بهبود راندمان یکپارچه سازی واحد چرخه رانکین آلی با جریان گاز طبیعی مایع

مایع سازی گاز طبیعی روشی موثر در انتقال و ذخیره سازی آن است. هنگامیکه گاز طبیعی مایع (ال ان جی) گازی سازیمجدد می شود، مقدار بسیار زیادی اکسرژی آزاد می شود. یکی از موثرترین روش های بازیابی اکسرژی سرد این جریان،یکپارچه سازی آن با یک واحد چرخه رانکین آلی به منظور تولید برق است. برای یک منبع حرارت مشخص، سه سطح ازبهینه سازی شامل سطح پارامترها، سیال و ساختار لازم است تا سامانه بهینه یکپارچه سازی واحد چرخه ی رانکین آلی با گازطبیعی مایع حاصل شود. اختلاف دمای زیاد میان سیالکاری چرخه و جریان گاز طبیعی مایع منشا اصلی اتلافات اکسرژی اینفرآیند است. در تحقیق حاضر یک ساختار آبشاری متشکل از دو چرخه رانکین با دو مرحله کندانسور در فشار گازی سازی ۶ باردر نظر گرفته شده و برای آن ۱۰ متغیر فرآیندی و از میان ۱۳ سیال کاندید، ۲ متغیر سیال کاری برای چرخه های بالا و پایینبهینه شده اند تا بیشینه توان در چرخه حاصل شود. با توجه به ابعاد بزرگ مسئله، مدلسازی الگوریتم ژنتیک در نرم افزار متلبانجام و به نرم افزار شبیه ساز اسپن- هایسیس متصل شده تا روند بهینه سازی را بهبود بخشد. نتایج نشان می دهد که سیال مبردR۱۱۵۰ و R۴۱ به ترتیب برای چرخه پایین و بالا در شرایط بهینه فرآیندی بهترین عملکرد را دارند و برای جریانی از گاز طبیعیمایع با دبی ۱۰kg/s توان خالص خروجی معادل ۲۱۱۶/۷۶ کیلووات حاصل شده است.

Keywords:

چرخه رانکین آلی , گاز طبیعی مایع (ال ان جی) , الگوریتم ژنتیک , یکپارچه سازی حرارتی فرآیند , بهینه سازی