شبیه سازی یک طرح ابتکاری مایع سازی هیدروژن برای استفاده از انرژی اتلافی نیروگاه های گازی

با توجه به اهمیت مایع­ سازی هیدروژن و پایین بودن بازدهی واحدهای مایع ­سازی موجود، پژوهش های زیادی در زمینه توسعه یک طرح مایع ­سازی مناسب انجام شده است. بهره بردن از پیکربندی­ های ابتکاری، استفاده از انرژی زمین گرمایی و انرژی خورشیدی به عنوان منبع گرمایی برای سامانه پیش سرمایش جذبی، در پژوهش های گوناگون مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار یک طرحی ابتکاری برای مایع­ سازی هیدروژن با پیش سرمایش جذبی توسعه یافته و با کمک نرم ­افزار اسپن هایسیس نسخه ۹ شبیه ­سازی شده که در آن از انرژی گرمایی موجود در دود خروجی از نیروگاه ­های گازی بهره برده شده است. استفاده از دو معادله حالت مجزا برای جریان­ های هیدروژن و مبردهای چند جزیی، پیکربندی ابتکاری، استفاده از سامانه سرمایش جذبی آمونیاکی و فرضیات واقعی درباره مبدل ­های گرمایی و توربوماشین­ ها ضمن افزایش دقت نتیجه ها، باعث بهبود پارامترهای عملکردی چرخه شده است. نتیجه های شبیه ­سازی نشان می­ دهند که طرح توسعه یافته از نظر توان ویژه مصرفی و ضریب عملکرد نسبت به سایر طرح­ های پیشنهادی عملکرد بهتری دارد، به طوری که توان ویژه مصرفی و ضریب عملکرد در آن به ترتیب برابر  ۵۵/۴ و ۲۷% است. در طرح پیشنهادی به دلیل لزوم نزدیک بودن واحد مایع ­سازی به نیروگاه، می­ توان از توان تولیدی نیروگاه به طور مستقیم در واحد مایع­ سازی استفاده نمود. این موضوع باعث حذف تلفات شبکه توزیع می­ شود. از دیگر قابلیت­ های کلیدی طرح پیشنهادی که آن را از سایر طرح ها متفاوت کرده، استفاده برای ذخیره ­سازی انرژی است.

Keywords:

مایع سازی , هیدروژن , سرمایش جذبی , تبدیل ارتو-پارا , مبرد چند جزیی