تحلیل ترمواکونومیک و بهینه‎ سازی چندهدفه یک سیستم راندمان بالا برمبنای چرخه‎ های توربین گاز و رانکین مجهز به ژنراتور ترموالکتریک

افزایش روزافزون مصرف انرژی، باعث به کارگیری منابع انرژی تجدید پذیر به منظور کاهش آلودگی‎ های زیست محیطی و جلوگیری از گرمایش زمین شده است. کار حاضر باهدف ارائه و بررسی یک چرخه ترکیبی جدید بر اساس توربین گازی با سوخت بیوگاز انجام شده و با توجه به دمای بالای خروجی از توربین گاز، یک چرخه رانکین بخار مجهز به آبگرمکن تغذیه باز و ژنراتور ترموالکتریک به عنوان چرخه زیرین با آن ترکیب شده است. سیستم موردنظر بر اساس متغیرهای نسبت تراکم کمپرسور هوا و بازده دمای پیش گرمکن موردبررسی قرارگرفته و از دیدگاه ترمودینامیکی و ترمواکونومیک تحلیل شده است. همچنین سیستم موردنظر با استفاده از الگوریتم ژنتیک موجود در نرم افزار EES، بهینه ‎سازی تک هدفه و چندهدفه شده است. نتایج نشان داد، راندمان های حرارتی و اگزرژی در حالت پایه به ترتیب برابر ۴۴.۵۸ و ۴۲.۳۸ درصد و در حالت بهینه ترمواکونومیک به ترتیب ۴۹.۴۵ و ۴۷.۰۱ درصد هستند. علاوه بر این هزینه تراز شده الکتریسیته در حالت بهینه چندهدفه ۱۷.۵ دلار بر گیگاژول محاسبه شد که نسبت به حالت پایه ۵.۱۰ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

توربین گاز ، بیوگاز ، تحلیل ترمواکونومیک ، بهینه‎سازی ، الگوریتم ژنتیک ، اگزرژی