روش دوم متکی برمحاسبه مقدار حرارت قابل استحصال از دود خروجی توربین گاز در دیگ بازیاب براساس ظرفیت گرمای ویژه آن می باشد . اطلاعات مورد نیاز در این روش شامل دبی دود، دمای دود ورودی وخروجی آن از دیگ بازیاب وظرفیت گرمای ویژه متوسط دود می باشد که از طریق رابطه زیر برای محاسبه مقدارگرمای قابل استحصال از دود خروجی توربین گازی مورد استفاده قرار می گیرد .

Q˙ = M˙C_p(T_in- T_out) or Q˙ = M˙(H_in – H_out )
Q˙ : مقدارگرمای قابل استحصال
M˙ : دبی دود
C_p : ظرفیت گرمای ویژه دود (بطورتقریبی بین ۱٫۱۱ تا ۱٫۱۳ kj/kg. می باشد)
T_in : دمای دودورودی به دیگ بازیاب
T_out : دمای دودخروجی ازدیگ بازیاب
H_in : انتالپی دود ورودی به دیگ بازیاب
H_out : انتالپی دودخروجی از دیگ بازیاب
۲- ۶- محا سبه انرژی قابل بازیافت از توربین گازی نیروگاه پالایشگاه آبادان
اطلاعات موردنیاز نیروگاه برای محاسبه مقدارانرژی قابل بازیافت از دودخروجی توربین گاز این نیروگاه از نتایج شبیه سازی واز برنامه شبیه ساز توربین گازی نیروگاه که توسط شرکت نخبه توسعه داده شده است قابل استخراج می باشد. براین اساس به بررسی این جزییات انرژی قابل استحصال از اگزوز توربین گازی در طول سال می پردازیم .
نمودار(۲-۶) مصرف سوخت نیروگاه را در بار پایه ودرطول سال نشان می دهد. نمودار(۳-۶) نیز تولید توان الکتریکی نیروگاه را متناظر بامصرف سوخت ارائه شده در نمودار (۲-۶) در بار پایه ودر طول سال نشان می دهد. ارزش حرارتی سوخت معادل ۵۰۰۳۰ kj/kg درنظر گرفته شده وحداقل دمای خروجی بویلر بازیاب با در نظر گرفتن مسئله نقطه شبنم برای محصولات احتراق سوخت گازی ، حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است . منحنی (۴-۶) نیز میزان دبی هوای عبوری از مجموعه توربین گازی را در شرایط مختلف آب وهوایی ودر طول سال نشان می دهد . با در نظر گرفتن این مسا ئل ونوشتن بالانس انرژی برای مجموعه توربین گازی وبویلر بازیاب واستفاده ازاعدادوارقام منحنی های ذکر شده ، می توان حرارت قابل استحصال ازاگزوز توربین گازی در بویلر بازیاب را محاسبه نمود . منحنی (۶- ۶) میزان انرژی قابل حصول از دود خروجی توربین گازی را در تمامی طول سال نشان می دهد .آنچه که از این منحنی می توان استنباط نمود این است که حداقل انرژی قابل حصول از دود خروجی توربین گازی دربدترین شرایط حدود۱۱۴ مگاوات می باشد. دربخشهای بعدی بامقایسه این منحنی با منحنی های انرژی موردنیاز برای چیلرهای جذبی ، کفایت یا عدم کفایت انرژی قابل بازیافت برای ایجاد برودت مورد نیاز، موردارزیابی قرارخواهد گرفت .
شکل(۲-۶)
شکل (۳-۶)
شکل (۴-۶)
شکل (۵-۶)
شکل (۶-۶)
۳-۶- بررسی انرژی مورد نیاز برای سیستم جذبی خنک کن هوای ورودی به توربین گازی وساختمانهای اطراف نیروگاه
دراین روش جهت خنک کردن هوای ورودی به توربین گازی ، طی یک سیکل ترموینامیکی ، سرمای لازم را در اواپراتور سیستم چیلر جذبی نوع لیتیم – بروماید ایجاد می کنند. سرمای ایجادشده در اواپراتور ، بصورت آب سرد سیرکولوله ، بین کویلهای سرمایشی واقع شده در اتاق فیلتر توربین گازی واواپراتور را تأمین خواهد کرد . شماتیک موقعیت قرارگیری چیلر جذبی بین توربین ، برج خنک کن وسیستم بازیافت حرارتی در شکل (۷-۶) نمایش داده شده است .
شکل (۷-۶)
جهت برآورد میزان انرژی مصرفی سیستم جذبی نوع لیتیم – بروماید ، شرکت نخبه صنایع به شبیه سازی این چیلر مطابق شکل (۸-۶) پرداخته است . چیلر ازنوع تک اثره (Single Effect )
در نظر گرفته شده است . در این سیکل فرض شده است که انرژی مورد نیاز سیکل توسط آب گرم ۱۰۰ درجه سانتیگراد تأمین می گردد . در بخش اول شبیه سازیها ، به بررسی اثر آب گرم روی دماهای مختلف سیکل پرداخته شده است . آب گرم تولید شده در دیگ ، از طریق نقطه ۱۱ نشان داده شده در شکل وارد ژنراتور شده وضمن پس دادن انرژی خود به سیال عامل سیکل ، ازطریق نقطه ۱۲ آنرا ترک می نماید . هدف تولید آب سرد در اواپراتور چیلر می باشد . آب سرد تولید شده در اواپراتور که به نوعی آب سیرکوله بین کویلهای سرمایشی تعبیه شده در ورودی هوای توربین گازی و اواپراتور می باشد، از طریق نقطه ۱۸ اوتپراتور را ترک می کند. نتایج این شبیه سازی نشان می دهد که آب سرد تولید شده حدود ۴ درجه سانتیگراد می باشد . همچنین مشخص می گردد به ازای هر تن تبرید تولیدی در اواپراتور ، حدود ۴٫۸ کیلووات انرژی در ژنراتور مورد نیاز است .
شکل (۸-۶)
با توجه به تحلیل های ارائه شده توسط شرکت صنایع نخبه جهت رسیدن درجه حرارت هوای ورودی توربین در شرایط هوائی طول سال به ۱۵ درجه سانتیگراد ، ظرفیت چیلر برای رسیدن به این برودت ۲۵۰۰ تن تبرید مورد نیاز بوده وبرای تأمین برودت چند ساختمان بررسی شده نیروگاه ۲ نیز (که این عدد با بررسی های بعمل آمده توسط شرکت مذکور بدست آمده) حدود ۴۰۰ تن تبرید برودت لازم است که در مجموع بالغ بر ۲۹۰۰تن تبرید خواهد بود .
در کل منحنی شکل (۹-۶)که برودت مورد نیاز توربین گازی را در طول سال نشان می دهد تهیه گردیده وهمچنین منحنی شکل (۱۰-۶)که توزیع انرژی مورد نیاز در ساعتهای مختلف سال را نشان می دهد نیز بدست آمده است .
طبق این منحنی ها ، درشرایط تقریبا ً بحرانی ، حدود ۱۵مگاوات انرژی برای چیلر ۲۵۰۰ تنی مورد نیاز است . انرژی مورد نیاز برای ایجاد ۴۰۰ تن تبرید مورد نیاز ساختمانهای اطراف نیز در حدود ۲ مگاوات می باشد . از این رو ، در شرایط بحرانی تابستان ، حدود ۱۷ مگاوات انرژی برای چیلر ۲۹۰۰ تن تبریدی نیاز است .منحنی (۱-۵) نشان می دهد که در بدترین شرایط توربین در بار پایه، حدود ۱۱۴ مگا وات انرژی قابل حصول از دود خروجی داریم . بنابراین در شرایط غیر پایه نیز پاسخگوی نیاز چیلرها خواهد بود .
شکل (۹-۶)
شکل (۱۰-۶)
فصل هفتم
۷- کلیاتی برانواع مختلف دیگهای بازیافت حرارت
نگرش اجمالی به انواع سیستمهای بازیافت حرارتی برپایه توربین گاز نشان می دهد که مهمترین رکن سیکل های تولید همزمان برق وحرارت (CHP) ، دیگ بازیاب حرارت از دود توربین گازی است . زیرا طراحی آن اولاً دستیابی به حداکثرحرارت قابل بازیافت وجلوگیری ازاتلاف انرژی حرارتی محصولات احتراق را عملی می سازد ، ثانیاً این طراحی می بایست با توجه به تأمین کمیت وکیفیت بخار (یا آب گرم مورد نیاز به عنوان مثال برای چیلرهای جذبی) صورت پذیرد .
دراینجا ابتدا کلیات مربوط به انواع مختلف دیگهای بازیاب مورد کاربرد در این طرح بطور خلاصه بیان شده ، سپس براساس دوجنبه اساسی فوق ، مبانی انتخاب انواع مربوطه شرح داده می شود.
۱- ۷- انواع دیگهای بازیاب حرارتی
دربرخی ازکاربردهای دیگهای بازیاب ، بازیابی حرارت درآنها به عنوان هدف ثانویه مطرح بوده وهدف اصلی به عنوان مثال سردکردن سیال گرم در یک فرآیندصنعتی می باشد . در این نوع کاربرد ، محدودیت دمای سیال خروجی محدود کنندۂ طراحی دیگ می باشد ، اما در موردی که هدف بیشترین بازیابی حرارت از دود گرم خروجی از توربین گازی می باشد ، دیگ بازیاب بیشترین انعطاف را از نظر طراحی وبهره برداری دارا می باشد . لذا بایدطراحی این مؤلفه با توجه به ملاحظات فنی وبهره برداری مورد نیاز هر کاربرد خاص صورت پذیرد .
صرفنــظر از ا جزایی مـانند Direction Box و Diverter Damper و یکنــواخت کننــده جــریان (Fluid Correctio Device) که وظیفه هدایت دود خروجی از توربین گاز وتوزیع مناسب آن را برعهده دارند ، اجزاء اصلی دیگ بازیاب ، مبدلهای حرارتی آن یعنی سوپرهیتر، اواپراتورواکونومایزر مــی باشندکـه به همین ترتیب نیز در مسیر دود قرار می گیرند . در اکونومایزر گرمایش آب تغذیه تا دمای نزدیک به اشباع صورت گرفته ودر اواپراتور و سوپرهیتر این آب به بخار فوق گرم تبدیل می شود . یکی دیگر از اجزاء دیگ بازیاب ، هوازدا است که وظیفه اصلی آن جدا سازی اکسیژن یا هوازدایی بخار درگردش می باشد که بنا بر دلا یلی می تواند در آب سیرکوله نفوذ یا وجود داشته باشد .
با توجه به نحوﺓ عملکرد وآرایش اجزاء اصلی فوق ونیز با استفاده یا عدم استفاده از مشعل کمکی ، دیگ بازیاب به انواع مختلفی تقسیم می شود که در ذیل شرح داده می شود .
۱- ۱ – ۷ - طبقه بندی دیگهای بازیاب حرارتی از دیدگاه شکل ظا هری
دیگها از نظر قرارگیری المانهای حرارتی وجهت عبور دود از آنها به دو دسته زیر تقسیم می گردند :
الف - دیگهای عمودی (Vertical type )
در این دیگها مطابق شکل (۱-۷) و(۲-۷) ، جریان دود از پایین وارد مبدل حرارتی شده وهر المان حرارتی (اکونومایزر ، اواپراتور و سوپرهیترها ) به صورت افقی قرار دارند . در اواپراتور اختلاف فشار حاصل در اثر اختلاف دانسیته بخار وآب برای گردش طبیعی کافی نمی باشد واز یک پمپ برای به گردش درآوردن آب وبخار در داخل دیگ استفاده می شود .
مزیت این دیگ توانایی راه اندازی سریعتر وسطح زیر بنای کوچکتر می باشد . یکی از معایب این نوع دیگها این است که به علت آرایش خاص لوله ها (افقی ) ، در شار حرارتی کمتری لوله در معرض قطع جوشش هسته ای قرار می گیرد . دلیل این امر جدا شدن آب وبخار (لا یه ای شدن جریان ) در سرعتهای پایین در لوله های افقی می باشد .
شکل (۱-۷) شمای داخلی یک دیگ بازیاب عمودی برای توربین های سایز متوسط

شکل (۲-۷) شمای داخلی یک دیگ بازیاب عمودی برای توربین های سایز بزرگ
ب - دیگهای افقی
در این دیگها جهت حرکت دود به صورت افقی است . همانطور که در اشکال (۳-۷) و(۴-۷) نشان داده شده است ، لوله های هر المان حرارتی بصورت عمودی بوده وهدرهای لوله ها در بالا وپایین می باشند . اختلاف دانسیته بین آب وبخار در اواپراتور باعث ایجاد گردش طبیعی در سیستم می گردد. نسبت گردش ، با موازنه بین مقاومت اصطکاکی سیستم واختلاف فشار ناشی از تغییر دانسیته سیـــال معین می گردد. این نسبت معمولا ًبا توجه به شرایط سـیستم بین ۵ تا ۵۰ می باشد (برای بخارفشار ضعیف بین ۲۰ تا ۵۰ وبرای بخار فشار قوی بین ۵ تا ۹) .