توضیحات
عنوان فارسی: تولید همزمان برای کاربردهای صنعتی: توسعه یک مدل شبیه سازی برای یک سیستم مبتنی بر gasification-SOFC
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Tri-generation for industrial applications: Development of a simulation model for a gasification-SOFC based system
تولید همزمان برای کاربردهای صنعتی: توسعه یک مدل شبیه سازی برای یک سیستم مبتنی بر gasification-SOFC
چکیده:
سیستم های ترکیبی، تولید برق سرما و گرما، تولید انرژی با راندمان بالا را امکان پذیر میسازند. سطوح بالاتری از مزیت می تواند از طریق تغذیه سیستم با زیست توده(بیومس) و پسماندهای طبیعی بدست آید.در پژوهش حاضر، توسعه مدلهای شبیه سازی یک سیستم CCHP با سایز 630 کیلو واتی توضیح داد می شود.مدل ASPEN به منظور شبیه سازی نیروگاه Gasification-SOFC با یک فرآیند گازی سازی پایین سو از زیست توده لینگوسلولزی توسعه یافته است.نتایج حاصل از این مدل به منظور تنظیم مدلی جامع از سیستم CCHP در محیط TRNSYS استفاده شده اند که برای شبیه سازیهای پویا مناسب می باشند.این مدل در یک مطالعه صنعتی موردی بکار بسته شده است که نمایانگر پیشرفت و تکامل تحقیقات جریانی است و طرح بندیهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته اند.این مدلها نه تنها شامل اجزای استاندارد مانند چیلرهای بخاری تراکمی می باشند بلکه چیلرهای تراکمی پیشرفته را نیز در بر می گیرند.نتایج نشان داده اند که مصرف اولیه انرژی با استفاده از سیستم CCHP می تواند به میزان 15 GWh/y کاهش یابد(50 درصد کمتر از سیستم سنتی با تولید مجزای انرژی)که این امر با میزان جلوگیری از انتشار دی اکسید کربن به میزان 5000y/t در ارتباط است.
معرفی :
امروزه به دلیل افزایش تعهد نسبت به محیط زیست و جلوگیری از تغییرات آب و هوایی انتشار گاز CO2 یکی از مسائل کلیدی در سناریوی جهانی انرژی است، [1]. از بین عواملی کمک کننده به افزایش مقدار گازهای گلخانه ای در اتمسفر ،فعالیتهای صنعتی نقش اصلی را ایفا می کنند .سوختن سوختهای فسیلی بطور ویژه یکی از منابع اولیه انتشار گازهای گلخانه ای است.{2}استفاده از منابع جایگزین انرژی مانند سوختهای سبز و قابل تجدید به منظور غلبه بر این مشکل و تخفیف آن می توانند سودمند باشد.در حقیقت زیست توده ها ،منابع تجدید شدنی و خنثی کربن می باشند که بطور گسترده در سراسر جهان موجود هستند. حتی اگر پیرولیز (آتش کافت)و گاز سازی بطور کارآمدی با استفاده از مواد اولیه مختلف برای تولید نیرو وسوخت مورد استفاده قرار گیرند اما باز هم زیست توده های لینگوسلولزی مانند چوب به همان طرق سنتی بوسیله احتراق به تولید نیرو کمک می کنند.{9}از بین فن آوریهای مختلف تغییر زیست توده های لینگوسلولزی به منظور تولید انرژی ،گاز سازی ترموشیمیایی به راندمان بالاتر و انتشار آلاینده های کمتر در هر واحد نیرو مخصوصا در در موارد کاریرد کوتاه مقیاس منجر می گردد .در حقیقت گاز سنتزی می تواند از فن آوریهای معتبر موتورهای احتراق داخلی و توربینهای گازی سود ببرد.{10و13}سیستم ترکیبی نیرو و حرارت (CHP)امکان تولید هر دو انرژی حرارتی و الکتریکی را با راندمان بالا فراهم می آورد{14و17}اگر سیستم CHP بتواند با بکار گیری محصولات جانبی ،زیست توده یا پسماندهای طبیعی ترکیب شود ،مزایای محیطی و اقتصادی مضاعفی ممکن است حاصل شود.در بین فن آوریهای موجود در CHP، پیلهای سوختی حرارت بالا مانند کربنات مذاب و پیلهای سوختی جامد اکسیدی می توانند سوختهای کربن-پایه مشتق از زیست توده ها و یا محصولات جانبی با خصوصیات راندمان و اعتبار بالا و انتشار اندک NOx و Sox را وارد عمل کنند.{22}اثرات سودمند بعدی استفاده از سیستم SOFC جهت تولید نیرو ،امکان بازیابی و استفاده مجدد از دی اکسید کربن تولید شده همانطور که توسط سانتارلی پیشنهاد شده است میباشد.{23}پیکربندی زیست توده -سوختی در SOFC توسط بسیاری از نویسندگان مطرح گردیده است{24-27}که پتانسیل راه حلهای این چنینی برای دستیابی به راندمان های الکتریکی خالص و CHP را به ترتیب در محدوده ی 32-47% و 74-80% می داند.بکار گیری SOFC در سیستم تولید سه گانه و چند گانه منجر به مزایای دیگری نیز می شود زیرا این امکان وجود دارد که همه یا بخشی از گرمای SOFC برای خنک سازی محصولات و افزایش آتی بازدهی کلی تاسیسات مجددا مورد استفاده قرار گیرند. بازبینی گسترده ای بر روی فن آوری پیلهای سوختی ،که در CCHP مورد استفاده قرار گرفته اند انجام شده است و گزارش آن در منبع شماره 29 امده است . مطالعات متعددی موضوع ترکیب SOFC . و سیستم های حرارتی را برای تولید محصولات CCHP تحت پوشش قرار می دهند .کالیز(Calise) طراحی و تحلیل اقتصادی سیستم چند گانه در تولید CCHP را با استفاده از حوزه متمرکز خورشیدی ،SOFC، و چیلر جذبی توضیح می دهد.{30}مداMATLAB به منظور شبیه سازی پیل سوختی مورد استفاده قرار می گیرد در حالیکه مدل محیطی TRNSYS به منظور طراحی یک سیستم یکپارچه کاربرد دارد.شبیه سازی TRNSYS از یک سیستم CCHP که شامل کلکتورهای خلا خورشیدی ،پیل سوختی PEM و چیلر جذبی است در منبع شماره 31 گزارش شده است.هدف از این مطالعه تحلیل راه حلهای مختلف (استراتژی های گوناگون) برای استفاده از یک سیستم تولید همزمان مبتی بر SOFC در جهت تولید برق گرمایش و سرمایش در کاربردهای صنعتی است. صنعت پردازش چوب به منظور کمک به پیشرفت تجزیه و تحلیل این مورد مطالعاتی انتخاب شده است. SOFC تغذیه شده توسط گاز سنتز شده که محصول فرآیند گاز سازی زیست توده لینگوسلولزی است برای تولید حرارت و برق استفاده میشود. واحد گازسازی توسط بقایای چوب کاج تغذیه میشود. که این بقایا در حین پردازش چوب در صنعت ذکر شده تولید می شوند. در عوض ،تقاضای سرمایشی توسط یک چیلر جذب سطحی یا یک چیلر کمپرسور بخار(الکتریکی) تامین میشود. هم چنین ،علاوه بر SOFC استفاده از کالکتورهای خورشیدی برای تامین نیازهای حرارتی مورد ارزیابی واقع شده است که در بردارنده تجزیه و تحلیل نوینی است و در بخش دوم مقاله ارایه خواهد شد.
بدین منظور دو مدل مفروض است: مدل ASPEN Plus برای شبیه سازی گازسنتز شده زیست توده و واحدهای SOFC و یک مدل TRNSYS برای ادغام SOFC با کل سیستم سه گانه. در تمام مدل ها از اجزای مورد اطمینان استفاده شده است. نتایج در قالب میزان انرژی اولیه ذخیره شده برای سیستم، و همچنین کاهش انتشار CO2 در مقایسه با استاندارد ترکیب انرژی ایتالیا[1] گزارش میشود. راندمان جهانی سیستم برای هر راه حل (استراتژی) محاسبه شده و نتایج مورد مقایسه قرار گرفته اند..
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.