تحلیل Four E و بهینه سازی چندهدفه سیکل ترکیبی با پاشش بخار در محفظه احتراق و خنک کاری هوای ورودی توسط چیلر جذبی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

بالا بودن دمای گازهای خروجی از اگزوز توربین گاز و بازده حرارتی پایین آن پتانسیل بالایی را برای بازیافت حرارت اتلافی از این توربین ها ایجاد کرده است. استفاده از بویلر بازیافت حرارت (HRSG) یک راهکار موثر به منظور بازیافت این حرارت های اتلافی می باشد. از طرفی افزایش دمای هوای محیط در فصل تابستان باعث کاهش توان خروجی و بازده حرارتی سیکل می گردد. در این مقاله سیستمی بررسی می گردد که بمنظور بازیافت انرژی گازهای خروجی و تولید بخار از HRSG استفاده شده است. بخار در HRSG دوفشاره تولید می شود. بخار فشار پایین جهت خنک کردن هوای ورودی به کمپرسور، به ژنراتور چیلر جذبی تک اثره لیتیوم بروماید وارد می شود و بخار فشار بالا نیز به محفظه احتراق توربین گاز پاشش می شود. هدف اصلی این مقاله مدلسازی و بهینه سازی Four E (انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی) سیکل ترکیبی مجهز به سیستم پاشش بخار و خنک کاری هوای ورودی می باشد. در ابتدا کل سیستم از جنبه های انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی مدل شد و تاثیر پاشش بخار و میزان خنک کاری هوای ورودی بر بازده حرارتی، توان خروجی، بازده اگزرژی و قیمت کلی سیستم بررسی و ارائه گردید. نتایج نشان داد که با کاهش دمای هوای ورودی به سیستم از ۴۸ درجه سانتیگراد تا ۱۵ درجه سانتیگراد توسط چیلر جذبی، توان خروجی و بازده حرارتی سیکل ساده گازی به ترتیب ۳.۲۵ و ۲.۷ درصد افزایش یافته است. همچنین با پاشش ۵% بخار به محفظه احتراق در شرایط طراحی سایت، توان خروجی و بازده حرارتی سیکل گازی به ترتیب ۲.۱۹ و ۳.۵ درصد افزایش یافته است. سپس بهینه سازی چندهدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای این سیستم صورت گرفت. بازده اگزرژی و هزینه کلی سیستم که مجموع هزینه های سرمایه گذاری، عملکردی و هزینه جریمه برای تولید NOx بود، بعنوان توابع هدف انتخاب گردیدند.

Keywords:

سیکل ترکیبی , سرمایش هوای ورودی , HRSG , پاشش بخار