تحلیل انرژی و اگزرژی سیستم ترکیبی توربین گازی مجهز به پیل سوختی اکسید جامد لوله ای

هدف از ارائه این مقاله، بررسی انرژی و اکسرژی سیستم ترکیبی توربین گاز مجهز به پیل سوختی اکسیدجامد لوله ای با سوخت هیدروژن است. کلیه اجزای سیستم، جداگانه به کمک روابط ترمودینامیکی مدل سازی شده و برای پیل سوختی به کار گرفته شده یک تحلیل الکتروشیمیایی مجزا انجام شده است. آثار پارامترهای مختلف بر راندمان حرارتی و اکسرژی سیستم و میزان نرخ نابودی اکسرژی کل سیستم و تک تک اجزا سیستم، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای صحت کار، نتایج حاضر با نتایج مراجع معتبر مقایسه شده و مطابقت خوبی مشاهده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش دمای ورود به توربین، راندمان حرراتی و اکسرژی سیستم ترکیبی کاهش می ابد، این در حالی است که توان سیستم افزایش می یابد. همچنین، افزایش دمای ورود به توربین باعث افزایش نرخ نابودی اکسرژی؛ و افزایش نسبت فشار، باعث کاهش نرخ نابودی اکسرژی سیستم می شود. نتایج تحقیق نشان داد که 81 % برگشت ناپذیری سیستم ناشی از پیل سوختی و محفظه احتراق ( 41% برگشت ناپذیری سهم پیل سوختی اکسید جامد، و 40% سهم محفظه احتراق) است. همچنین سیستم ترکیبی دارای راندمان58.4 % می باشد، در حالی که سیستم بدون پیل سوختی دارای راندمان 31 % است که نشان از عملکرد فوق العاده سیستم ترکیبی دارد.