تحلیل انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی سیستم تولید چندگانه با انرژی سرد گاز طبیعی مایع

این مقاله به مطالعه و تحلیل یک سیستم ترکیبی تولید چندگانه پیشرفته می پردازد که از گاز طبیعی مایع (LNG) به عنوان منبع انرژی اولیه استفاده می کند. سیستم طراحی شده شامل یک چرخه اصلی برایتون، یک چرخه فوق بحرانی دی اکسیدکربن (sCO₂) و دو چرخه رانکین آلی (ORC) به عنوان زیرسیستم های بازیابی حرارت است. همچنین یک واحد الکترولایزر برای تولید هیدروژن و یک واحد آب شیرین کن به روش اسمز معکوس (RO) در این سامانه ادغام شده اند. سیستم با بهره گیری از انرژی حاصل از احتراق متان در محفظه احتراق، علاوه بر تولید ۱۴۵۴۷۱ کیلووات توان خالص، فرآیند بازگازی سازی LNG را برای تزریق به شبکه گاز شهری انجام می دهد. به طور همزمان، بخشی از توان تولیدی صرف تولید ۴۳.۱ کیلوگرم بر ساعت هیدروژن در الکترولایزر و شیرین سازی ۳۰ کیلوگرم بر ثانیه آب در واحد آب شیرین کن می شود. تحلیل جامع انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی سیستم با استفاده از نرم افزار مهندسی EES انجام شده است. نتایج نشان می دهد که این سیستم یکپارچه ضمن دستیابی به راندمان بالای انرژی و اگزرژی، به طور همزمان چهار خروجی ارزشمند (برق، گاز طبیعی، هیدروژن و آب شیرین) را با مقیاس قابل توجه ارائه می نماید.

کلیدواژه ها:

سیستم تولید چندگانه ، گاز طبیعی مایع (LNG) و بازگازی سازی ، چرخه برایتون-فوق بحرانی CO₂ ، تحلیل اگزرژی ، اگزرژی-اقتصادی