تحلیل پارامتریک و بهینه سازی سیستم جدید تولید سه گانه بر پایه پیل سوختی اکسید جامد لوله ای

در این تحقیق، مطالعه پارامتریک و بهینه سازی سیستم تولید سه گانه جدید پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن، توربین گاز، مولد بخار بازیافت حرارت، چرخه تبرید جذبی گکس و مبدل بازیافت حرارت جهت تولید توان، سرمایش و گرمایش موردبررسی قرارگرفته است. برخلاف بیشتر تحقیقات انجام شده که مولد بخار بازیافت حرارت را پایین دست چرخه تبرید قرار داده بودند، در این تحقیق به منظور مدیریت گرمای هدر رفت، مولد بخار بازیافت حرارت در بالادست چرخه تبرید قرار داده شده است. با توجه به اهمیت نقش پیل سوختی در سیستم معرفی شده تحلیل الکتروشیمیایی کاملی در پیل انجام شده و در تمام شرایط کاری دمای پیل محاسبه می شود. در ادامه، بامطالعه پارامتریک سیستم ترکیبی اشاره شده، تاثیرات چگالی جریان، ضریب مصرف سوخت، نسبت فشار کمپرسور و ضریب بهره برداری هوا بر روی پارامترهای عملکردی سیستم، بررسی شده است. پس از بررسی پارامتریک، بهینه سازی سیستم به روش الگوریتم ژنتیک به منظور تعیین نقاط بهینه عملکردی انجام گرفته است. با توجه به نتایج بهینه سازی و اگزرژواکونومیکی سیستم بهینه ، کمینه مجموع هزینه واحد اگزرژی محصولات، نرخ هزینه تخریب اگزرژی و ضریب اگزرژواکونومیکی کل سیستم بهینه به ترتیب 2/277 دلار بر گیگا ژول، 8/40 دلار بر ساعت و 8/27 درصد حاصل شدند؛ بنابراین افزایش هزینه سرمایه گذاری اولیه اجزا می تواند عملکرد اگزرژواکونومیکی سیستم را بهبود بخشد.