آنالیز ترمودینامیکی و اکسرژی سیکل ترکیبی توربین گاز و پیل سوختی کربنات مذاب
چکیده
این مطالعه به آنالیز ترمودینامیکی و اکسرژی یک سیستم هیبریدی پیل سوختی کربنات مذاب و توربین گازی می پردازد. در ابتدا یک مدل ترمودینامیکی برای پیل سوختی ارائه شده است که امکان بررسی تاثیر عواملی نظیر دمای پیل، فشار پیل و ضریب مصرف سوخت را روی بهبود عملکرد پیل فراهم ساخته است. سپس برای افزایش راندمان، پیل سوختی با یک سیکل توربین گاز ترکیب شده است که با این کار راندمان الکتریکی سیستم هیبریدی به 60 درصد رسیده است. در ادامه مشخصات ترمودینامیکی تمامی نقاط سیکل هیبریدی در نقطه طراحی محاسبه شده است. آنالیز اکسرژی نشان می دهدکه دو جزء پیل سوختی و محفظه احتراق بیشترین تخریب اکسرژی را دارا می باشند که این موضوع، تمرکز بیشتر روی این دو دستگاه برای کاهش نرخ تخریب اکسرژی را ضروری می سازد. در نهایت عملکرد سیستم در حالت خارج از نقطه طراحی که امری اجتناب ناپذیر است، بررسی شده است. برای کاهش بار سیستم، روش کاهش دبی سوخت ورودی مد نظر قرارگرفته است که با این روش می توان بار سیستم را تا حدود 35 درصد حالت طراحی کاهش داد.

![شکل -1 2 نمونه یک سیستم 500 کیلوواتی[11]](/files/fig/9c/44/9c4444a410f98da4cbd8b9bbd5cc213c25318b53a706aa56d9717a8dc7e8d4dc-p15-1.webp)
![شکل -1 2 نمونه یک سیستم 500 کیلوواتی[11]](/files/fig/9c/44/9c4444a410f98da4cbd8b9bbd5cc213c25318b53a706aa56d9717a8dc7e8d4dc-p15-2.webp)
![شکل -1 4 فاکتورهای موثر بر تجاری شدن پیل سوختی کربنات مذاب[13]شکل -1 4 فاکتورهای موثر بر تجاری شدن پیل سوختی کربنات مذاب[13]شکل -1 4 فاکتورهای موثر بر تجاری شدن پیل سوختی کربنات مذاب[13]](/files/fig/9c/44/9c4444a410f98da4cbd8b9bbd5cc213c25318b53a706aa56d9717a8dc7e8d4dc-p16-1.webp)
![شکل 1 – 8 سیستم هیبریدی مستقیم بررسی شده توسط کیونگ سک [24]](/files/fig/9c/44/9c4444a410f98da4cbd8b9bbd5cc213c25318b53a706aa56d9717a8dc7e8d4dc-p20-1.webp)