تحلیل ترمودینامیکی یک چرخه ترکیبی برای تولید توان از منابع انرژی زیست توده

در این مقاله یک چرخه ترکیبی جدید بر مبنای چرخه توربین گازی باز به عنوان چرخه فوقانی و چرخه را نگین با سیال عامل الی (ORC) به عنوان چرخه تحتانی با سیال عامل از نوع خشک (R۱۱۳) و به منظور تولید توان پیشنهاد شده و از دیدگاه ترمودینامیکی تحلیل شده است. از سوخت زیست توده ی چوب به عنوان منبع انرژی به دلیل ارزش حرارتی بالا و کار ساز پایین سو استفاده شده است. زیست گار خروجی از گاز ساز به عنوان سوخت برای محفظه ی احتراق چرخه ی ترکیبی توربین گازی و چرخه ی رانگین با سیال عامل آلی استفاده شده است. از روش ثابت های تعادلی در تحلیل گاز بسازی در کار ساز پایین سو استفاده شده است. تاثیر پارامترهای مهم از جمله نسبت فشار کمپرسور و دمای ورودی به توربین گاز و دمای اواپراتور بر روی عملکرد چرخه مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده می شود ترکیبات به دست آمده از زیست توده هم خوانی خوبی با نتایج تجربی و نتایج حاصله از ادبیات فن دارد. همچنین با افزایش نسبت فشار کمپرسور تا نسبت فشار بهینه افزایش بازده در سیکل ترکیبی وجود خواهد داشت و نیز مشاهده میشود با افزایش دمای ورودی توربین گاری نسبت فشار بهینه به نسبت فشارهای بالاتر انتقال یافته و ۲۰۰ کلوین افزایش دما افزایش ۴۰۹۲ بازده را در پی دارد. تاثیر سوپر هیت کردن مبرد در اواپراتور بر روی بازده مورد مطالعه قرار گرفت که اثر عکس این دما بر روی بازده مشاهده شد و سوپر هیت کردن تا ۴۰ درجه کلوین کاهش بازده تا نزدیک ۳ را در پی دارد.

کلیدواژه ها:

زیست توده گاز سازی چرخه ترکیبی ، سیال عامل آلی