تحلیل ترمودینامیکی یک سیستم تولید همزمان بر مبنای توربین گازی با سوخت بیوگاز برای تولید توان، آب شیرین، گرمایش و هیدروژن
نویسندگان
1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 محقق پسا دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی خوی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
4 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.11013چکیده
امروزه یکی از فنآوریهای مناسب از نظر تولید توان و صرفهجویی در مصرف انرژی با راندمان بالا، استفاده از سیستمهای تولید همزمان است که از سوخت-های تجدید پذیر به عنوان جایگزینی برای سوختهای فسیلی استفاده میشود. در این مطالعه سیستم تولید همزمان شامل توربین گازی مبتنی بر سوخت بیوگاز، چرخه رانکین آلی، آبگرمکن داخلی، واحد اسمز معکوس و الکترولایزر غشاء پروتونی میباشد. این سیستم تولید همزمان جدید از دیدگاه انرژی و اگزرژی تحلیل شده است، سپس یک مطالعه پارامتری برای نشان دادن تاثیر برخی پارامترهای کلیدی (از جمله نسبت فشار کمپرسور، فشار چگالنده، دمای تبخیرکن، دمای پیشگرمکن و دمای ورودی توربین گازی) روی پارامترهای عملکرد سیستم تولید همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. نهایتا این سیستم نسبت به بازده حرارتی بهینهسازی شده است. نتایج بهینهسازی نشان میدهد که بازده حرارتی دارای مقادیر بهینه نسبت به دمای تبخیرکن و نسبت فشار کمپرسور میباشد. همچنین نتایج نشان میدهد که مقادیر توان خالص تولیدی 1192 کیلووات، آب شیرین تولیدی 584/5 کیلوگرم بر ثانیه، بازده حرارتی %74/55، بازده اگزرژی %56/30، هیدروژن تولیدی 455/1 کیلوگرم بر ساعت و تخریب اگزرژی کل 2827 کیلووات میباشد.
