تحلیل ترمودینامیکی سیستم هیبریدی توربین گاز و پیل سوختی اکسید جامد با استفاده از تزریق آب

امروزه بدست آوردن سیستم های تولید توان با راندمان بالا و پخش آلودگی کم بسیار حائز اهمیت است. پیل های سوختی اکسید جامد به خاطر انعطاف پذیری در مصرف انرژی های تجدید پذیر و پتانسیل بسیار خوب برای استفاده در ترکیب با نیروگاه های گازی بسیار مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است. در این پایاننامه یک سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با یک نیروگاه گازی با سوخت ورودی گاز طبیعی به عنوان سیستم پایه در نظر گرفته شده است. از آن جا که تزریق آب به سیکل توربین گاز یکی از فناوری های شناخته شده افزایش کارایی میباشد، در این جا برای افزایش کارایی سیستم پایه بکار رفته است. برای تمام اجزا سیستم تحلیل ترمودینامیکی بطور مجزا انجام شده است. نتایج کارایی سیکل پایه در شرایط عملکرد خاص با تحقیقات گذشته مورد مقایسه قرار گرفت که از تطابق بسیار خوبی برخوردار بود. نتایج نشان می دهد که سیستم ارتقا یافته می تواند به راندمان قانون اول بالاتر از 62% و عملکرد اگزرژی بالاتر از 59% برسد. برای سیستم ارتقا یافته دیده میشود که توان سیستم و بازده قانون اول ودوم به ترتیب 5/6، 5/4و 6/5 درصد افزایش یافته است و میتوان بطورشهودی گفت که یک روش بسیار مفید در جهت هرچه بهینه کردن سیستم پایه برای نیروگاههای آینده خواهد بود. همچنین با مطالعه پارامتری سیستم، تاثیر تغییر نرخ جریان سوخت و فشار عملکرد سیستم و چگالی جریان پیل سوختی بر عملکرد قانون اول، اگزرژی وآلایندگی آن در جو بررسی شده است. نتایج نشان می دهد افزایش نرخ جریان سوخت و چگالی جریان پیل سوختی باعث کارایی ضعیف سیستم شده و افزایش فشار عملکرد پیل سوختی باعث کارایی بهتر سیستم خواهد شد.