استفاده از خروجی موتور دیزل در سیکل کالینا و افزایش راندمان تولید الکتریسته

افزایش راندمان در یک نیروگاه سوختی درجه پایین یکی از راه کارهای مورد بحث برای تحقیقات است. در یک نیروگاه سوختی درجه پایین حتی کسر کوچکی در بهبود راندمان، باعث یک ذخیره بزرگ در هزینه سوخت سالیانه می شود. سیکل کالینا تحولی است که در آن انرژی حرارتی به مکانیکی تبدیل می شود و در آن می توان حرارت اتلافی در دمای پایین را به انرژی مفید مکانیکی در راندمانی بهتر از دیگر انواع ماشینهای حرارتی تبدیل کرد. در این سیکل بر خلاف سیکل رانکین، از مخلوط آب و آمونیاک بعنوان سیال سیکل استفاده می شود لذا با تنظیم مناسب این دو سیال در نقاط مختلف سیکل می توانیم بهترین شرایط را برای بهینه سازی راندمان کل سیکل ایجاد کنیم و بدلیل اینکه دو نوع سیال در سیکل داریم لذا لازم است تجهیزات اضافی در سیکل در نظر بگیریم. سیمل کالینا بعنوان رقیبی اصلاح شده برای سیکل رانکین بخار، تکامل یافته است. با استفاده از مخلوط آب و آمونیاک بعنوان سیال سیکل و سیستم چگالنده ای بر اساس اصول تبرید جذبی، راندمان سیکل پایه کالینا حدود 10 درصد بیشتر از سیکل معمولی رانکین خواهد بود. هدف کاهش اتلاف انرژی و افزایش راندمان سیستم می باشد. جهت افزایش راندمان سیکل رانکین، می توان آنرا با سیکل کالینا ترکیب نمود بدین صورت که خروجی توربین فشار قوی وارد سیکل کالینا شده ویک توربین را به چرخش در می آورد سیکل کالینا- رانکین توان خروجی بالاتری از سیکل بخار رانکین تولید می کند و راندمان سیکل رانکین را افزایش می دهد همچنین می توان از خروجی دودکش بویلر واحدهای بخار جهت استفاده در سیکل کالینا و افزایش راندمان نیروگاه بخار استفاده نمود. این امر نه تنها باعث افزایش راندمان نیروگاه بخار شده بلکه باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهبود مسائل زیست محیطی می گردد علاوه بر این استفاده از خروجی دودکش موتورهای دیزل و توربین های گاز می تواند جهت تولید برق استفاده گردد. در این مقاله افزایش راندمان الکتریکی یک موتور گاز سوز با تولید توان نامی 8.3MW شرکت HUNDAY به واسطه ترکیب خروجی دودکش آن با سیکل کالینا بررسی شده است و آنالیز انرژی- اگزرژی برای سیکل کالینای ترکیبی انجام شده است.

کلیدواژه ها:

سیکل کالینا ، سیکل رانکین ، اگزرژی ، خواص ترمودینامیکی