مدل سازی ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی، اقتصادی، زیست محیطی و بهینه سازی چند هدفه سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و میکرو توربین گازی با هدف شیرین سازی آب بر اساس الگوریتم ژنتیک

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک
  • نویسنده محمد برزگر
  • استاد راهنما محمد عامری
  • سال انتشار 1392
چکیده

امروزه یک گزینه برای تأمین انرژی مورد نیاز آب شیرین کن های حرارتی، ترکیب آن ها با سیکل های تولید توان به عنوان نیروگاه های دو منظوره است. در این پژوهش یک سیستم ترکیبی شامل پیل سوختی اکسید جامد، توربین گازی، بویلر بازیاب حرارت و آب شیرین کن حرارتی چند مرحله ای پیشنهاد گردید. با استفاده از نرم افزار متلب، به مدل سازی ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی سیکل پیشنهادی پرداخته شد. انتخاب آنالیزهای مختلف بر روی سیکل پیشنهادی موجب یک نتیجه گیری جامع از آن خواهد شد که با در نظر گرفتن تمامی جوانب می توان سیکل مورد نظر را از لحاظ فنی و اقتصادی با دیگر سیکل ها مقایسه نمود. ظرفیت الکتریکی این سامانه 3/79 گاز در بویلر بازیاب، همچنین تولید آب به وسیله آن در آب شیرین کن از دلایل این افزایش راندمان می باشد. 27% از تخریب اگزرژی سیستم مربوط را به اتاق احتراق بوده و بعد از آن بویلر بازیاب و آب شیرین کن به ترتیب با 7/5% و 17/35% دارای بیشترین تخریب اگزرژی می باشند. همچنین کاربرد پیل سوختی باعث کاهش شدید تخریب اگزرژی در اتاق احتراق و کل سیکل و در مقابل افزایش هزینه های اولیه نیروگاه شده است. در نهایت بهینه سازی چند هدفه بر اساس الگوریتم ژنتیک برای این سیستم انجام شد و نقاط بهینه ی پارامتر های عملکردی برای بویلر بازیاب و آب شیرین کن چند مرحله ای تعیین گردید. نتایج در این تحلیل نشان دادند که استفاده از پیل سوختی با چگالی جریان بیشتر دارای هزینه ی کمتر و تولید آب شیرین بیشتری خواهد بود.

منابع مشابه

تحلیل ترمودینامیکی و بهینه سازی چندهدفی سیستم هیبرید متشکل از فرآیند گازی سازی زیست توده، پیل سوختی اکسید جامد و میکرو توربین گاز

در این مطالعه، مدلی عددی به منظور بررسی عملکرد سیستم هیبرید متشکل از بخش‌های؛ گازی‌سازی زیست‌توده، پیل‌سوختی و میکرو توربین‌گاز، ارائه شده و به روش الگوریتم ژنتیک نقاط بهینه عملکردی آن حاصل می‌شوند. زیست‌توده مورد استفاده زائدات جنگلی بوده و گازی‌سازی به روش ترمودینامیک تعادلی اصلاح‌شده مدل می‌شود. زیست‌گاز در پیل سوختی برای تولید توان الکتریکی به‌کار رفته و باقی-مانده‌ی سوخت پس از احتراق در یک...

متن کامل

بهینه سازی چند هدفه سیستم هیبرید میکروتوربین و پیل سوختی اکسید جامد با استفاده از الگوریتم ژنتیک

بهینه‌سازی فنی، اقتصادی و زیست محیطی سیستم هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز در بار کامل به منظور تولید توزیع شده انرژی الکتریکی در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک روش بهینه‌سازی چند هدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. سیستم هیبرید توسط یک کد کامپیوتری مدلسازی حرارتی شده و نتایج مدلسازی عملکرد سیستم  با استفاده از داده های موجود در مراجع مورد اعتبارسن...

متن کامل

مدل سازی و بررسی پارامتریک سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گازی

برای بهبود عملکرد و افزایش بازده میکروتوربین‌های گازی می توان آنها را با پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) که دمای عملکردی بالایی دارد، ترکیب نمود. در این مقاله، مدل یک سیستم ترکیبی میکروتوربین گازی و پیل سوختی اکسید جامد ارائه شده است. ظرفیت پیل سوختی نقش موثری در راندمان کلی سیستم ترکیبی دارد. به همین دلیل، اثر تعداد سلول های پیل سوختی اکسید جامد در نظر گرفته شده (ظرفیت پیل سوختی)، بر عملکرد سیستم...

متن کامل

شبیه سازی و آنالیز ترمودینامیکی سیکل ترکیبی توربین گازی مجهز به پیل سوختی اکسید جامد لوله ای و بررسی میزان برگشت ناپذیری سیستم ترکیبی

This paper presents a gas turbine cycle combined with a solid oxide fuel cell with hydrogen fuels is thermodynamically modeled. In this way all components of the system are separately modeled. Fuel cell model presented, as well as show its behavior in different condition performance. Then, the effects of various parameters on efficiency, power and entropy generation was evaluated and for acc...

متن کامل

مدل سازی ترمواکونومیکی و تحلیل پارامتری چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی

در این پژوهش با رویکرد توسعه پایدار، تحلیل ترمواکونومیکی چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی انجام شده است. در ابتدا با معرفی چرخه پیشنهادی و ارایه متدولوژی مدل‌ سازی، شبیه‌سازی چرخه با توسعه یک مدل ترمودینامیکی و با استفاده از کدنویسی در محیط نرم‌افزار EES صورت گرفته و معادله ‌های موازنه جرمی، انرژی و الکتروشیمی به ‌صورت هم ‌زمان حل شده‌اند. با معرفی ...

متن کامل

بهینه سازی چند هدفه سیستم هیبرید میکروتوربین و پیل سوختی اکسید جامد با استفاده از الگوریتم ژنتیک

بهینه سازی فنی، اقتصادی و زیست محیطی سیستم هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز در بار کامل به منظور تولید توزیع شده انرژی الکتریکی در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک روش بهینه سازی چند هدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. سیستم هیبرید توسط یک کد کامپیوتری مدلسازی حرارتی شده و نتایج مدلسازی عملکرد سیستم  با استفاده از داده های موجود در مراجع مورد اعتبارسن...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023