تحلیل انرژی ،اگزرژی و اگزرژی اکونومیک یک سیستم تولید چندگانه جدید بر پایه توربین گاز

در این پژوهش یک سیستم تولید چندگانه با چندین خروجی مفید شامل توان الکتریکی، آب گرم مصرفی، سرمایش، هیدروژن و اکسیژن مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم مورد نظر شامل سیکل برایتون، سیکلرانکین، سیکل ارگانیک رانکین با سیال کاری ایزوبوتان، سیکل-سرمایش با اجکتور دونازله و سیال کاری R410A و الکترولایزر نوع غشاء تبادل پروتونی میباشد. تحلیل انرژی، اگزرژی، اگزرژی اقتصادی و همچنین تحلیل حساسیت متغیرهای تصمیم گیری (دمای ورودی به توربین گاز، نسبت فشارکمپرسور، اختلاف دمای نقطه پینچ، فشار ورودی به توربین بخار و فشار توربین ارگانیک رانکین) انجام شده است. به منظور مدل سازی ترمودینامیکی ابتدا برای هر زیر سیستم معادلات حاکم (جرم، انرژی و اگزرژی) ارائه و سپس به کمک نرم افزار (اییز) حل شده است. در ادامه اعتبار سنجی بر اساس اطلاعات موجود در مقالات برای زیرسیستم های تولید هیدروژن و سرمایش انجام شده است. پس از بررسی نتایج آنالیز در نقطه اولیه، بازده انرژی، اگزرژی، مجموع نرخ هزینه محصولات به ترتیب %54/75، % 32/5 و($/s) 2/21 میباشند. همچنین بازده اگزرژی سیستم تولید چندگانه نسبت به سیستم های تولید توان و تولید همزمان به ترتیب 21/7 و 12/7 درصد بهبود می یابد. توان خالص خروجی این سیستم 104مگاوات، بار سرمایش و گرمایش به ترتیب 0/78 و 72 مگاوات همچنین نرخ هیدروژن تولیدی توسط الکترولایزر 24 کیلوگرم در روز میباشد.

Keywords:

سیستم تولید چندگانه , اگزرژی , اگزرژی اکونومیک , اجکتور دو نازله