بهینه سازی راندمان سیکل تولید توان دی اکسیدکربن فوق بحرانی با تحلیل انرژی

باتوجه به محدودیت منابع طبیعی و بالارفتن تقاضای انرژی، ارائه روش های اصولی جهت بهبود سیستم های انرژی و کاهش اثرات آن بر محیط زیست ، دارای اهمیت فراوانی است . سیستم های سنتی تولید قدرت که با سوخت های فسیلی کار می کنند، دارای اثرات منفی محیط زیستی می باشند. لذا در صنایع مختلف ، کاهش استفاده مستقیم از سوخت های فسیلی و مدیریت انرژی باید لحاظ گردد. بنابراین استفاده از سیکل های نوین از جمله سیکل دی اکسیدکربن فوق بحراتی با بازده ترمودینامیکی و اقتصادی بالا، جهت تولید انرژی یک الزام خواهد بود. در این مقاله چند آرایش از سیکل دی اکسیدکربن فوق بحرانی شامل سیکل ساده، سیکل با ریکوپراتور و سیکل اسپلیت با حداقل داده های وروردی جهت طراحی سیکل ترمودینامیکی معرفی شده و معادلات حاکم برای هر سیکل به کمک نرم افزار EES حل می شود. سپس با تحلیل انرژی، راندمان هر سیکل ، در دو حالت ، توربین -پمپ ایده آل و توربین -پمپ با راندمان ایزونتروپیک ۹۰درصد برای توربین و ۸۰درصد برای پمپ را محاسبه می گردد. مشاهده می شود که راندمان سیکل با ریکوپراتور نسبت به سیکل ساده بیشتر و راندمان سیکل اسپلیت نسبت به سیکل با ریکوپراتور بهبود یافته است . در انتها نیز به بهینه سازی توان خروجی سیکل دی اکسیدکربن فوق بحرانی به کمک الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است و اثر پارامترهای مختلف ، بر روی راندمان سیکل بررسی خواهد شد.

Keywords:

بهینه سازی , راندمان , تحلیل انرژی , سیکل دی اکسیدکربن فوق بحرانی , الگوریتم ژنتیک