بهینه سازی بازیابی حرارت اتلافی در توربین گاز با استفاده از سیکل ORC و الگوریتم ژنتیک: تحلیل انرژی و اگزرژی

بازیابی حرارت اتلافی نقشی کلیدی در کاهش مصرف سوخت و افزایش بهره وری انرژی در سیستم های حرارتی ایفا می کند. در این پژوهش به بررسی استفاده از یک سیکل ترکیبی برای بهبود عملکرد انرژی و اگزرژی یک توربین گاز در ساختمان های با توان ۴۲ کیلووات در تهران پرداخته شده است. با توجه به اتلاف حرارت بالای توربین گاز، یک سیکل ORC به منظور بازیابی حرارت اتلافی معرفی و تحلیل شد. اثرات نسبت تراکم کمپرسور بر راندمان انرژی، راندمان اگزرژی و اگزرژی تخریبی بررسی شده و بهینه سازی نسبت تراکم با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام گردید. نتایج نشان می دهد که افزایش نسبت تراکم رفتار غیرخطی در توان خالص توربین گاز و رفتار اکیدا نزولی در توان سیکل ORC ایجاد می کند. همچنین، با افزایش نسبت تراکم، راندمان انرژی و اگزرژی افزایش می یابد، اما نرخ رشد آن ها کاهش می یابد. نسبت تراکم بهینه برابر با ۵/۳۸ محاسبه شد، که در این شرایط، استفاده از سیکل ORC منجر به افزایش ۱۷/۳ درصد توان، ۷/۸ درصد راندمان انرژی، و ۱۰% راندمان اگزرژی می شود. این نتایج نشان دهنده پتانسیل بالای بازیابی حرارت اتلافی در بهبود عملکرد ترمودینامیکی سیستم های انرژی است.

کلیدواژه ها:

بازیابی حرارت اتلافی ، توربین گاز ، سیکل ORC ، راندمان انرژی و اگزرژی ، بهینه سازی