تحلیل اگزرژواکونومیک سیستم تولید سه‌گانه بر مبنای پیل سوختی اکسیدجامد با ریفُرمر خارجی و دی‌متیل‌اتر

در مطالعۀ حاضر، یک سیستم تولید سه‌گانه پیشنهادی بر اساس پیل سوختی اکسید جامد با ریفُرمر خارجی، سیستم تبرید گَکس و بازیاب حرارتی از دیدگاه ترمودینامیکی و اگزرژواکونومیکی مورد بررسی قرار گرفته است. از یک ریفُرمر خارجی برای تبدیل سوخت دی‌متیل‌اتر به هیدروژن، جهت مصرف در واکنش‌های الکتروشیمیایی پیل سوختی استفاده شده است. تأثیر پارامترهای اساسی (ضریب بهره‌وری سوخت و دمای جریان ورودی به آند) بر روی چندین متغیر(بازده انرژی و اگزرژی، تخریب اگزرژی و هزینه واحد توان تولیدی) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که بازده انرژی سیستم پیشنهادی از بازده پیل سوختی به تنهایی بیش از 38% بیشتر است. مطالعه نشان می‌دهد که بالاترین میزان تخریب اگزرژی در پس‌سوز، پیل سوختی و بازیاب حرارتی رُخ می‌دهد. بالا بردن دمای جریان ورودی به آند موجب نزولی شدن روند تخریب اگزرژی در پس‌سوز و پیل سوختی می‌شود در حالی که بر روی بازیاب حرارتی تأثیری معکوس دارد. هزینۀ واحد توان تولیدی تحت شرایط مُعیّن برابر با $/GJ 51/23 است و با افزایش ضریب بهره‌وری سوخت و یا افزایش دمای جریان ورودی به آند روند نزولی دارد. افزایش ضریب بهره‌وری سوخت موجب افزایش تمامی بازده‌های قانون دوم به میزان 12% می‌شود. تأثیر افزایش دمای جریان ورودی به آند بر بازده‌های قانون دوم نیز مثبت است ولی تأثیر آن نسبت به افزایش ضریب بهره‌وری سوخت پایین‌تر بوده و بازده‌ها 8% افزایش می‌یابند.