طراحی سیستم هیبرید انرژی بادی و بیوماس و استفاده از chp جهت تولید توان و متانول

هدف از انجام پایان نامه ی حاضر، بررسی ترکیب سیستم های توان سیکل میکروتوربین به عنوان سیکل بالا دستی و سیکل آلی رانکین به عنوان سیکل پایین دستی با دیدگاه استفاده از گاز لندفیل-های زباله به صورت مستقیم و بدون جداسازی دی اکسیدکربن و متان است. بدین منظور، ابتدا میزان گاز تولید از لندفیل بصورت تخمینی محاسبه گشته و سپس تغذیه یک واحد میکروتوربین می گردد. پس از تولید توان از واحد بالا دستی، گازهای اگزوز منبع دما پایین سیکل پایین دستی را تامین می-کنند. سیال های آلی مورد مطالعه، از سه دسته ی خشک، مرطوب و آیزنتروپیک؛ یعنی، hfe7100، r113، r141b، r290، r600، r600a و rc318 و مخلوط سیال های هیدروکربنی r290 و r600 با درصد های مولی 25-75 و 50-50 % هستند. توان مخصوص خروجی از سیکل آلی رانکین در نسبت فشار 12 میکروتوربین، 29 الی 34% توان مخصوص سیکل بالا دستی است. مخلوط یک سیال آلی مرطوب و خشک، بازدهی سیکل آلی رانکین با سیال مرطوب را بیش از 2 برابر تغییر می-دهد. همچنین، تحلیل اگزرژی سیکل نشان می دهد که 81% تخریب اگزرژی سیکل بالا دستی در محفظه احتراق و 60% تخریب اگزرژی سیکل پایین دستی در اواپراتور رخ می دهد. افزایش نسبت فشار میکروتوربین از 8 به 16، باعث کاهش برگشت ناپذیری و تخریب اگزرژی سیکل آلی رانکین می-گردد. بازده اگزرژی سیکل آلی رانکین در محدوده فشار متغیر اواپراتور برای سیال های عامل، r113 و r141b در بازه 44 الی 49.5% و برای r290 در بازده 16.4 الی 37.6% بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که با مخلوط کردن r290 و r600، با درصد های مولی به ترتیب 25 و 75، بازده اگزرژی سیکل آلی رانکین به 49% می رسد. استفاده از سیکل آلی رانکین، بازده حرارتی سیکل ترکیبی را بسته به نوع سیال عامل، 3 الی 20% بهبود می بخشد. در نهایت تحلیل اختلاف دمای نقطه ی پینچ به جهت بهینه سازی اواپراتور، انجام گرفته است. کمترین اختلاف دما در فشار یکسان برای سیال های r141b و r113 و به مقدار k 128 و بیشترین مقدار برای rc318 با k 219 حاصل می شود. مخلوط کردن دو سیال هیدروکربنی مرطوب و خشک، تاثیری در اختلاف دمای نقطه ی پینچ در مقایسه با سیکل حاوی سیال عامل خالص مرطوب نشان نمی دهد.