بهینه سازی چند هدفه سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

نتایج بهینه سازی چند هدفه برای یک سیستم تولید هم زمان براساس یکپارچه سازی غیر مسقیم از پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) و توربین گاز (GT) با استفاده الگوریتم ژنتیک گزارش شده است. در این مورد، پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز با سیالات عامل متفاوت و تحت فشارهای مختلف کار می کنند و فقط گرما بین این دو سیستم منتقل می شود. برای تهیه آب داغ از جریان خروجی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز یک بازیاب حرارتی قرار داده می شود. بهینه سازی چند هدفه برای تعیین پارامترهای طراحی بهینه اعمال می شود که در آن بازده اگزرژی ماکزیمم و مجموع هزینه های واحد محصولات، مینیمم است. نتایج نشان می دهد که طراحی بهینه ی نهایی، بازده اگزرژی را به 59.52% و مجموع هزینه های واحد محصولات (SUCP) را به 92.82$GJ^-1 می رساند، که یک مرز بینابین میان بهینه سازی تک هدفه ترمودینامیکی و بهینه سازی تک هدفه ی اگزرژی اقتصادی است. همچنین نشان داده شده است که محفظه احتراق، بازیاب حرارتی و پس سوز گرمایی (afterburner) بیشترین سهم را در از بین بردن اگزرژی سیستم دارند. علاوه بر این 39.74% از اگزرژی سوخت در اجزای سیستم از بین می رود. فاکتور اگزرژی اقتصادی کلی سیستم 49.62% می باشد. بنابراین، هزینه های سرمایه گذاری اجزا ممکن است عملکرد اگزرژی اقتصادی سیستم را بهبود بخشد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، اگزرژی اقتصادی ، بهینه سازی چند هدفه ، توربین گاز ، تولید هم زمان