تحلیل فنی-اقتصادی و زیست محیطی یک سامانه تولید چندگانه جدید با محرک توربین گاز

دمای بالای گاز های خروجی از توربین گازی، پتانسیل بالایی برای یکپارچه سازی با سامانه های تولید چندگانه دارند. بر همین اساس در سامانه پیشنهادی علاوه بر تولید توان، به تولید حرارت مفید، سرمایش، هیدروژن، اکسیژن، آب شیرین پرداخته شده است. وجود گاز های گلخانه ای با ترکیب درصد بالا در خروجی توربین های گازی می تواند به محیط زیست آسیب های جدی وارد کند. به همین منظور استفاده از تکنولوژی جذب کربن دی اکسید و حذف این آلاینده از دودکش مورد تحلیل قرار گرفته است. در این سامانه هوای ورودی به سیکل گازی توسط سیکل تبرید جذبی خنک سازی می شود. به منظور افزایش تولید توان از یک سیکل رانکین آلی جهت بازیابی حرارت گاز خروجی از توربین استفاده شده است. در راستای پاسخ جامع به نیازهای مصرف کنندگان و توسعه پایدار، علاوه بر تولید توان به تولید آب شیرین توسط آب شیرین کن اسمز معکوس و تولید هیدروژن از طریق الکترولایزر پم پرداخته شده است. با استفاده از تحلیل های ترمودینامیکی، اکسرژی، اکسرژو-اقتصادی و اکسرژو-زیست محیطی سامانه پیشنهادی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. به منظور صحت سنجی کد توسعه داده شده به شبیه سازی سامانه مورد مطالعه در نرم افزار های اسپن پلاس و ترموفلکس پرداخته شده است. نتایج تحلیل های انجام شده بر روی سیستم نشان می دهد، راندمان تولید چندگانه ، راندمان اکسرژی کل سیستم، هزینه تولید توان و اثرات زیست محیطی ناشی از آن به ترتیب برابر با ۴۹.۶۰ % ، ۳۵.۱۸ % ، ۰.۰۹۳۷ دلار بر کیلووات و ۰.۰۳۳۳ پوینتز بر کیلووات می باشد. در نهایت به تحلیل حساسیت برخی پارامترهای عملیاتی به علت تاثیر گذاری بیشتر بر روی سامانه پراخته شده است تا کارکرد سامانه در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

تولید چندگانه ، تولید هیدروژن ، آب شیرین ، جذب کربن دی اکسید ، تحلیل انرژی