"پایان نامه" مکانیک گرایش سيستمهاي انرژي: بهبودعملکردشبکه بخار در شركت پالايش نفت شيراز

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی مکانیک

گرایش : سيستمهاي انرژي

عنوان : بهبودعملکردشبکه بخار در شركت پالايش نفت شيراز

دانشگاه صنعتي خواجه نصير

دانشكده مهندسي مكانيك

پايان نامه كارشناسي ارشد رشته مهندسی مکانیک

گرايش سيستمهاي انرژي

عنوان:

بهبودعملکردشبکه بخار در شركت پالايش نفت شيراز

استاد راهنما:

آقاي دكتر محمد رضا اميدخواه

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول :

اصول ترموديناميكي و مقدمات تعريف اكسرژي

1
     1- مقدمه2
       استفاده از مدلهاي هدف گذاري براي محاسبه بازده ديگهاي بخار و توربينها7
       نمايش شبكه انتقالي فرآيند كل9
         1-1) هدف از يكپارچه سازي و تعيين سطوح بهينهء فشار11
           1-2) معرفي فرآيند و سرويس هاي جانبي12
                 1-2-1) معرفي سيستم بازيافت حرارت و اثر آن بر سيستم سرويس جانبي15
               1-2-2) معرفي فرآيند شيميايي16
         1-3) نقش تعيين سطوح بهينه ي بخار سيستم سرويس جانبي در فرآيند كل16
فصل دوم :

انتخاب نوع توربين ها و ارائه ي معادلات مربوط به تغيير خواص فيزيكي و ترموديناميكي بخار با تغييرات دما و فشار

22
           2-1) بررسي مدلهاي مختلف براي انتخاب نوع توربين ها23
           2-2) انتخاب روشهاي مناسب براي پيش بيني خواص فيزيكي در شرايط عملياتي مختلف24
               2-2-1) ارائه ي معادلات براي حالت اشباع25
             2-2-2) ارائه ي معادلات براي حالت فوق داغ27
  
فصل سوم :

نحوه تشكيل ابرساختار و ارائه مدل رياضي

31
3-1) تعيين ابرساختار مناسب32
3-2) تعيين معادلات مربوط به ابرساختار34
     1- مشخص کردن تابع هدف34
   2- مشخص کردن متغيرهاي طراحي35
     3- نوشتن معادلات35
         الف) موازنه هاي جرمي36
   ب) موازنه هاي انرژي36
   ج) کار توليدي توسط توربين ها37
   د) تأمين انرژي مورد نياز فرآيند37
3-3) مدل رياضي تعيين سطح فشار بهينه ي بخار در سيستم سرويس جانبي با درنظر گرفتن تغييرات خواص فيزيکي و ترموديناميکي بخار40
1- تعيين ابرساختاري مناسب با توجه به اطلاعات مسئله41
2- مشخص کردن اصولي يكسان براي نوشتن معادلات41
3- مشخص کردن تابع هدف44
4- مشخص کردن متغيرهاي طراحي و قيود مربوط به آنها44
5- معادلات لازم براي حل مدل45
6- اطلاعات مورد نياز50
  
فصل چهارم :

بررسي شرايط و سناريوهاي عملياتي مختلف و بررسي نتايج حاصل از آنها

52
1- سناريوي اول ( شرايط عمليات جاري سيستم توليد وتوزيع بخار )53
2- سناريوي دوم ( حذف اتلافها و تخليه به آتمسفر)58
3- سناريوي سوم ( استفاده از ظرفيت اضافي مولدهاي بخاري برق ( 3 مگاوات ))61
4- سناريوي چهارم ( خريدبرق موردنياز از شبکه سراسري )64
5- سناريوي پنجم ( استفاده از توربين توليد برق بجاي ايستگاه تقليل فشار بخار )69
فصل پنجم :

نتايج ، فوائد و ويژگيهاي مدلسازي انجام شده

73
5-1) نتايج74
5-2)   فوائد و ويژگيهاي استفاده از مدلسازي انجام شده75
الف) فوائد75
ب) ويژگيها75

فهرست جداول

   
جدول 1-1، نسبت P/H متناسب در سيستم سرويس جانبي4 

 

جدول 1-2، نيازهاي خواسته شده از سيستم سرويس جانبي18 

 

جدول 1-3، شرايط عملياتي تجهيزات19 

 

جداول شماره (4-1) :سناريوي اول57 

 

جداول شماره (4-1) :سناريوي اول57 

 

جداول شماره (4-2) سناريوي دوم60 

 

جداول شماره (4-2) سناريوي دوم60 

 

جداول شماره (4-3) : سناريوسو64 

 

جداول شماره (4-4) : سناريوي چهارم68 

 

جداول شماره (4-4) : سناريوي چهارم68 

 

جداول(4-5) : سناريوي پنجم72 

 

   

فهرست اشكال

   
شكل 1-1،منحني تركيبي جامعي متشكل از منحني فرآيند و منحني تركيبي جامع موازنه شده6 

 

شكل 1-2 مشخصات ديگ بخار بر روي نمودار T-H8 

 

شكل شماره 1-3 ، ارائه شبكه انتقالي جريانهاي گرم فرآيند كل9 

 

شكل شماره 1-4 ، نمودار جریانی مصرف بخار درشركت پالايش نفت شيراز14 

 

شكل 3-1، ابرساختار يك فرآيند با منحني ترکيبي جامع مشخص33 

 

شكل شماره (4-1) :سناريوي اول56 

 

شكل شماره (4-2): سناريوي دوم59 

 

شكل شماره (4-3) : سناريوي سوم63 

 

شكل شماره (4-4) : سناريوي چهارم67 

 

شكل شماره (4-5) : سناريوي پنجم71 

 

چكيده

بهينه سازي شبكه بخار در شركت پالايش نفت شيراز

هزينه هاي تأمين نيرو و توان مورد نياز فرآيندهای عملياتي بخش قابل توجهي از منابع مالي و
هزينه هاي هر مجتمع صنعتي را بخود اختصاص مي دهد و تأمين متداوم انرژي مورد نياز همواره يكي از دغدغه هاي اصلي ذهن طراحان و مديران صنايع است . هدر رفت بخش قابل توجهي از انرژي مصرفي صنايع و مشكلات زيست محيطي ناشي از آن،اهميت بهينه سازي مصرف انرژي( بعنوان يكي از
اصلي ترين مؤلفه هاي توسعه پايداركشور) را در جايگاه بسيار والائي قرار مي دهد.

در سال اصلاح الگوي مصرف، مديريت صحيح مصارف حاملهاي انرژي نقش اساسي در فرايند بهينه سازي مصرف را دارا مي باشد . مديريت انرژي فعاليتي در راستاي كاهش هزينه هاي انرژي به ازاي واحد توليد محصول مي باشد واهداف عمده آن را مي توان بصورت زير خلاصه نمود:

1- كاهش هزينه هاي مصرف حاملهاي انرژي و افزايش سودآوري شركت از اين طريق

2- شفاف نمودن هزينه هاي حاملهاي انرژي و افزايش حساسيت مديران وكاركنان نسبت به مصارف و اهميت انرژي و در نتيجه توسعه بستر فرهنگي مناسب براي بهينه سازي مصرف انرژي و
اصلاح الگوي مصرف

3- كاهش هزينه هاي تعميرات ونگهداري

4- كاهش آلاينده هاي زيست محيطي

در اين پايان نامه تلاش ميگردد با توجه به موارد ياد شده فوق در راستاي ايجاد بستر مناسبي براي مديريت انرژي در شركت پالايش نفت شيراز وهدايت افكار و رفتار سازماني پرسنل در اين سو
اقدام نمود.

شركت پالايش نفت شيراز واقع در كيلومتر 22 اتوبان شيراز – تخت جمشيد يكي از واحدهاي مهم صنعتي در جنوب كشور محسوب مي گردد . طراحي و ساخت اين پالايشگاه متعلق به فن آوري دهه 50 شمسي است و لذا ضرورت استفاده از فن آوري هاي جديد در بهبود فرآيندهاي عملياتي و استفاده بهينه از منابع و امكانات موجود در پالايشگاه ، بخوبي مشاهده مي گردد. بخار به عنوان اصلي ترين حامل انرژي مصرفي در فرآيندهاي اين پالايشگاه ضمن بحركت درآوردن توربوژنراتورهاي مولد برق،
تأمين كننده نيروي محركه ماشين آلات مهم نيز مي باشد . بهينه سازي مصارف بخار(ونيروي الكتريسيته) با استفاده از آموخته هاي دانشگاهي ، بيش از دو دهه تجربيات كاري اينجانب و مدل سازي رايانه اي با ديدگاه حداكثر سودآوري با فروش حامل هاي انرژي ( بيشتر نيروي الكتريسيته ) ديدگاه اصلي حاكم بر اين پايان نامه مي باشد .

در ابتدا با بررسي منابع عملي،كارهاي انجام شده پيشين را گردآوري و سپس اقدام به جمع آوري اطلاعات كلي مصارف حاملهاي انرژي و شناسايي منابع توليد آنها در شركت و مدل سازي شبكه موجود بخار گرديد، در اين راستا با كمك اطلاعات دريافتي از منابع مختلف منجمله مديريت مالي شركت خصوصا” واحدهاي حسابداري عمومي و حسابداري صنعتي، تابع هدف مشخص و با استفاده از مدل ساخته شده سناريوهاي مختلف عملياتي بررسي و نتايج حاصله با هم مقايسه گرديده است . تعيين هزينه تمام شده شبكه توليد و توزيع بخار در سناريوهاي مختلف عملياتي و اقدام جهت كاهش هزينه هاي تمام شده بخار بر اساس شرايط بهينه تعيين شده در هر شرايط كاري و شناسايي پارامترهاي معتبر در فرآيند توليد بخار و كار توليد شده در توربين ها و استفاده از آنها در راستاي كاهش هزينه هاي عملياتي و در نتيجه سود اقتصادي بيشتر شركت پالايش نفت شيراز از نتايج اصلي اين پروژه مي باشد.

انجام عمليات بهينه سازي بكمك مدل پيشنهادي بيانگر اين واقعيت است كه، با توجه به هزينه هاي سرمايه گذاري در توليد بخار وقيمت خريدو فروش برق (توسط شركت تامين نيروي ايران) همچنين قيمت فروش گاز طبيعي در حال حاضر گزينه توليد برق با استفاده از بخار ، فاقد سود وتوجيه اقتصادي مي باشد و كمترين هزينه عملياتي سيستم توليد وتوزيع بخار در شركت پالايش نفت شيراز هنگامي است كه اتلاف بخار و تخليه بخار به آتمسفر كاملا” حذف و براي كاهش فشار بخار از يك سطح به سطح پايين تر از توربين هاي توليد برق استفاده و مابقي برق مورد نياز عمليات پالايش از شبكه سراسري برق خريداري گردد. باانجام اين اقدامات مي توان هزينه هاي سيستم توليد و توزيع بخار را از نزديک به چهارصدوچهل ميليارد ريال درسال به ششصد وهفتاد ميليون ريال يعني 8/99 درصد كاهش داد.

ميزان تاثير حذف اتلافها و تخليه به آتمسفر (سناريوي دوم)در کاهش هزينه هاي سرويسهاي جانبي در شرکت پالايش نفت شيراز نزديك به دويست وپنجاه ميليارد ريال در سال و براي استفاده از ظرفيت اضافي توربوژنراتورها وديگهاي بخار (سناريوي سوم) ميزان تاثير افزايش هزينه هابه مقدار
سي و هشت ميليارد ريال در سال و براي خارج کردن توربو ژنراتورها از مدار توليدو خريد برق از شبکه سراسري (سناريوي چهارم) کاهش هزينه هاي عملياتي برابر چهار ميليارد وپانصدوهشتاد ميليون ريال برآورد مي گردد. بيشترين تاثيردر کاهش هزينه هاي عملياتي سيستم سرويسهاي جانبي را پيشنهاد پنجم مبني بر حذف اتلافها و تخليه به آتمسفر و جايگزيني توربين توليد برق بجاي ايستگاههاي تقليل فشاربخاردارمی باشد. کاهش هزينه هاي عملياتي اجراي اين پيشنهاد در مقايسه با حالت عمليات فعلي به ميزان چهار صدو سي و هفت ميليارد ريال در سال برآورد مي گردد

اميد است با بهره گيري از اين پايان نامه و راهنمايي اساتيد محترم، امكان پيگيري مطالب توسط ساير دانش پژوهان و پرداختن به موارد و ايده هاي جديد فراهم گردد .

مقدمه

تا كنون روشهاي رياضي و ترموديناميكي مختلفي براي بهينه سازي و طراحي سيستم سرويس هاي جانبي و انتخاب سطوح فشار خطوط اصلي بخار پيشنهاد شده است كه در سطور آينده به برخي از آنها اشاره مي گردد.

يكي از مهمترين مسائل در طراحي سيستم سرويس هاي جانبي، انتخاب سطوح فشار خطوط اصلي بخار مي باشد. در سال 1977، نيشيو براي اولين بار موضوع انتخاب سطوح بهينه فشار خط اصلي بخار را مطرح كرد و يك روش جستجوي مستقيم را كه با حل همزمان معادلات كوپل شده بود، ارائه نمود]1[.

سپس نيشيو و جانسون[1] يک روش ترموديناميکي را پيشنهاد کردند، در اين کار نيشيو و همکارانش از يک مدل LP نيز به منظور انتخاب بهينه وسايلوتجهيزات مورد استفاده در سيستمهاي توليد و توزيع بخار و توان و پيش بيني هزينه حداقل سرويسهاي جانبي (Utilities ) استفاده كردند. اين روش تلاش مي کرد وسايلي براي سرويس جانبي انتخاب کند که اتلاف انرژي در دسترس براي هر واحد را حداقل کند و گرداننده هاي مورد استفاده در فرآيند ( Drivers ) اعم از توربينها و موتورهاي الکتريکي را با استفاده از برنامه ريزي خطي (LP) بصورت بهينه مشخص كند. تجزيه و تحليل ترموديناميکي انرژي در دسترس، بر مبناي يک دسته از قوانين ابتکاري که براي تعيين ساختار کارخانه و شرايط طراحي به کار برده مي شد، صورت مي گرفت . اگر چه حداقل کردن اتلاف انرژي در دسترس به حداكثر کردن بازده کارخانه مي انجاميد، اما هزينه هاي سرمايه گذاري مربوط به واحدهاي سرويس جانبي در اين قسمت مورد توجه قرار نگرفته بود. همچنين يکي از نقاط ضعف چنين روشي اين بود که برخي تصميمات اصلي براي تعيين شکل کارخانه بر مبناي قوانين ابتکاري[2] بوده و در نتيجه ممكن است تعدادي از آلترناتيوهايي که شامل راه حل بهينه نيز باشند، را از دست بدهد. محدوديت مهم ديگر اين بود كه هزينه هاي سرمايه گذاري با ظرفيت ها ، مطلقاً خطي در نظر گرفته شده بودند و بنابراين افزايش توليد به منظور سرشکن کردن هزينه سربار[3] در اين مدل لحاظ نشده بود

تعداد صفحه : 95

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:       

****         info@elmyar.net

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

2 پاسخ

بخش دیدگاه ها غیر فعال است.