بهبود عملکرد یک سیکل ترکیبی جهت بازیابی انرژی و اگزرژی گاز طبیعی مایع شده

افزایش آگاهی از محدودیت منابع انرژی در دنیا باعث آن شده است که بعضی از دولتها در سیاست خود در مورد انرژی تجدید نظر نمایند و از هدر رفتن انرژی بطور جدی جلوگیری کنند. این امر همچنین باعث شده که جوامع علمی توجه خود را به وسایل تبدیل انرژی معطوف نموده روشهای تازه ای جهت استفاده بهتر از منابع محدود انرژی های موجود ارائه نمایند. استفاده از سوخت های فسیلی به عنوان منابع انرژی، موجب آلودگی هوا می شود. انتشار گاز دی اکسید کربن حاصل از احتراق، نقش اساسی را در میزان اثر گلخانه ای جهانی بازی می کند. امروزه استفاده از منابع انرژی با تاثیر گذاری کم بر روی آلودگی هوا و محیط زیست لازم می باشد و همچنین استفاده قابل توجیه از منابع انرژی را می طلبد. گاز طبیعی به علت داشتن مزایای فراوان جایگاه ویژه ای در بین سایر سوخت های فسیلی دارد. مهمترین عامل جهت استفاده از گاز طبیعی مساله انتقال آن است. استفاده از خطوط لوله بعلت هزینه های سرسام آور و محدودیت های استفاده از آن، همیشه چاره ساز نیست، بلکه گاهی استفاده از کشتی های مخصوص حمل و نقل گاز طبیعی مایع شده راه حل مناسبتریبرای استفاده از مزایای گاز طبیعی است. گاز طبیعی مایع شده یک منبع انرژی نسبتاً پاک است که معمولاً به عنوان سوخت جهت مصارف خانگی و صنعتی استفاده می شود. استفاده از گاز طبیعی مایع شده در سالهای اخیر به صورت صعودی افزایش پیدا کرده بطوریکه آنرا به سومین منبع انرژی پس از زغال سنگ و نفت خام تبدیل کرده است. قانون اول ترمودینامیک به کمیت و بقای انرژی می پردازد. این قانون صرفاً به صورت ابزاری ضروری برای متولیان امور انرژی در ارتباط با یک تحول بروز می نماید، و به مهندسین راهنمایی لازم را نمی دهد. اما قانون دوم به کیفیت انرژی پرداخته و بیشتر به تجزیه و تحلیل انرژی در خلال یک تحول، انتروپی تولید شده و هدر رفتن مجالها و فرصتهای انجام کار می پردازد و میدان وسیعی برای اصلاح و توسعه پیشنهاد می کند. امروزه برای بهبود عملکرد سیکل های توانی رایج، از گاز طبیعی مایع شده به عنوان چاه حرارتی استفاده می کنند. با توجه به پتانسیل بالایی که گاز طبیعی مایع در خود دارد، در پایان نامه حاضر ابتدا به بررسی سیکلهای موجود جهت بازیابی اگزرژی گاز طبیعی مایع شده پرداخته در ادامه سیکل جدیدی را جهت بهبود راندمان انرژی و اگزرژی پیشنهاد کرده و مزایا و معایب آن نسبت به سیکلهای موجود بررسی خواهد شد. در سیکل جدید، ترکیبی از روشهای بهبود راندمان مانند استفاده از توربین انبساطی گاز طبیعی مایع شده، نصب مبدّل های بازیاب در نقاط بهینه و استفاده از سیالات مناسب جهت سیکل واسطه و خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور توسط گاز طبیعی مایع شده مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت سیکل پیشنهادی با محاسبه هزینه های خرید، تعمیرات و نگهداری اجزاء مختلف سیکل از نظر ترمو-اقتصادی بهینه سازی می شود. در این بهینه سازی نشان داده شده است که سیکل پیشنهادی تقریباً در هر ثانیه یک دلار سود خواهد داشت.