Thermodynamic analysis and energy balance for environmental sustainability of simple gas turbine inlet cooling system in AFAM power plant

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 58

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CAND-3-1_008

تاریخ نمایه سازی: 28 مرداد 1403

چکیده مقاله:

The increasing demand for electricity and the growing concerns about environmental sustainability have led to the widespread use of gas turbines for power generation. However, the efficiency of gas turbines is significantly affected by ambient temperature, especially in hot and arid regions. Gas turbine inlet cooling systems are used to lower the inlet air temperature, thereby increasing the power output and efficiency of gas turbines. In this study, a thermodynamic analysis was conducted on a gas turbine currently in use at the Afam power plant in Nigeria. Three turbine air cooling technologies, including spray cooler and wetted media, fogging system technology, and mechanical chiller system, were utilized in order to ensure the sustainability of the system. Additionally, energy and exergy models, together with exergy-economic models, were implemented. The findings showed that the level of sustainability is directly influenced by the reduction in the turbine intake cooling system, as per the design criteria. The refrigeration method, which had an input condition of ۱۵℃, obtained a Sustainability Index (SI) of ۲.۲۴۳. The spray cooling technique had a slightly lower SI of ۲.۱۷, followed by the fogging method with a SI of ۲.۱۶۵. The basic turbine system got the lowest SI value of ۲.۰۵۷. The SI declined as the ambient temperatures rose. Both the Enthalpy-Entropy Compensation (EEF) and Waste Exergy Ratio (WER) increased in line with the ambient temperature since they are both dependent on total exergetic destruction. The suggestion is to use the refrigerated cooling method, since it reached lower inlet conditions and had a specific exergy of ۲.۲۴۳, resulting in the least total exergy destruction.

نویسندگان

Aniekan Ikpe

Akwa Ibom State Polytechnic, Ikot Osurua

Imoh Ekanem

Akwa Ibom State Polytechnic, Ikot Osurua

Enefiok Usungurua

Akwa Ibom State Polytechnic, Ikot Osurua

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Hart, H. I. (۱۹۹۵). Gas turbines and the Nigerian grid ...
  • Ikpe, A., Efe-ononeme, O., & Ariavie, G. (۲۰۱۸). Thermo-structural analysis ...
  • Yazdi, M. R. M., Ommi, F., Ehyaei, M. A., & ...
  • Shirazi, A., Najafi, B., Aminyavari, M., Rinaldi, F., & Taylor, ...
  • Mohapatra, A. K., & others. (۲۰۱۴). Thermodynamic assessment of impact ...
  • Ingrao, C., Messineo, A., Beltramo, R., Yigitcanlar, T., & Ioppolo, ...
  • Kluczek, A. (۲۰۱۹). An energy-led sustainability assessment of production systemsan ...
  • Ebrahimi, M., & Majidi, S. (۲۰۱۷). Exergy-energy-environ evaluation of combined ...
  • Chowdhury, T. S., Mohsin, F. T., Tonni, M. M., Mita, ...
  • Khodak, E. A., & Romakhova, G. A. (۲۰۰۱). Thermodynamic analysis ...
  • Santos, A. P., & Andrade, C. R. (۲۰۱۲). Analysis of ...
  • Chaker, M., Meher-Homji, C. B., & Mee III, T. (۲۰۰۴). ...
  • Perez-Blanco, H., Kim, K.-H., & Ream, S. (۲۰۰۷). Evaporatively-cooled compression ...
  • Deng, C., Al-Sammarraie, A. T., Ibrahim, T. K., Kosari, E., ...
  • Pourhedayat, S., Hu, E., & Chen, L. (۲۰۲۳). A comparative ...
  • Chaker, M. A., Meher-Homji, C. B., & Mee III, T. ...
  • Li, J., Liu, J., Yan, P., Li, X., Zhou, G., ...
  • Kuyuk, A. F. (۲۰۲۲). Numerical and experimental study of the ...
  • Ikpe, A. E., Iluobe, I. C., & Imonitie, D. I. ...
  • Galindo, J., Navarro, R., Tari, D., & Moya, F. (۲۰۲۱). ...
  • Tariq, R., Jimenez, J. T., Ahmed Sheikh, N., & Khan, ...
  • Bilgen, S., & Sarikaya, I. (۲۰۱۵). Exergy for environment, ecology ...
  • Kim, K. H., Ko, H.-J., Kim, K., & Perez-Blanco, H. ...
  • De Pascale, A., Melino, F., & Morini, M. (۲۰۱۴). Analysis ...
  • Athari, H., Soltani, S., Bölükbacsi, A., Rosen, M. A., & ...
  • Kotas, J. (۱۹۸۵). The Exergy Method of Thermal Plant Analysis. ...
  • Linden, N., Popescu, S., Short, A. J., & Winter, A. ...
  • Bejan, A., Tsatsaronis, G., & Moran, M. J. (۱۹۹۵). Thermal ...
  • Efe-Ononeme, O. E., Ikpe, A., & Ariavie, G. O. (۲۰۱۸). ...
  • Abbasi, M., Chahartaghi, M., & Hashemian, S. M. (۲۰۱۸). Energy, ...
  • Bassily, A. M. (۲۰۰۱). Effects of evaporative inlet and aftercooling ...
  • Ondryas, I. S., Wilson, D. A., Kawamoto, M., & Haub, ...
  • Rajput, R. K. (۲۰۰۹). Engineering thermodynamics: A computer approach (si ...
  • Alhazmy, M. M., Jassim, R. K., & Zaki, G. M. ...
  • Cengel, Y. A., Boles, M. A., & Kanouglu, M. (۲۰۱۱). ...
  • نمایش کامل مراجع