تحلیل اگزرژی- اقتصادی سیستم تولید همزمان توان و گرما از بیوگاز تصفیه خانه فاضلاب (مطالعه موردی تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22034/jmeut.2024.60388.3377
چکیده

در سال‌های اخیر با توجه به افزایش جمعیت شهری و نیاز به توسعه تصفیه خانه‌های فاضلاب از یک سو و بحران انرژی از سوی دیگر، بیوگاز حاصل از لجن تصفیه خانه‌های فاضلاب به یک منیع مهم جهت تولید انرژی تبدبل شده‌است. بنابراین طراحی، ساخت و بهره برداری واحدهای تولید توان و گرما در تصفیه خانه‌های فاضلاب ضروری به نظر می‌رسد. هدف این پژوهش تحلیل اگزرژی اقتصادی سیستم تولید همزمان توان و گرما از بیوگاز تولیدی در تصفیه خانه فاضلاب می‌باشد. برای این منظور نیروگاه تولید توان و گرمای تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران به صورت موردی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. معادلات اگزرژی و اقتصادی برای اجزای سیستم استخراج و سپس یا استفاده از نرم افزار EES حل شده‌اند. نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین تخریب اگزرژی سیستم در مخرن ذخیره گاز اتفاق می‌افتد. توان خالص تولیدی سیستم برابر 1452 کیلووات و بازده انرژی آن حدود 53% است. نرخ هزینه سیستم برابر 7/117 دلار بر ساعت و دوره بازگشت سرمایه آن برابر 2/4 سال و وابسته به حالت بهره برداری است.