ارزیابی فنی و اقتصادی نیروگاه تک فاز زمین گرمایی سیکل کالینا

یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی

دوره 1، شماره 2، شهریور 1400، صفحه 22-33   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

صادق حاتمی پور¹؛ نوید بزرگان^{* 2}؛ نادیا جلالی فر³

¹گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اروندان خرمشهر

²گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آبادان

³گروه مهندسی شیمی، واحد آبادان، دانشگاه آزاد اسلامی، آبادان، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

سیکل کالینا؛ تخریب اکسرژی؛ نیروگاه زمین گرمایی

سایر فایل های مرتبط با مقاله

E3+.pdf

مراجع

[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.