

در اين مطالعه، امكان‌سنجي استفاده از انرژي حرارتي توربين بخار نيروگاه سيكل تركيبي، به‌عنوان انرژي مورد نياز براي راه‌اندازي سيستم شيرين‌سازي بررسي شده است. مدل بهينه تركيب نيروگاه سيكل تركيبي با آب‌شيرين‌كن چندمرحله‌اي تبخيري، در حالت‌هاي مختلف طراحي از جهت تعداد مراحل آب‌شيرين‌كن و فشار بخار خروجي توربين بخار ارزيابي شده است. به‌منظور توسعه كد طراحي واحد آب‌شيرين‌كن، دستگاه معادلات جرم و انرژي مربوط به سيستم شيرين‌سازي، از نگاه حجم كنترلي و به روش غيرخطي در نرم‌افزار Matlab، حل شده است و مدل بهينه سامانه تركيبي نيروگاه با آب‌شيرين‌كن چندمرحله‌اي تبخيري مطابق با تقاضاي آب و برق مورد نياز طراح، به‌كمك شاخص‌هاي اقتصادي دوره بازگشت سرمايه و نرخ بازده داخلي معرفي شده است. طبق اين ملاحظات، آب‌شيرين‌كن سه مرحله اي در فشار استخراجي سه بار از توربين بخار با نرخ بازده داخلي 73/21 درصد و دوره بازگشت سرمايه 5/4 سال به‌عنوان مدل بهينه سيستم توليد همزمان آب و برق معرفي شده است.

In this paper, the feasibility of using heat energy of steam turbine combined cycle power plant as the energy required to start up desalination systems has been studied. The optimal model of combined cycle power plant equipped with a multi-effect desalination plants in different design modes of the effects of desalination and steam pressure of the steam turbine output has been evaluated. In order to develop a code for designing of desalination units, mass and energy equations of desalination systems of non-linear control volume method has been solved using MATLAB and optimization model of a dual system power plant with desalination system. The demand for water and electricity in accordance with the design requirements, by the economic indicators of the payback period (PB) and internal return of rate (IRR) has been introduced. According to the results, three-effect desalination under pressure steam turbine of three bars with internal return of rate of 21.73% and a payback period of 4.5 years has been presented as the optimal model of combined water and power (CWP) system.