سیکل ترکیبی

در این مقاله استفاده از سیالات آلی مختلف در سیکل آلی رانکین در ترکیب با سیکل توربین گاز بررسی شده است. تجزیه و تحلیل انجام شده، بررسی قوانین اول و دوم ترمودینامیک را برای چهارده سیال آلی ارائه می دهد. با استفاده از قوانین اول و دوم ترمودینامیک، عملکرد سیکل می تواند تحت شرایط کاری گوناگون برای سیالات کارکن مختلف بررسی گردد. تاثیر سوپرهیت کردن بر روی برخی از سیالات آلی بررسی شده است. نتایج مناسبی برای سیکل ترکیبی با سیال R245fa، پروپان وR152a بدست آمد. نتایج نشان می دهد که در درجه حرارت پایین بیشترین بازده کلی بدست می آید. همچنین نتایج در دمای بیش از 100 درجه سانتیگراد نشان می دهد که سیکل ترکیبی با سیال R113 حداکثر بازده را دارد.

در این پژوهش، یک نیروگاه سیکل ترکیبی با ظرفیت اسمی 500 مگاوات شامل دو واحد گازی و یک واحد بخار مورد توجه بوده که به کمک نرم افزار متلب مدل سازی ترمودینامیکی شده و نتایج حاصل از مدلسازی با اطلاعات طراحی سیستم کنترل شده است. در ادامه، با لحاظ کردن متغیرهای تصمیم گیری، توابع هدف بهینه شده است. در این بهینه سازیِ چند هدفه که توسط الگوریتم ژنتیکِ مرتب سازی غیر مغلوب انجام شده است، سه تابع هدف راندمان اگزرژی، انتشار گاز دی اکسیدکربن و هزینه برق تولیدی متشکل از هزینه سوخت تزریق شده به محفظه احتراق، هزینه تخریب اگزرژی، هزینه سرمایه گذاری و هزینه آلایندگی های زیست محیطی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که راندمان نیروگاه سیکل ترکیبی به پارامترهای طراحی از قبیل دمای ورودی به توربین گاز، نسبت تراکم کمپرسور و دمای نقطه پینچ وابسته بوده و هرگونه تغییر در این پارامترها منجر به تغییر قابل ملاحظه در توابع هدف می شود به گونه ای که راندمان این نیروگاه پس از بهینه سازی به مقدار 12/8 درصد افزایش و نرخ حرارت متناظر با آن از مقدار kj/kwh 7233 به مقدار kj/kwh 7023 کاهش خواهد یافت. همچنین تخریب اگزرژی کل سیستم 23/7 درصد کاهش را نشان می دهد.