تحلیل انرژی، اگزرژی و ترمواکونومیکی سیکل ترکیبی نوین پیلسوختیاکسیدجامد و ریفرمینگ بخار آب بیوگاز برای تولید همزمان توان و هیدروژن | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 10، دوره 54، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 211-234 اصل مقاله (2.29 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.19189.6987 | ||
| نویسندگان | ||
| الهه سلیمانی؛ سعید قوامی؛ هادی غائبی* ؛ شاهین بصیری | ||
| دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، پیکربندی جدیدی از سیستم ترکیبی پیلسوختیاکسیدجامد/ توربین گازی با سیکل ریفرمینگ بیوگاز با اهداف تولید همزمان توان و هیدروژن ارائه شده است. حرارت خروجی از سیستم پایه پیلسوختیاکسید جامد جهت تأمین انرژی لازم واکنش ریفرمینگ و راهاندازی سیکل ریفرمینگ بیوگاز برای تولید هیدروژن مورد استفاده قرار گرفته است. مدلسازی جامع ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی با استفاده از برنامه ایایاس انجام گرفته است. همچنین مطالعه پارامتریک جهت بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی توان خالص خروجی، بازده انرژی و اگزرژی، نرخ تخریب اگزرژی و مجموع هزینه واحد محصول کل سیستم مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بازده انرژی و اگزرژی سیستم ترکیبی پیشنهادی در مقایسه با سیستم پایه پیلسوختیاکسیدجامد/ توربین گازی بهترتیب به میزان 23/31% و 28/19% افزایش یافته است. توان خالص خروجی و دبی جرمی هیدروژن کل سیستم بهترتیب 2726 کیلووات و 07453 /0کیلوگرم در ثانیه بهدست آمده است. از تحلیل اگزرژی کل سیستم، این نتیجه حاصل شد که جزء پسسوز بیشترین سهم را در بین سایر اجزای سیستم در حدود 26% از نرخ تخریب اگزرژی کل به خود اختصاص داده است. با افزایش دمای ورودی پیل سوختی، ولتاژ پیل در دمای 679 کلوین به حداکثر مقدار میرسد و سپس کاهش مییابد. در نتیجه، بازده انرژی و اگزرژی به بیشترین مقدار رسیده و سپس کاهش مییابد. علاوه بر این، نرخ تخریب اگزرژی و مجموع هزینه واحد محصول کل سیستم ترکیبی بهترتیب برابر 1532 کیلووات و 9400 دلار بر گیگاژول محاسبه شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| سیستم تولید دوگانه؛ پیلسوختیاکسید؛ ریفرمینگ بخار آب؛ انرژی و اگزرژی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,118 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,344 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 458 |
| تعداد مقالات | 5,785 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,515,768 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,057,541 |