شبیهسازی و بهینهسازی سیکل رانکین آلی بازیافت انرژی حرارت اتلافی پالایشگاه با سیال عامل مخلوط
نویسندگان
1 استاد، گروه فیزیک دریا، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشیار گروه فیزیک دریا، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 دانشجوی دکتری مهندسی سیستم های انرژی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 دانشیار،گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
doi
چکیده
زمینه و هدف: اتلافات انرژی در پالایشگاههای نفت و گاز را میتوان با استفاده از سیکلهای رانکین آلی به توان تبدیل نمود و میزان مصرف سوخت کاهش و الایندی را کاهش داد. تحقیق حاضر به بهینه سازی چرخه رانکین الی با سیال عامل مخلوط با الگوریتم ازدحام ذرات میپردازد. روش بررسی: دو مدل سیکل مختلف سیکل رانکین ساده (BORC)، سیکل رانکین با مبدل میانی (RORC) در نرمافزار ASPEN HYSYS شبیهسازی شده و این مدل ها برای توابع هدف راندمان انرژی و نرخ هزینه کل بهینهسازی شدهاند. حرارت گاز خروجی سیکل گازی خروجی پالایشگاه به عنوان منبع اصلی گرما در سیکلها استفاده شده است. تعداد 10 سیال انتخاب و حالت خالص و ترکیب چند جزیی این سیالات با دقت 1/0 به عنوان سیال عامل استفاده شده است. یافته ها: تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی برای هر سیکل انجام شده و نتایج با یکدیگر مقایسه گردیدند. اثر سیالات عامل مختلف، فشار ورودی پمپ و فشار خروجی پمپ بر عملکرد سیکل نیز ارزیابی شده است. انتخاب سیال عامل بر عملکرد ترمودینامیکی سیستم تأثیر میگذارد، زیرا تفاوت چشمگیری در عملکردهای ترمودینامیکی در یک سیکل با شرایط یکسان با سیال عامل مختلف دیده میشود. بحث و نتیجه گیری: وجود مبدل میانی باعث کاهش اکسرژی تخریب شده کندانسور میشود. همچنین از نتایج مشاهده میشود که افزایش فشار ورودی کندانسور تأثیر منفی بر عملکرد ترمودینامیکی و اقتصادی دارد و عملکرد ترمودینامیکی سیکلها با افزایش فشار ورودی توربین افزایش مییابد.