تحلیل اگزرژی و بهینه سازی سیکل رانکین در نیروگاه های بخار با استفاده از الگوریتم زنبورها

در این مطالعه، آنالیز اگزرژی[1] یک نیروگاه بخار تولید برق که با سیکل ترمودینامیکی رانکین[2] کار می کند مورد بررسی قرار گرفته است. نیروگاه زرند واقع در استان کرمان یک نیروگاه بخار است که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است. بازده اگزرژی  معیاری بسیار مناسب برای تحلیل یک سیکل ترمودینامیکی می باشد. برای بهینه کردن فرآیند و حصول بازده اگزرژی بالاتر ، پارامتر هایی به عنوان متغیرهای تصمیم گیری در نظر گرفته شده اند و با تغییر این پارامترها سعی در بالابردن بازده اگزرژی شده است. با آگاهی از اینکه امکان تغییر در بازه ای معین در برخی از پارامتر های پروسه تولید برق در نیروگاه وجود دارد، متغیرهای تصمیم گیری انتخاب شده اند. دما و فشار خروجی از بویلر و فشارهای خروجی از چهار مرحله زیرکش توربین، به عنوان شش متغیر تصمیم گیری انتخاب شده اند. الگوریتم بهینه سازی به کمک رفتار زنبور های عسل[3] یکی از الگوریتم های هوشمند[4] نسبتا جدید در بهینه سازی مسایل بوده که با الگو گرفتن از رفتار و عمل زنبور های عسل برای یافتن غذا، فرایند بهینه سازی را انجام می دهد. در این مطالعه ابتدا بهینه سازی تابع بازده اگزرژی نیروگاه بخار انجام می شود سپس با نتایج الگوریتم های بهینه سازی ژنتیک[5] و تجمیع ذرات[6] مقایسه می شود. نتایج این بررسی نشان می دهد که در صورت تغییر مناسب در متغیرهای تصمیم گیری و بکارگیری الگوریتم زنبورهای عسل، می توان بازده اگزرژی نیروگاه حرارتی مورد بررسی را از 1/30 درصد به 6675/30 درصد رساند. این افزایش معادل 5675/0 درصد برای سیکل خواهد بود که نسبت به بکار گیری الگوریتم ژنتیک 0038/0 درصد و نسبت به بکارگیری الگوریتم تجمع ذرات 0036/0 درصد