امین وفایی - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران
مهدی علی احیایی - گروه مهندسی مکانیک، واحد پردیس،دانشگاه آزاد اسلامی، شهر جدید پردیس، ایران

در این مقاله به بهینه سازی سیکل میکروتوربین گازی در حالت تولید دوگانه قدرت و گرما پرداخته شده است. این بهینه سازی شامل بهینه سازی بازده انرژی و اکسرژی سیکل، و همچنین بهینه سازی قیمت برق تولیدی بر اساس آنالیز اکسرژی - اقتصادی و با در نظر گرفتن اثرات آلایندگی محیط زیست میباشد. سوخت مصرفی سیستم میکروتوربین، گاز طبیعی به همراه همه ترکیبات موجود در آن در نظر گرفته شده است. برای انجام این بهینه سازی، ابتدا یک مدلسازی ترمودینامیکی برای سیکل فوق انجام شد و سپس با استفاده از الگوریتم زنبور عسل نقطه بهینه برای عملکرد سیستم به وسیله کد نوشته شده در نرم افزار MATLAB تعیین گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از الگوریتم زنبور عسل بهترین مقدار تابع هدف بدست آمده برای سیکل فوق در نسبت هوا به سوخت 1/32 بدست آمد که در این نقطه بازده انرژی برابر 40/53 %، بازده قانون دوم برابر81/80 %، مقدار تولید انتروپی برابر 0/0578 kW/K و مقدار بهای برق مصرفی برابر 0/0733 US$/kWh بدست آمد. همچنین اگر بتوان مقاومت حرارتی در پره های توربین میکروتوربین را افزایش داد میتوان بازده را تا %15 نسبت به حالت با محدودیت دمایی افزایش داد.

میکروتوربین گازی، اکسرژی، آلودگی هوا، بهینه سازی