دانشگاه تبریز مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2228-5148 50 3 2020 10 22 Study of Fuel cell- Turboexpander Hybrid System for Gass Pressure Reducing Stations بررسی عملکرد سیستم هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد- توربین انبساطی برای ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز 145 154 10522 10.22034/jmeut.2020.10522 FA حسین عابد کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران ابراهیم افشاری دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران حمید بهشتی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2018 11 04 در این مقاله، استفاده از سیستم توربین انبساطی- پیل سوختی اکسید جامد در ایستگاه تقلیل فشار گاز به جای سیستم­های متداول در ایران (استفاده از رگلاتور برای کاهش فشار)، پیشنهاد شده است و به بررسی عوامل موثر بر عملکرد سیستم هیبریدی پیشنهادی پرداخته می­شود. کاهش فشار در ایستگاه‌های متداول توسط شیرهای فشارشکن انجام می‌گیرد که تولید انرژی ندارند؛ اما با اضافه شدن توربین‌های انبساطی و پیل‌های سوختی، می‌توان انرژی الکتریکی نیز تولید کرده و آن ‌را به شبکه برق تزریق کرد. در زمستان به علت پایین بودن دمای گاز ورودی و همچنین بالا بودن فشار ورودی، در توربین انبساطی و شیرهای فشار شکن احتمال یخ‌زدگی و در نتیجه خرابی دستگاه‌ها خواهد بود. به این دلیل از یک بویلر برای تولید گرما استفاده می‌شود. چون پیل سوختی اکسید جامد گرمای زیادی در حین کار تولید می‌کند، می­توان از این گرما برای پیش‌گرمایش استفاده کرد و میزان مصرف سوخت را پایین آورد. این کار به کمک تحلیل حرارتی و الکتروشیمیایی پیل سوختی همراه با تحلیل ترمودینامیکی دیگر اجزای سیستم هیبریدی انجام می­گیرد. نتایج نشان می‌دهد ایستگاه تقلیل فشار با استفاده از ترکیب پیل سوختی و توربین، بازده 5 تا 10% بالاتری را نسبت به ایستگاه تقلیل فشار شامل پیل سوختی و شیر فشارشکن دارد. برای حالتی که سیستم دارای پیل سوختی است، میزان مصرف سوخت نسبت به حالتی که سیستم بدون وجود پیل سوختی کار می‌کند، بسیار زیاد است؛ زیرا بیشتر این سوخت صرف تولید توان الکتریکی می‌شود. همچنین استفاده از پیل سوختی در ایستگاه‌های تقلیل فشار باعث بالاتر رفتن بازده سیستم و در نتیجه کاهش مصرف سوخت نسبت به نیروگاه‌های چرخه ترکیبی است. https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_10522_f05304a29607992ff0deb8741171fee4.pdf