مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدلسازی و آنالیز ترمواکونومیکی یک نیروگاه سیکل ترکیبی پیل سوختی و میکروتوربین گازی

نویسندگان
1 عضو هیات علمی-دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 عضو هیات علمی/دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
هدف این تحقیق تحلیل ترمواکونومیکی یک سیکل هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز جهت کاربرد در یک نیروگاه تولید همزمان مقیاس کوچک می باشد. با توجه به این که پیل سوختی منبع اصلی تولید توان در سیستم های هیبریدی است، در این تحقیق برای دست یابی به نتایج دقیق تر محاسبات کامل الکتروشیمیایی، حرارتی و ترمودینامیکی در پیل سوختی انجام شده و بر خلاف بیشتر تحقیقات انجام شده دمای پیل ثابت فرض نشده است. بررسی عملکرد سیستم هیبریدی نشان می دهد که افزایش فشار کاری سیستم و نسبت هوا به سوخت ورودی به آن به دلیل کاهش دمای پیل و در نتیجه دمای گازهای ورودی به توربین، سبب افت راندمان الکتریکی و همچنین افزایش قیمت برق تولیدی در آن می گردد. نتایج دیگر این تحقیق نشان می دهد که با در نظر گرفتن عمر اقتصادی سیستم، استفاده از این نوع سیستم های هیبریدی در مقایسه با یک میکروتوربین گازی از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و قیمت برق تولیدی آن کمتر می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Thermo-economic modeling and analysis of a combined fuel cell and micro gas turbine power plant cycle

نویسندگان English

jamasb pirkandi 1
majid Ghassemi 2
2 Prof. of Mech. Eng., K.N. Toosi Univ. of Technology, Tehran, Iran
چکیده English

The purpose of this study is thermo-economic analysis of a combined fuel cell and micro gas turbine power plant cycle for using in small scale CHP systems. Since the fuel cell is the main source of power generation in hybrid systems, in this study, complete electrochemical, thermal and thermodynamic calculations are performed to obtain more accurate results; and unlike most studies, the cell temperature is not assumed constant. The performance analysis of the hybrid system shows that increasing the pressure and air to fuel ratio, causes to loss of electrical efficiency and increase in the electricity price because of reduction in cell and turbine inlet gas temperatures. The other results of this study show that considering the economic life of the system, making use of this type of hybrid systems is economical and generates less electricity price in comparison with micro gas turbine.

کلیدواژه‌ها English

Power plant
Solid oxide fuel cell
Thermo-economic analysis
Total revenue requirements
Electricity price