بهينه سازي اگزرژي - اقتصادي سيستم يكپارچه پيل سوختي اكسيد جامد، توربين گازي و شيرين سازي آب دريا

كارشناسي ارشد

چكيده اهميت انرژي و آب باكيفيت بالا در سال‌هاي اخير به‌طور قابل‌ملاحظه‌اي افزايش يافته است. پيش‌بيني‌ها از افزايش شديد تقاضاي انرژي و كمبود شديد آب تا 20 سال آينده خبر مي‌دهد. يكي از راه‌هاي حل معضل كمبود آب، شيرين‌سازي آب شور اقيانوس‌ها به روش حرارتي است. شيرين‌سازي به روش‌هاي حرارتي درصورتي قابل رقابت با ساير روش¬ها است كه حرارت مورد نياز آن توسط يك سيكل حرارتي تامين گردد. كه از سيكل‌ حرارتي تركيبي پيل سوختي اكسيد جامد و توربين گازي به عنوان تامين¬كننده ي حرارت مورد نياز مي توان استفاده كرد. نتيجه‌ي تركيب اين دو سيستم، كاهش مصرف انرژي، كاهش آلايندگي، بازدهي بالا و كاهش هزينه‌هاي راه‌اندازي و تعمير و نگهداري در مقايسه با سيستم‌هاي مستقل خواهد بود. در اين پروژه سيستمي متشكل از توربين گازي، پيل سوختي اكسيد¬جامد و آب‌شيرين‌كن حرارتي چندمرحله‌اي در نظر گرفته‌شده است. تحليل‌هاي ترموديناميكي، اگزرژي، اقتصادي و قابليت اطمينان بر سيستم فوق‌الذكر اعمال شد. بررسي اين سيستم راندمان حرارتي و اگزرژي، 60% و 57% را در اختيار ما قرار داده است. هزينه و درآمدهاي موجود در سيستم تخمين زده شده و همچنين اثرات چند پارامتر مهم طراحي بر رفتار سيستم كاملاً مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با بهينه‌سازي سيستم و تعيين مقادير بهينه چند پارامتر مهم طراحي، بازده اگزرژي سيستم تا 63 % افزايش يافته است. تحليل پاياني نيز مربوط به محاسبه‌ي دسترس‌پذيري سيستم مي‌باشد كه مقدار قابليت اطمينان كلي آن را 842/0 نشان مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: آب‌شيرين‌كن حرارتي، بهينه‌سازي اگزرژي ، پيل سوختي اكسيد جامد، توربين گازي

188442

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

دكتر روح اله احمدي