آنالیز و بررسی نابودی اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی بر اساس مفاهیم درون زا و برون زا در چرخه تولید همزمان سه گانه (CCHP)

امروزه، چرخه های تولید همزمان توان، گرما و سرما به دلیل بازدهی بیشتر، اثرات مخرب زیست محیطی کمتر و صرفه اقتصادی مورد توجه قرار گرفته اند. بنابراین به کارگیری و بهینه سازی چرخه های تولید همزمان همواره مهم ترین دغدغه طراحان و محققان بوده است. در همین راستا در مقاله حاضر، یک چرخه تولید همزمان سه گانه با قابلیت تولید 30MW قدرت ، 40MW حرارت گرمایشی و 2MW حرارت سرمایشی مورد بررسی قرار گرفته است . در ابتدا به آنالیز اگزرژی و آنالیز اگزرژی-اقتصادی چرخه با استفاده از مفاهیم متعارف پرداخته شده است. سپس به منظور افزایش درک از بازگشت ناپذیری ها و پتانسیل بهینه سازی اجزاءی چرخه، به آنالیز اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی اجزاء، با استفاده از مفاهیم جدید اگزرژی، نابودی درون زا و برون زا پرداخته شده است. نتایج تحلیل تک تک اجزاء چرخه با استفاده از مفاهیم جدید اگزرژی نشان می دهد که سهم زیادی از نابودی اجزاء به دلیل بازگشت ناپذیری های داخلی اجزا است. این مقدار برای توربین گاز و پیش گرم کن هوابیشترین مقدار است و بالای 80 % از نابودی آنها به دلیل ناکارآمدی های داخلی است. همچنین مشاهده می شود که بهبود عملکرد اواپراتور باعث افزایش اتلافات اگزرژی در دیگر اجزاء چرخه می شود. بنابراین بهینه سازی یک جزء علاوه بر اینکه عملکرد خود جزء را بهبود می بخشد، بلکه بر بهینه سازی دیگر اجزای سیستم نیز تأثیرگذار است. در توربین گاز و ژنراتور در حدود 11 % از هزینه های نابودی اگزرژی، برون زا است. همچنین آنالیز کل چرخه نشان میدهد که از 156/97 دلار بر ساعت هزینه های سرمایه ای ، 25/52 دلار بر ساعت به دلیل ناکارآمدی های خارجی است، که معادل 16 % کل هزینه های سرمایه ای چرخه تولید همزمان سه گانه می باشد.

Keywords:

چرخه تولید همزمان سه گانه , اگزرژی , اگزرژی-اقتصادی , نابودی درون زا , نابودی برون زا