بررسی سیکل فرابحرانی دی‌اکسیدکربن با تراکم مجدد: مقایسه از دیدگاه تحلیل اگزرژی پیشرفته و ترمواکونومیک

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک/پژوهشکده مطالعات کاربردی سیستم های قدرت، دانشکاه شهیدمدتی آذزبایجان، تبریز، ایزان

2 دانشگاه تبریز

3 دانشگاه تبریز

doi
10.22060/mej.2020.17424.6595
چکیده

در این مقاله، سیکل فرابحرانی دی‌اکسیدکربن با تراکم مجدد از دیدگاه تحلیل اگزرژی پیشرفته و ترمواکونومیک، برای شناخت پتانسیل‌های واقعی و اولویت‌بندی مناسببهبود اجزاء سیکل مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. در تحلیل اگزرژی پیشرفته، علاوه بر محاسبه نابودی اگزرژی برونزای کل برای جزء مورد نظر، سهم و تأثیر هر یک از دیگر اجزاء و ترکیب آن‌ها در ایجاد این ناکارآمدی نیز مشخص شده است. در تحلیل ترمواکونومیک سیستم نیز هزینه واحد محصول، هزینه سرمایه‌گذاری و هزینه نابودی اگزرژی برای اجزاء سیستم محاسبه شده است. اولویت بهبود براساس تحلیل اگزرژی پیشرفته، به ترتیب به بازیاب دما بالا، توربین، کمپرسور1، پیش‌خنک‌کن، بازیاب دما پایین، کمپرسور2 و رآکتور به دلیل دارا بودن بیشترین نرخ نابودی اگزرژی اجتناب‌پذیر درونزا اختصاص می‌یابد. که این اولویت‌بندی با نتایج تحلیل اگزرژی معمولی متفاوت است. همچنین، بر اساس تحلیل ترمواکونومیک، بهبود توربین و رآکتور، توجیه اقتصادی ندارد. با این حال نتایج نشان می‌دهد که حتی با صرف نظر کردن از بهبود این دو جزء، به دلیل بالا بودن هزینه اقتصادی آن‌ها و با بهبود سایر اجزای سیکل براساس اولویت بندی تحلیل اگزرژی پیشرفته امکان افزایش بازده اگزرژی سیکل از 29/47% به 47/63 % و بازده انرژی سیکل از 15/34% به 84/45 % وجود دارد.