ارزیابی فنی و اقتصادی نیروگاه تک فاز زمین گرمایی سیکل کالینا
الموضوعات : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکیصادق حاتمی پور 1 , نوید بزرگان 2 , نادیا جلالی فر 3
1 - گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اروندان خرمشهر
2 - گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آبادان
3 - گروه مهندسی شیمی، واحد آبادان، دانشگاه آزاد اسلامی، آبادان، ایران
الکلمات المفتاحية: سیکل کالینا, تخریب اکسرژی, نیروگاه زمین گرمایی,
ملخص المقالة :
در این پژوهش یک نیروگاه زمین گرمایی تک فاز که در آن از سیکل کالینا استفاده شده است مورد ارزیابی فنی و اقتصادی قرار میگیرد. در این گونه سیستمهای تولید توان که در آن سیال خارج شده از زمین دارای یک فاز میباشد، نیروگاه تک فاز گویند. سیکل تولید توان در این نیروگاه، سیکل کالینا میباشد. نرم افزار شبیهساز هایسیس جهت کسب شرایط عملیاتی نیروگاه طراحی شده، مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور کسب اطلاعاتی نظیر میزان انحراف تجهیزات از حالت ایدهآل، از تحلیل اکسرژی استفاده شده است. نتایج نشان میدهند که مبدلهای حرارتی در نیروگاه تک فاز، بیشترین انحراف را از حالت ایدهآل دارند. مبحثی که میتوان آن را تا حدودی نوآوری این پژوهش دانست، بدست آوردن هزینه محصول در نیروگاه با استفاده از ابزار اقتصادی به نام هزینه سالانه سیستم میباشد. این روش یکی از به روزترین تکنیکهای اقتصادی در تحلیل سیسمهای ترمودینامیکی میباشد. این تحلیل نشان میدهد که توربینها به دلیل داشتن هزینه خرید بالا در مقایسه با دیگر تجهیزات در نیروگاه ذکر شده نقش بسزایی در هزینه سرمایهگذاری نیروگاهای زمین گرمایی بازی میکنند. به همین دلیل هست که باید در انتخاب آنها متناسب با سیستم طراحی شده دقت زیادی نمود. از دیگر نتایج بدست آمده از تحلیل اقتصادی نیروگاه میتوان به این نکته اشاره کرد که تنها راه کاهش هزینه تولید محصول، افزایش تولید محصول میباشد.
[1] Li, Y., Liu, Y., Hu, B., & Dong, J., (2020), Numerical investigation of a novel approach to coupling compressed air energy storage in aquifers with geothermal energy, Applied Energy 279, pp 115-781.
[2] Chen, S., Zhang, Q., Andrews-Speed, P., & Mclellan, B., (2020), Quantitative assessment of the environmental risks of geothermal energy: A review, Journal of Environmental Management 276, pp 111-287.
[3] Habibollahzade, A., Houshfar, E., Ashjaee, M., & Ekradi, K., (2020), Continuous Power Generation through a Novel Solar/Geothermal Chimney System: Technical/Cost Analyses and Multi-Objective Particle Swarm Optimization, Journal of Cleaner Production, pp 124666.
[4] Rubio-Maya C., Martínez E., Romero C., Díaz V., Pacheco-Ibarra J., (2016), Techno-economic assessment for the integration into a multi-product plant based on cascade utilization of geothermal energy, Applied Thermal Engineering 108, pp 84–92.
[5] Ratlamwala T., Dincer I., (2013), Comparative efficiency assessment of a multi-flash integrated system based on three efficiency definitions, International Journal of Low-Carbon Technologies 8, pp 238-244.
[6] Shokati N., Ranjbar F., Yari M., (2015), Comparative and parametric study of double flash and single flash/ORC combined cycles based on exergoeconomic criteria, Applied Thermal Engineering 91, pp 479-495.
[7] Ghaebi H., Namin A., Rostamzadeh H., (2018), Exergoeconomic optimization of a novelcascade Kalina/Kalina cycle using geothermal heat source and LNG cold energy recovery, Journal of Cleaner Production 189, pp 279-296.
[8] Smith, R. and Smith R., (1995), Chemical process design . New York McGraw-Hill, pp 8-13.
[9] Cengel Y.A., Boles M.A., (2005),Thermodynamics an engineering approach: 5th ed. New York, McGraw-Hill Science.
[10] Liora, Noam., Zhangb, N., Energy0, (2007), exergy, and Second Law performance criteria, Energy 32, pp 281-296.
[11] Timo B., Morosuk T., Tsatsaronis G., (2017), Exergy-based evaluation of methanol production from natural gas with CO2 utilization, Energy141, pp 2528-2539.
[12] Ansarinasab H., Mehrpooya M., (2017), Evaluation of novel process configurations for coproduction of LNG and NGL using advanced exergoeconomic analysis, Applied Thermal Engineering 115, pp 885-898.
_||_