تحلیل ترموزیست محیطی مبدل حرارتی در سیکل گازی

در این تحقیق از روش بهینه سازی ترمواکونومیکی - زیست محیطی که ترکیبی از مفاهیم ترمودینامیکی، زیست محیطی و بهینه سازی اقتصادی می باشد برای تحلیل یک نیروگاه با نگاه ویژه به مبدل آن استفاده شده است. بعد از تشکیل مسئله بهینه سازی یعنی فرمول بندی مبدل، تحلیل ترمودینامیکی، اقتصادی و زیست محیطی، بوسیله روش الگوریتمهای تکاملی که جزء روشهای فرا ابتکاری بسیار کارآمد در زمینه جستجوی پاسخهای بهینه یک یا چند هدفه می باشد بهینه سازی گردید و پارامترهای ساختاری مبدل و ترمودینامیکی سیکل تعیین شد. برای بررسی این سیستم دو سناریو در نظر گرفته شد. در سناریوی اول متغیرهای ترمودینامیکی شامل دمای خروجی از محفظه احتراق، راندمان ایزنتروپیک توربین و کمپرسور، نسبت فشار کمپرسور و متغیر های ساختاری که شامل قطر داخلی و خارجی لوله های مبدل، طول لوله مبدل، گام لوله، قطر داخلی پوسته، قطر خارجی بافل دیسک شکل و قطر خارجی دسته لوله قطر داخلی بافل دونات شکل و قطر داخلی دسته لوله بهینه سازی گردید. در این سناریو راندمان اگزرژتیک سیستم از 2/28 به 9/36 افزایش یافته و هزینه زیست محیطی از 26/50 به 13/37 و هزینه محصول از 2262 به 1936 کاهش یافته است. در سناریوی دوم بعد از بهینه سازی متغیرهای تصمیم که شامل متغیرهای ساختاری و عملکردی مبدل می باشد راندمان اگزرژتیک سیستم از 2/28 به 2/29 افزایش یافته و هزینه زیست محیطی از 26/50 به 385/48 کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، ترمواکونومیکی ، زیست محیطی ، مبدل حرارتی ، سیکل گازی ، ایزنتروپیک ، اگزرژی