پایان‌نامه

بررسی انواع سیستم های هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز و تأثیر پارامترهای مختلف بر روی عملکرد آن

مرتضی رجبی نسب

چکیده

امروزه تبدیل انرژی با استفاده از ابزارهای تمیز، کارآمد و دوستدار طبیعت یکی ازمهمترین دغدغه های جامعه بشری می باشد. پیل های سوختی انرژی شیمیایی یک سوخت گازی را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و به دلیل اینکه در آن ها هیچ احتراقی رخ نمی دهد، بسیار تمیزتر و کارآمد تر از موتورهای احتراق داخلی هستند. یکی از موثرترین ابزارها برای تولید توان الکتریکی، پیل های سوختی اکسید جامد هستند. با استفاده از انرژی حرارتی پیل سوختی اکسید جامد در یک چرخه توربین گاز می¬توان به یک سیستم هیبرید با عملکرد بالا دست یافت. با مدل سازی الکتروشیمیایی پیل سوختی و مشخص نمودن افت ولتاژهای درون آن، ولتاژ پیل سوختی در شرایط کاری متفاوت به دست می آید. در این تحقیق به بررسی تأثیر اجزاء مختلف سیکل هیبریدی بر روی بازده و توان تولیدی سیستم هیبریدی پرداخته شده است. این اجزاء شامل محفظه احتراق و سیکل توربین گاز می باشند. نتایج تحقیقات نشان می دهد که بازده سیستم های هیبریدی بسیار بیشتر از بازده میکروتوربین گاز و یا پیل سوختی تنها بوده و با استفاده از این نوع سیستم ها می توان به بازده بالاتر از 65 درصد دست یافت. در این تحقیق سیستم هیبریدی استاندارد و انواع سیستم های هیبریدی با بازگشت محصولات پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل سیستم هیبریدی نشان می دهد که با بازگشت محصولات پیل سوختی اکسید جامد می توان موجب بهبود عملکرد سیکل هیبریدی شد. اگرچه سیستم هیبریدی با بازگشت آند و کاتد بصورت همزمان پیچیده می باشد ولی در شرایط یکسان دارای راندمان و توان تولیدی خالص بیشتری نسبت به دیگر مدل های سیستم های هیبریدی می باشد. همچنین این تحقیق اثر سایر پارامترهای مهم و کلیدی (ضریب مصرف سوخت، ضریب مصرف هوا، نرخ بازگشت محصولات پیل سوختی و ...) را در سیستم هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گازی مورد ارزیابی قرار می دهد. در انتها تأثیر نوع سوخت مصرفی در سیستم هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گازی مورد بررسی قرار می گیرد.

اساتید راهنما و مشاور

مسعود ایرانمنش، مهران عامری

پایان‌نامه‌های مشابه

  • مدلسازی دینامیکی و کنترل سیستم های نیروگاهی هیبرید پیل سوختی اکسید جامد – توربین گاز

    پایان‌نامه۲۰۱۱وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی و مهندسیآرش جهانگیری

    امروزه تحقیقات گسترده ای در زمینه سیستم های نیروگاهی ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد – توربین گاز در حال انجام است. این سیستم ها از دمای بالای پیل سوختی و یک توربین گاز برای دستیابی به عملکرد و کارآیی بیشتر استفاده می کنند. به خاطر دمای بالای گازهای خروجی از پیل سوختی، گرما می تواند

  • بررسی پارامتریک سایت تولید توان هیبرید پیل سوختی اکسید جامد، توربین گاز و سیکل چنگ

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده مهندسی مکانیکمهدی معصوم پور

    به علت رشد مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی ناشی از آن، بهره گیری از روش های تولید توان با راندمان بالا و آلایندگی کم، تبدیل به یکی از اولویت های عصر حاضر شده است. پیل های سوختی اکسید جامد که در تبدیل انرژی شیمیایی سوخت های فسیلی به الکتریسیته، علاوه بر راندمان بالا، دارای آلای

  • طراحی کنترل کننده مقاوم در سیستم هیبرید پیل سوختی اکسید جامد (sofc)و توربین گاز

    پایان‌نامه۲۰۱۲وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسیسیامک منصوری

    نگرانی های زیست محیطی، تقاضای روز افزون جهت تولید بیشتر توان الکتریکی و همچنین محدودیت های موجود در سیستم های قدرت اعم از نصب خطوط انتقال جدید جهت انتقال توان به مصرف کننده های در فواصل طولانی و نیز مسائلی که بدنبال موضوع تجدیدساختار در سیستم های قدرت پیش آمد، موجب گردید تا استقب

  • مدل سازی دینامیکی و بهینه سازی سیستم هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و توربین گازی

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسیطیبه سلطانی

    با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژی در جهان و آثار آن بر محیط زیست، امروزه به دست آوردن سیستم های تولید توان با راندمان بالا و میزان آلایندگی کم تر، بسیار حائز اهمیت می باشد. قابلیت پیل های سوختی در ترکیب با موتورهای حرارتی، سبب شده است که سیستم هیبرید حاصل به عنوان پیشنهادی برا

  • شبیه سازی ترمودینامیکی سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز

    پایان‌نامه۲۰۰۷وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیکاحمد طهماسبی

    محدودیت منابع تجدید ناپذیر فسیلی و مشکلات زیست محیطی ناشی از بکارگیری آنها، سبب توجه جهانیان به فناوری پیل سوختی شده، که روشی پایدار، ایمن و سازگار با محیط زیست است. پیل سوختی اکسید جامد، به دلیل بازدهی بالا در تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی سوخت های فسیلی به انرژی الکتریکی و انتشار

  • بررسی ترمواکونومی ترکیب پیل سوختی اکسید جامدو توربین گاز

    پایان‌نامه۲۰۱۰وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیمریم غفاری

    نیاز به انرژی پاک و کاهش تولید گاز های گلخانه ای، تلاش برای یافتن جای گزینی برای تولید انرژی را افزایش داده است. در بازار تولید انرژی، هیبرید پیل سوختی و توربین گاز، با سیستم هایی از چند ده کیلووات تا چندین مگاوات تولید انرژی الکتریکی را پوشش می دهند یک گزینه جالب می باشد. پیل سو

اسناد مشابه