بهینه سازی اگزرژی-اقتصادی سیکل توربین گاز

بدلیل اهمیت روز افزون انرژی بهینه سازی سیستم های تولید قدرت امری ضروری می باشد به منظور دستیابی به بازده بالاتر اقداماتی نظیر افزودن بازیاب حرارتی در گازهای خروجی در یک سیکل بازیاب و یا سیکل ترکیبی و همچنین استفاده از خنک کن میانی در یک کمپرسور چند مرحله ای ، تزریق بخار و... صورت گرفته است. در تحلیل اگزرژی-اقتصادی (ترمواکونومی)، مجموع نرخ قیمت انهدام اگزرژی و نرخ قیمت خرید تجهیزات اجزاء سیکل، محاسبه می گردد. در این تحقیق یک سیکل توربین گاز دارای بازیاب حرارتی، خنک کن میانی و همراه با تزریق بخار از لحاظ ترمواکونومیکی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با تحلیل ترمودینامیکی مقایسه می گردد. برای این منظور ابتدابا استفاده از قانون اول ترمودینامیک برای اجزاء سیکل و با حل معادلات و مراجعه به جداول ترمودینامیکی، متغیرهای ترمودینامیکی مانند دما و فشاردر نقاط مختلف سیکل بدست می آیند. قابل توجه است که درکارحاضر پارامترهای مهم موثر بر کارایی سیکل که به صورت نسبت فشار کمپرسور، درصد هوای اضافی در واکنش احتراق، دمای ورودی به توربین گاز،دمای هوای ورودی به سیکل، رطوبت نسبی هوای ورودی و نسبت جرمی بخار آب تزریقی به محفظه احتراق به هوای ورودی به سیکل در نظر گرفته شده اند. با استفاده از معادله بالانس اگزرژی برای اجزاء سیکل، مقدار انهدام اگزرژی هر یک از اجزاء سیکل بدست می آید. و در نهایت با استفاده از بالانس قیمت برای اجزاء سیکل، قیمت واحد اگزرژی در نقاط مختلف سیکل بدست می آیند. در این تحقیق همچنین تابع هدفی به صورت مجموع هزینه های مربوط به سرمایه گذاری اولیه و تعمیر و نگهداری و همچنین هزینه های مربوط به اگزرژی تخریب شده در نظر گرفته شده است که با در نظر گرفتن قیود مناسب و عملی به کمک الگوریتم ژنتیک کمینه می گردد تا پارامتر های مربوطه از جمله پارامترهای اقتصادی بهینه گردد.