بهینه سازی ترمواکونومیک سیکل ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز با تزریق بخار به محفظه احتراق با در نظر گرفتن فابلیت اطمینان

پیلهای سوختی اکسید جامد، به دلیل بازدهی بالا در تبدیل انرژی شیمیایی سوختهای فسیلی به انرژی الکتریکی و انتشار ناچیز آلاینده ها، یکی از اولویت های تولید توان در آینده هستند. علاوه بر این، پیل های سوختی اکسید جامد به دلیل دمای بالای کارکردشان که در حدود 1000 می باشد، توانایی ترکیب باسیکل های قدرت مثل توربین گاز را دارا میباشند. این سیستم ترکیبی دارای راندمان بالاتری نسبت بهسیکل توربین گاز و یا پیل سوختی به تنهایی، میباشد. این خاصیت سبب شده که این سیستم به عنوان پیشنهادی برای نیروگاههای آینده مد نظر باشد. این پایان نامه به تحلیل ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی،بهینه سازی اقتصادی و بررسی قابلیت اطمینان سیستم ترکیبی پیلسوختی اکسید جامد لولهای با به سازی داخلی و توربین گاز با تزریق بخار به محفظه احتراق میپردازد. ترتیب انجام کار به این صورت است که درابتدا تحلیل ترمودینامیکی بر روی سیستم انجام می پذیرد. سپس به کمک تحلیل ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی انجام میگیرد. پس از انجام تحلیلهای ترمودینامیکی و اگزرژی که پایه و اساس ترمواکونومیک است، تحلیل و بهینه سازی ترمواکونومیک صورت میگیرد. در پایان به بررسی قابلیت اطمینان سیستم پرداخته میشود. مدل اقتصادی استفاده شده در این پایان نامه، مدل اقتصادی نیازمندی درآمدی کل که مدل کاملی است می باشد. همچنین یک مطالعه پارامتری انجام شده، که در آن تأثیر پارامترهای طراحی همچون نسبت فشار کمپرسورها، چگالی جریان در پیل سوختی، ضریب مصرف سوخت، کارآیی مبدل پیش گرمکن و اختلاف دمای نقطه پینچ در مبدل بازیافت را بر روی راندمان های قانون اول و دوم، کار خروجی، نرخ بازگشت ناپذیری ها در اجزاء مختلف و هزینه الکتریسیته تولیدی نشان میدهد. برای این بررسی ها از برنامه کامپیوتری استفاده شده است. برای بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که با انجام بهینه سازی میتوانیم هزینه الکتریسیته تولیدی را 12/5 % کاهش دهیم.