مطالعه انرژی، اگزرژی و فنی- اقتصادی نیروگاه های پیل سوختی اکسید جامد مجهز به جذب کربن به روش حلقه شیمیایی کلسیم

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دکتری دانشگاه تبریز

چکیده

ادغام پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) با فناوری‌های جذب کربن، رویکردی نویدبخش برای تولید پایدار انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. در این پژوهش، دو پیکربندی نوآورانه از ترکیب SOFC با سیستم حلقه کلسیم (CaL) و با سوخت گاز طبیعی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. شبیه‌سازی‌ها در نرم‌افزارAspen Plus انجام شده و پس از استخراج نتایج ترمودینامیکی، تحلیل فنی-اقتصادی همراه با آنالیز حساسیت ارائه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که این ترکیب می‌تواند جذب CO₂ بالایی ایجاد کند و میزان انتشار را در بازه24% (76% جذب) تا 1% (99% جذب) کاهش دهد. بازده کل سامانه نیز تا حدود 78% افزایش می‌یابد که عمدتاً ناشی از بازیابی مؤثر حرارت واکنش‌های گرماده در کربناتور است. افزایش دمای کاری پیل سوختی و کاهش ضریب مصرف سوخت موجب افزایش بازده انرژی و اگزرژی می‌شود. همچنین مقایسه دو پیکربندی نشان می‌دهد پیکربندی دارای پس‌سوز تقویت‌شده، با وجود مصرف سوخت بیشتر، عملکرد ترمودینامیکی و جذب کربن بهتری داشته و در دماهای بالاتر، هزینه هم‌تراز تولید برق کمتری ارائه می‌دهد. این نتایج، قابلیت توسعه و توجیه اقتصادی سامانه‌های SOFC–CaL را تأیید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 17 تیر 1405

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار