Using Thermodynamic Cycles for Electricity Production in City Gate stations

Shiri Ghaleejughy, Hamidreza and Ghaebi, Hadi (2017) Using Thermodynamic Cycles for Electricity Production in City Gate stations. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (استفاده از سیکل¬های ترمودینامیکی جهت تولید برق در ایستگاه¬های ورودی شهری)
Hamidreza Shiri Ghaleejughy.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In the current study، a new integrated system is proposed to energy recovering from pressure reduction potential of natural gas at city gate stations (CGS). Natural gas travels from the wellhead through a series of pipelines. The pressure at the pipeline in the highest value is 6900 kpa that should be reduced to 1700 kpa at (CGS) in order to meet the low pressure gas distributing network requirments. This integrated system includes turboexpander and organic rankine cycle. Turboexpander used to revover pressure energy of natural gas and organic rankine cycle used to recover thermal energy of flue gases of gas fired heater. For organic rankine cycle، three modified organic rankine sycle was introduced. Using EES program، thermodynamic، exergetic and exergoeconomic analysis were carried out. The results showed that for city gate station with nominal capacity of 80000 m3/h، power production of turboexpander is 2724 kW. Also، maximum power pruductin, maximum thermal efficieny and maximum exergy efficiency of the used organic rankine cycles are 281.4 kW and 23.6 % and 46.64 % respectively. These values are related to organic rankine cycle with regeneration and feed fluid heater. Product cost rate for turboexpander 0.07893 dollar per second is caculated. Keywords:city gate station, turboexpander, organic rankine cycles, pressure reduction, thermodynamic analysis, exergetic analysis, exergoeconomic analysis

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: استفاده از سیکل¬های ترمودینامیکی جهت تولید برق در ایستگاه¬های ورودی شهری
Persian Abstract: در این پروژه یک سیستم تلفیقی جدید با هدف بازیابی انرژی از ایستگاه کاهش فشار گاز طبیعی ارائه شده است. گاز طبیعی که از سرچشمه بوسیله¬ی لوله¬های انتقال به ایستگاه¬های کاهش فشار گاز طبیعی در ورودی شهرها منتقل می¬شود، دارای فشار بالا و در حدود 9/6 مگا پاسکال می¬باشد که بایستی این فشار در ایستگاه¬های کاهش فشار به 7/1 مگا پاسکال کاهش داده شود تا گاز شهری آماده¬ی توزیع درون شهری شود. سیستم تلفیقی، توربواکسپاندر در مسیر عبوری گاز طبیعی با هدف تولید توان از طریق کاهش فشار گاز طبیعی و سیکل ارگانیک رانکین در مسیر گازهای حاصل از احتراق هیتر گازسوز را شامل می¬شود به طوری که برای سیکل ارگانیک رانکین سه سیکل اصلاحی نیز با هدف تولید توان حداکثر معرفی می¬شود. برای سیستم¬های پیشنهادی از طریق نرم¬افزار EES تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژتیکی و اگزرژواکونومیکی انجام می¬شود. نتایج حاصل نشان می¬دهد برای یک ایستگاه کاهش فشار با ظرفیت اسمی 80000 متر مکعب در ساعت، می¬توان توانی در حدود 2724 کیلو وات ایجاد کرد. همچنین بیشترین توان تولیدی و بیشترین بازده حرارتی و بازده اگزرژی از سیکل ارگانیک رانکین، مربوط به سیکل ارگانیک رانکین تجهیز شده به بازیاب و گرمکن سیال تغذیه با سیال عامل R113 با توان خالص تولیدی 4/281 کیلو ژول و بازده حرارتی 6/23 و بازده اگزرژی 64/46 بوده است. همچنین نرخ هزینه محصول برای توربواکسپاندر 07893/0 دلار بر ثانیه محاسبه شد. كليد واژه¬ها: ایستگاه کاهش فشار گاز طبیعی، توربواکسپاندر، سیکل ارگانیک رانکین، تحلیل ترمودینامیک، تحلیل اگزرژی، تحلیل اگزرژواکونومیک
Supervisor:
SupervisorE-mail
Ghaebi, HadiUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 14 Oct 2018 15:36
Last Modified: 17 Oct 2018 17:36
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/716

Actions (login required)

View Item View Item