بهرهمندی از گرمای اتلافی چرخه تولید همزمان توان و حرارت (CHP) برای تولید توان در چرخه های رانکین آلی (ORC)

در کار حاضر به بررسی جامع و مقایسه عملکرد ترمودینامیکی یک چرخه ی تولید همزمان توان و حرارت بر پایه چرخه توربین گازی و رانکین آلی (CHP/ORC) پرداخته شده است . سیستم پیشنهادی شامل چرخه ی توربین گاز (GT) ، چرخه ی رانکین آلی ((ORC و مولد بخار (HRSG) است که گازهای خروجی از چرخه ی توربین گازی برای تولید بخار در مولد بخار مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور استفاده مجدد از حرارت اتلافی ، گازهای خروجی از مولد بخار به منظور تولید توان بیشتر به اواپراتور چرخه ی رانکین آلی هدایت می -شود. در این راستا، پس از مدل سازی ترمودینامیکی چرخه مذکور اعتباربخشی نتایج حاصل برای چرخه های بالادست و پایین دست با استفاده از نتایج کارهای پیشین مورد ارزیابی قرار گرفت . مدلسازی ترمودینامیکی برای هر یک از اجزای چرخه با استفاده از نرم افزار EES انجام شده است و تاثیر پارامترهای مهم ترمودینامیکی از جمله نسبت فشار کمپرسور، دمای ورودی به توربین گازی و دمای تبخیرکن بر بازده اگزرژی و نرخ نابودی اگزرژی سیستم در هر دو چرخه بررسی و مقایسه شده است . نتایج نشان می دهد که بازده قانون اول و دوم در چرخه CHP/ORC ۲۸/۱% و ۳/۱% بیشتر از چرخه CHP است . همچنین نرخ تلفات اگزرژی در در چرخه CHP/ORC ۵/۳۸% کمتر از چرخه CHP است . همچنین نتایج مطالعه پارامتری چرخه نشان می دهد که افزایش نسبت فشار کمپرسور هوا و دمای ورودی توربین گاز باعث بهبود عملکرد ترمودینامیکی سیستم می شود. در حالی که افزایش اختلاف دمای پینچ مولد بخار باعث کاهش بازده اگزرژی و افزایش نرخ نابودی اگزرژی چرخه می شود. همچنین دمای بهینه تبخیرکن زمانی است که توان تولیدی چرخه رانکین آلی ماکزیمم باشد.

کلیدواژه ها:

چرخه تولید همزمان توان و حرارت ، چرخه رانکین آلی ، اگزرژی