بررسی سیکل فرابحرانی دی اکسید کربن با تراکم مجدد: مقایسه از دیدگاه تحلیل اگزرژی پیشرفته و ترمواکونومیک

Abstract

در این مقاله، سیکل فرابحرانی دی اکسید کربن با تراکم مجدد به طور همزمان از دیدگاه تحلیل اگزرژی پیشرفته و ترمواکونومیک، به منظور شناخت پتانسیلهای واقعی بهبود و اولویت بندی صحیح بهینه سازی اجزا، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. در تحلیل اگزرژی پیشرفته این سیکل برای اولین بار، علاوه بر محاسبه نابودی اگزرژی برونزای کل برای جزء k، سهم و تاثیر هر یک از دیگر اجزا و ترکیب آنها در بروز این ناکارآمدی نیز مشخص شده است. در تحلیل ترمواکونومیک سیستم نیز هزینه واحد محصول، هزینه سرمایه گذاری و هزینه نابودی اگزرژی برای اجزاء سیستم محاسبه شده است. اگرچه با توجه به تحلیل اگزرژی معمولی، بیشترین نابودی اگزرژی مربوط به رآکتور و پس از آن به ترتیب پیش خنککن، بازیاب دما پایین و بالا و توربین میباشد؛ اما اولویت بهینه سازی براساس تحلیل اگزرژی پیشرفته، به ترتیب به بازیاب دما بالا، توربین، کمپرسور1، پیش‌خنککن، بازیاب دما پایین، کمپرسور2 و رآکتور اختصاص می یابد. همچنین، بر اساس تحلیل ترمواکونومیک، بهبود توربین و رآکتور، توجیه اقتصادی ندارد. با این حال نتایج نشان می دهد که حتی با صرف نظر کردن از بهبود این دو جزء، به دلیل بالا بودن هزینه اقتصادی آنها، و با بهبود سایر اجزای سیکل براساس اولویت بندی تحلیل اگزرژی پیشرفته امکان افزایش بازده اگزرژی سیکل از 29/47% به 47/63 % و بازده انرژی سیکل از 15/34% به 84/45 % وجود دارد.