Details

В этой диссертации изучаются методы повышения эффективности, экономической жизнеспособности и экологических показателей электростанции на основе газовой турбины (ГТ) Hitachi H-25. Газовые турбины имеют решающее значение для надежной и гибкой генерации электроэнергии, особенно в условиях пикового спроса и интеграции возобновляемых источников энергии. Повышение их эффективности и снижение их воздействия на окружающую среду имеет жизненно важное значение для устойчивой энергетики. Целью исследования является оптимизация существующей инфраструктуры электростанции для решений в области устойчивой энергетики. В исследовании изучаются конфигурации, включая простые газотурбинные электростанции, традиционные электростанции комбинированного цикла (CCPP) и электростанции комбинированного цикла sCO2, включающие такие методы, как охлаждение на входе, регенерация, предварительный подогрев топлива, опреснение и интеграция органического цикла Ренкина (ORC). Оптимальной конфигурацией является CCPP, интегрированная с испарительным охладителем и ORC, что значительно повышает чистую электрическую эффективность, чистую выходную мощность и снижает выбросы, особенно при более высоких температурах. С экономической точки зрения простая газовая турбина с абсорбционным охладителем является наиболее экономически эффективной. Это исследование имеет решающее значение для повышения производительности газотурбинной электростанции, что имеет решающее значение для перехода на устойчивую энергию. Модернизируя мощность, оптимизируя эффективность и сокращая выбросы, оно предлагает инженерам действенные идеи, поддерживая глобальные усилия по борьбе с изменением климата и переход на более чистую энергию. Будущие исследования должны быть сосредоточены на долгосрочных эксплуатационных воздействиях, передовых материалах и интеграции возобновляемой энергии для дальнейшего снижения зависимости от ископаемого топлива.

This thesis explores methods to enhance the efficiency, economic viability, and environmental performance of a Hitachi H-25 gas turbine (GT)-based power plant. Gas turbines are crucial for reliable, flexible power generation, especially in peak demand and renewable integration. Improving their efficiency and reducing their environmental footprint is vital for sustainable energy. The research aims to optimize existing power plant infrastructure for sustainable energy solutions. The study investigates configurations, including Simple Gas Turbine Power Plants, Traditional Combined Cycle Power Plants (CCPP), and sCO2 Combined Cycle Power Plants, incorporating techniques like inlet cooling, regeneration, fuel preheating, desalination and Organic Rankine Cycle (ORC) integration. The optimal configuration is a CCPP integrated with an evaporative cooler and ORC, significantly enhancing net electric efficiency, net power output, and reducing emissions, particularly at higher temperatures. Economically, a simple gas turbine with an absorption cooler is most cost-effective. This research is pivotal in enhancing gas turbine power plant performance, crucial for sustainable energy transitions. By revamping power, optimizing efficiency and reducing emissions, it offers actionable insights for engineers, supporting global climate change efforts and cleaner energy adoption. Future research should focus on long-term operational impacts, advanced materials, and renewable energy integration to reduce fossil fuel dependency further.