تحلیل ترمودینامیکی یک سیستم تولید همزمان بر مبنای توربین گازی با سوخت بیوگاز برای تولید توان، آب شیرین، گرمایش و هیدروژن

امروزه یکی از فن آوری های مناسب از نظر تولید توان و صرفه جویی در مصرف انرژی با راندمان بالا، استفاده از سیستم های تولید همزمان است که از سوخت-های تجدید پذیر به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی استفاده می شود. در این مطالعه سیستم تولید همزمان شامل توربین گازی مبتنی بر سوخت بیوگاز، چرخه رانکین آلی، آب گرم کن داخلی، واحد اسمز معکوس و الکترولایزر غشاء پروتونی می باشد. این سیستم تولید همزمان جدید از دیدگاه انرژی و اگزرژی تحلیل شده است، سپس یک مطالعه پارامتری برای نشان دادن تاثیر برخی پارامترهای کلیدی (از جمله نسبت فشار کمپرسور، فشار چگالنده، دمای تبخیرکن، دمای پیش گرمکن و دمای ورودی توربین گازی) روی پارامترهای عملکرد سیستم تولید همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. نهایتا این سیستم نسبت به بازده حرارتی بهینه سازی شده است. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که بازده حرارتی دارای مقادیر بهینه نسبت به دمای تبخیرکن و نسبت فشار کمپرسور می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که مقادیر توان خالص تولیدی ۱۱۹۲ کیلووات، آب شیرین تولیدی ۵۸۴/۵ کیلوگرم بر ثانیه، بازده حرارتی %۷۴/۵۵، بازده اگزرژی %۵۶/۳۰، هیدروژن تولیدی ۴۵۵/۱ کیلوگرم بر ساعت و تخریب اگزرژی کل ۲۸۲۷ کیلووات می باشد.

کلیدواژه ها:

تحلیل ترمودینامیک ، بیوگاز ، توربین گاز ، تولید هیدروژن ، آب شیرین ، تولید چندگانه