تحلیل فنی و اقتصادی ترکیب سیکل توربین گازی و پیل سوختی

کاربرد سیستمهای ترکیبی در راستا افزایش توان نیروگاه ها و افزایش تولید برق روز به روز در حال افزایش است. به همین جهت این پژوهش به بررسی فنی و اقتصادی و بهینه سازی ترکیب توربین گازی و پیل سوختی پرداخته است. شبیه سازی پیل سوختی با روابط ترمودینامیکی مدلسازی شده و سوخت مصرفی آن نیز هیدروژن است. سیستم مورد مطالعه شامل پنج جز است: کمپرسور، مبدل حرارتی، پیل سوختی، محفظه احتراق، توربین. هوا وارد کمپرسور شده و به صورت فشرده از آن خارج میشود. سپس هوای فشرده وارد مبدل حرارتی شده و با انتقال گرما از جریان گرم به خروجی توربین دما هوا افزایش پیدا میکند. سپس وارد پیل سوختی شده و پس از انجام واکنش الکتروشیمیایی داخل پیل سوختی، خروجی به سمت محفظه احتراق رفته و واکنش میدهد. خروجی محفظه احتراق وارد توربین شده و محصولات دما بالا تولید میکند. نتایج نشان میدهد که راندمان سیکل ترکیبی در این پژوهش در حدود % ۵۲ و راندمان سیکل ترکیبی بدون پیل سوختی حدود %۲۵ است. همچنین با افزایش نسبت فشار و کاهش دما ورودی به توربین و همچنین افزایش شدت جریان پیل سوختی راندمان سیکل ترکیبی افزایش خواهد یافت. مدت زمان بازگشت سرمایه در سیکل پیشنهادی ۴,۲ سال است.