تجزیه و تحلیل جامع یک سیکل ترکیبی رانکین و آلی برای بازیابی گرمای هدررفت: استراتژی برای به حداکثر رساندن راندمان حرارتی

در این مقاله، یک تجزیه و تحلیل جامع از یک سیکل ترکیبی رانکین (آب) و چرخه رانکین آلی (سیکل رانکین اورگانیک دو مرحله ای) ارائه می شود که در آن گرمای گاز خروجی دما پایین دودکش یک واحد نیروگاهی سیکل ترکیبی ۱۲۳.۵ مگاواتی به همراه انرژی برودتی گاز طبیعی مایع می تواند به طور موثری بازیابی شده و مورد استفاده قرار گیرد. سیکل رانکین ارگانیک دو مرحله ای برای بازیابی گرمای اتلافی دما پایین گاز خروجی از دودکش یک نیروگاه سیکل ترکیبی پیشنهاد شده است. سیکل ترکیبی پیشنهادی، تولید توان خروجی و تبخیر گاز مایع را به صورت همزمان انجام می دهد. هدف این تحقیق، تحلیل پارامتریک و بهینه سازی ترمواکونومیک سیستم پیشنهادی است. بر اساس مدل های ریاضی ترمودینامیکی، تاثیرات پارامترهای کلیدی طراحی ترمودینامیکی در عملکرد سیستم از هر دو دیدگاه ترمودینامیکی و اقتصادی مورد آزمون قرار می گیرند. سیستم دو مرحله ای مورد نظر توان خروجی قابل توجه ۴۹.۶ مگاوات از چرخه رانکین و ۳.۸ مگاوات از سیکل رانکین آلی را نشان می دهد. تجزیه و تحلیل دقیق اگزرژی نشان می دهد که کندانسور محل اصلی تخریب اکسرژی است که ۳۲۵۴ کیلووات در چرخه رانکین و ۷۱۴ کیلووات در سیکل رانکین آلی را به خود اختصاص می دهد، که نگرانی هایی را در مورد هزینه های عملیاتی ایجاد می کند که به ترتیب ۰.۸ و ۰.۲۵ دلار در ساعت تخمین زده می شود. بالاترین راندمان اگزرژی ثبت شده ۸۶% برای سوپرهیتر چرخه رانکین و ۸۵% برای بخاری مجدد سیکل رانکین آلی است که به بازده سیکل کلی تقریبا ۸۰% و بازده اکسرژی ۷۲% کمک می کند.

کلیدواژه ها:

چرخه رانکین ، آنالیز انرژی ، آنالیز اگزرژی ، سیکل ترمودینامیکی ، راندمان حرارتی