ارائه و بهینه سازی اگزرژی سیستم تولید توان مبتنی بر چرخه توربین گاز تغذیه شده با بیوگاز

افزایش روزافزون مصرف انرژی، باعث به کارگیری منابع انرژی تجدیدپذیر به منظور کاهش آلودگی های زیست محیطی و جلوگیری ازگرمایش زمین شده است. کار حاضر باهدف ارائه و بررسی یک چرخه ترکیبی جدید بر اساس توربین گازی با سوخت بیوگاز انجام شدهو با توجه به دمای بالای خروجی از توربین گاز، یک چرخه رانکین بخار مجهز به آبگرمکن تغذیه باز بهعنوان چرخه زیرین با آن ترکیبشده است. سیستم موردنظر بر اساس متغیرهای نسبت تراکم کمپرسور هوا، کسر مولی متان در سوخت بیوگاز و بازده پیش گرم کن هوامورد بررسی قرار گرفته و از دیدگاه قوانین اول و دوم ترمودینامیک تحلیل شده است. همچنین برای یافتن بهترین شرایط عملکردی،سیستم موردنظر با استفاده از الگوریتم ژنتیک موجود در نرم افزار EES بهینه سازی شده است. نتایج نشان داد، توان تولیدی کل برابر ۱۲۹۸/۱۸ کیلووات بوده که ۲۲/۹۷ درصد آن مربوط به چرخه رانکین بخار است و بازدههای حرارتی و اگزرژی نیز به ترتیب برابر ۴۵/۸۱ و ۴۳/۵۵ درصد هستند. نتایج بهینه سازی بر اساس بازده اگزرژی نشان داد که بیشترین و کمترین نرخ نابودی اگزرژی مربوط به اجزای محفظه احتراق و پمپ ۱ بوده و مقادیر آن به ترتیب برابر ۴۱۵/۷ و ۰/۰۲ کیلووات است. همچنین نسبت تراکم کمپرسور در ۷/۷۳ بیشینه شده و در این حالت بازده اگزرژی ۵۹/۷۹ درصد است.

کلیدواژه ها:

توربین گاز ، بیوگاز ، تحلیل اگزرژی ، بهینه سازی ، الگوریتم ژنتیک