تحلیل ترمودینامیکی سیستم ترکیبی تولید توان و تبرید جذبی براساس سیکل توربین گاز برایتون با سوخت بیوگاز به همراه آب شیرین کن اسمز معکوس

هدف از پژوهش حاضر، بررسی ترمودینامیکی سیکل نوین ترکیبی تولید توان و سرمایش جذبی بر مبنای سیکل توربین گاز برایتون با سوخت بیوگاز می باشد. اثرگذاری پارامترهایی نظیر دمای ورودی توربین گاز، نسبت فشار کمپرسور، دمای ورودی محفظه احتراق، دمای ورودی توربین بخار و دبی سیال پایه سیکل ترکیبی برروی عملکرد سیستم و همچنین بررسی تاثیر میزان نمک موجود در آب شور دریا بر توان مصرفی پمپ فشار بالا و توان ویژه مصرفی سیستم آب شیرین کن، از اهداف این تحقیق می باشد. مدل سازی ریاضی سیستم پیشنهادی که شامل سیکل توربین گاز برایتون با سوخت بیوگاز و سیکل ترکیبی نوین توان و سرمایش جذبی همراه با سیستم آب شیرین کن اسمز معکوس است، انجام گرفته شده است. سیستم پیشنهادی از نظر قانون اول و دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفته و معادلات انرژی و اگزرژی بروی آن اعمال شده است. نتایج حاصل از مدل سازی نشان می دهد که، بازده انرژی و اگزرژی سیکل پیشنهادی به ترتیب ۴۶/۴۶ % و ۱۸/۴۴ % بوده و میزان توان خالص تولیدی سیستم و میزان سرمایش تولیدی به ترتیب ۹/۱۵۵۲ و ۸/۱۶۵ کیلووات می باشد. در سیستم آب شیرین کن، به ازای ۲۰۰ مترمکعب بر ساعت آب ورودی به سیستم، به میزان ۶۰ مترمکعب بر ساعت آب تصفیه شده تولید می شود. همچنین به ازای همین مقدار جریان ورودی، ۳۵۳ کیلووات توان پمپ فشار بالا مورد نیاز است و توان ویژه مصرفی ۸۸۳/۵ کیلووات ساعت بر مترمکعب خواهد بود. بیشترین میزان تخریب اگزرژی مربوط به محفظه احتراق با مقدار ۱۲۳۲ کیلووات می باشد و بعد از آن، مبدل حرارتی با تخریب اگزرژی ۱/۵۲۳ کیلووات، در رتبه دوم بیشترین تخریب اگزرژی قرار می گیرد. سیکل نوین توان و سرمایش معرفی شده می تواند بخشی زیادی از انرژی هدررفتی ناشی از گاز های داغ خروجی سیکل برایتون را بازیابی کند. سیکل پیشنهادی علاوه بر تولید توان، می تواند سرمایش نیز تولید کند که مزیتی نسبت به سیکل های ساده بازیابی مانند سیکل رانکین آلی می باشد.

کلیدواژه ها:

سیکل ترکیبی ، توربین گاز ، سیکل تبرید جذبی ، آب شیرین کن اسمز معکوس ، تحلیل ترمودینامیکی ، سیال آب-آمونیاک