تحليل و شبيه سازي سيكل هيبريدي توربين گاز و پيل سوختي اكسيد جامد در نقطه طراحي و پيش بيني بازده در خارج از نقطه طراحي

Analysis and simulation of hybrid solid oxide fuel cell-gas turbine cycle in design point and predicted efficiency in off design point

سيستم هاي هيبريدي، سيستم هاي توليد انرژي هستند كه در آنها يك موتور گرمايي مانند توربين گاز با يك موتور غير گرمايي مانند پيل سوختي تركيب مي شود. با توجه به بازدهي ببيشتر اين سيستم ها نسبت به توربين گاز يا پيل سوختي به تنهايي، و نيز ميزان آلايندگي كمتر، سيستم هاي مذكور تاثير بسزايي در سيستم هاي توليد قدرت در آينده نزديك خواهند داشت. با استفاده از انرژي حرارتي پيل سوختي اكسيد جامد در يك چرخه توربين گاز مي توان به يك سيستم هيبريدي با عملكرد بالا دست يافت. در اين مقاله به بررسي عملكرد ترموديناميكي سيستم تركيبي توربيـن گـاز مجهز به پيـل سوختـي اكسيـد با سوخت هيدروژن با بهسازي داخلي در حالت نقطه طراحي و همچنين پيش بيني توان و راندمان سيستم در حالت خارج از نقطه طراحي به منظور به دست آوردن نقاط كاري مربوط به مشخصه هاي هر يك از اجزا، به هنگامي است كه موتور در سرعـت يكنواخت و يا تعادل خود كار كند، پرداخته شده است. كليه اجزاي سيستم تركيبي جداگانه به كمك روابط ترموديناميكي مدل سازي شده است.

Hybrid system are power production systems, in which a thermal engine like a gas turbine is combined with a non thermal engine like a fuel cell. As such systems have higher efficiencies and lower contaminants than a gas turbine alone, they will play a great role on advanced power production system in near future. With using thermal energy of Solid oxide fuel cell in a gas turbine cycle can be achieved a hybrid system with high performance. In this paper, we investigate the thermodynamic performance of gas turbine combined system with oxide fuel cell with hydrogen-fueled internal improvement in design point and prediction power and efficiency system in off design point in order to find corresponding operating point on the characteristics of each component when the engine is running at a steady state speed or in equilibrium as it is frequently termed. All components of the hybrid system has been modeled separately, with the help of thermodynamic relations.