heshmat gazori
-
امروزه با توجه به کاربرد وسیع سیستم های تولید همزمان با منابع انرژی تجدیدپذیر و همچنین نیاز دنیا از نظر اقتصادی و محیط زیستی به این سیستم ها، طراحی و تحلیل ترمودینامیکی آن ها مورد توجه بسیاری از دانشمندان قرار گرفته است. از این رو در کار حاضر، یک سیستم تولید همزمان دو گانه توان و هیدروژن با طرحی نوین، ساده و در عین حال کاربردی ارایه شده است که شامل چرخه توربینگازی، گازساز، چرخه گذربحرانی کربن دی اکسید و الکترولیزر غشاء پروتونی است. طرح مذکور از دیدگاه های قانون اول و دوم ترمودینامیک با نرم افزار حلگر معادلات مهندسی EES شبیه-سازی شده است. سیستم طراحی شده در کنار تولید توان از بیشترین ظرفیت ممکن خود استفاده کرده و سوخت پاک هیدروژن را نیز برای مصرف کننده تامین می کند. در حالت پایه سیستم به ترتیب دارای ظرفیت الکتریکی 92/3 مگاوات بوده و توانایی تولید گاز هیدروژن به میزان 8/608 مترمکعب در ساعت را داراست. میزان سوخت مصرفی چرخه 155/1 کیلوگرم بر ثانیه است. ضریب بهره وری انرژی و بازده اگزرژی سیستم به ترتیب %71/34 و %44/29 است. میزان نابودی اگزرژی کل سیستم نیز برابر 11854 کیلووات است. همچنین محفظه احتراق، توربین گازی و گازساز بیشترین میزان نابودی اگزرژی را به خود اختصاص داده اند. طبق مطالعات پارامتری، مشخص گردید که افزایش دمای ورودی به توربین تاثیر مثبت و افزایش فشار حداکثری چرخه کربن دی اکسید تاثیر منفی بر روی ضریب بهره وری انرژی و بازده اگزرژی کل سیستم دارند.
کلید واژگان: تحلیل قانون اول و دوم ترمودینامیک, گازسازی زباله جامد شهری, تولید هیدروژن, توربین گازی, چرخه رانکین گذربحرانیNowadays, due to the extensive application of renewable-based co-generation systems and also the economic and the environmental necessities, their design and thermodynamic analysis has been conducted by many scientists.In this way, a novel, simple, and practical combined power and hydrogen cogeneration unit has been designed in the present study in which there are gas turbine, gasifier, trans critical Rankine cycle, and proton exchange membrane electrolyzer.This system has been analyzed from first and second laws of thermodynamics by engineering equation solver(EES).The proposed system is able to generate power and hydrogen simultaneously for users.The power and hydrogen production capacities of the system are 3.92 MW and 608.8 cubic meter per hour, respectively which consumes biomass about 1.155 kg/s. The energy utilization factor and second law efficiency ofthe system are 34.71 % and 29.44 %, respectively. It can be seen that the overall exergy destruction of the system is 11854 kW in which gasifier, gas turbine, and combustion chamber have the highest irreversibilities. In addition, it can be concluded that the exergy efficiency of condenser and heat exchanger 3 are the lowest ones among other equipments.According to the parametric studies,it was found that the increasing the inlet temperature ofthe gas turbine has a positive effect and the increasing the maximum pressure ofthe TCO2 cycle has a negative effect on the EUF and the second law efficiency ofthe system.
Keywords: Firest, Second Laws Of Thermodynamics Analysis, MSW Gasification, Hydrogen Production, Gas Turbine, Trans Critical Rankine Cycle
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.