بررسی فنی و اقتصادی بازیافت حرارت توربین های گازی با استفاده از سیکل ارگانیک رنکین (ORC) در تاسیسات تقویت فشار گاز

با توجه به این که دمای گاز خروجی از توربین در ایستگاه های تقویت فشار به اندازه ی کافی زیاد است، پتانسیل استفاده از تولید مشترک برق و حرارت وجود دارد. سیکل ORC در بازیابی حرارت اتلافی توربین های گازی به عنوان یک تکنولوژی قابل اعتماد و اقتصادی در جهان در حال استفاده است. این سیکل برتری های تکنیکی، عملکردی و اقتصادی قابل توجهی نسبت به سیکل کلاسیک رنکین در اختیار قرار می دهد. شبیه سازی سیکل ORC با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys بدین صورت بوده است که ساده ترین نوع چرخه ی ORC که با یک سیال خالص کار می کند و کمترین بازده را در میان چرخه های پیشرفته تر و رایج دارد، به منظور شبیه سازی انتخاب و شرایط کاری ایستگاه نمونه در آن اعمال گشته است. از آنجایی که شرکت های اجراکننده ی سیکل ORC به دلیل کم بودن بازده ی سیکل ساده دیگر از آن استفاده نمی کنند، در اینجا نیز از سیکل ساده صرفاً جهت شروع کار برای شبیه سازی سیکل های پیچیده تر استفاده شده است. اگر سیکل ORC اجرا شده را با سیال پنتان در نظر بگیریم، می توان برای دبی های مختلف در دماهای متفاوت در طول سال، نمودار توان خالص خروجی، بازده و همچنین بازگشت سرمایه را به ازای دماهای مختلف محیط، دبی های متفاوت خروجی توربوکمپرسور و همچنین دماهای مختلف خروجی توربوکمپرسور به دست آورد. در صورتی که تعداد تاسیساتی که مجهز به سیستم بازیاب حرارت می شوند زیاد باشد، هزینه ی هر کیلووات برق تولیدی سیکل بطور قابل توجهی کاهش یافته و بازگشت سرمایه به دو سال و حتی پایین تر نیز کاهش می یابد. استفاده از سیکل ORC برای زمان بازگشت سرمایه ی زیر 7 سال از نظر اقتصادی قابل توجیه است.

کلیدواژه ها:

سیکل ORC ، بازیافت حرارت ، توربین گاز ، ایستگاه تقویت فشار گاز