طراحی و تحلیل سیستم جدید سیکل رنکین آلی با محرک اولیه توربین گاز SGT-400 مطالعه موردی: منطقه نار- کنگان(جنوب ایران)

Abstract

در این تحقیق، طراحی و تحلیل یک سیستم تولید همزمان با سیال عامل های مختلف از نظر ترمودینامیکی و اقتصادی مورد مطالعه قرارگرفته است. از مدل اگزرژی- اقتصادی و اگزرژی- زیست محیطی برای بررسی سیستم با تکیه بر هزینه محصولات، استفاده شده است. طراحی سیستم جدید برپایه سیکل رنکین آلی با محرک اولیه توربین گاز جهت برآورده نمودن اهداف مورد نیاز ایستگاه تقویت فشار منطقه نار- کنگان می باشد. این اهداف عبارتند از: تولید الکتریسیته، توان سرمایش و هزینه های تولید. با استفاده از آنالیز حساسیت، پارامترهای دمای ورودی به توربین، دیگ بخار و چگالش و فشار ورودی به توربین مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که دی کلرو تری فلورو اتان و تولوئن عملکرد بهتری در تولید الکتریسیته (1.612 مگاوات) و تولید سرمایش (6.282 مگاوات) دارند. در حالیکه دی اکسید کربن از نظر اقتصادی (103.5 دلار بر مگاژول) عملکرد بهتری دارد. با افزایش دما و فشار ورودی به توربین توان سرمایشی کاهش می یابد به جز در سیال دی اکسید کربن که سبب افزایش توان سرمایشی می گردد. همچنین با افزایش دمای چگالش و ورودی به دیگ بخار، توان سرمایشی به ترتیب کاهش و افزایش پیدا می کند. مجموع هزینه محصولات برای همه سیال عامل ها با افزایش دمای ورودی دیگ بخار و توربین و کاهش دمای چگالش، کاهش می یابد. در حالیکه برای دی اکسید کربن، در یک فشار بهینه، هزینه به مینیمم مقدار خود می رسد. محفظه احتراق و دیگ بخار به دلیل بازگشت ناپذیری ها بیشترین نرخ تخریب را در اجزای سیستم دارند.