عملکرد نیروگاه‌‌های ترکیبی توربین گاز- خورشیدی به همراه فرآیند آب‌‌شیرین‌‌کن رطوبت‌‌زنی-رطوبت‌‌زدایی

در این تحقیق برای نخستین بار شبیه‌‌سازی عملکرد یک نیروگاه ترکیبی توربین گازخورشیدی به همراه آب‌‌شیرین‌‌کن رطوبت‌‌زنیرطوبت‌‌زدایی (hd) با استفاده از نرم‌‌افزار ترنسیس انجام شده است. سیستم انتخابی شامل توربین گاز با ظرفیت 4.6 مگاوات، برج خورشیدی و آب‌‌شیرین‌‌کن با گرمایش هوا و جریان باز برای آب و هوا است. نتایج شبیه‌‌سازی نشان می‌‌دهند که در نیروگاه ترکیبی توربین گازخورشیدی، حدود 35 تا 45 درصد انرژی مورد نیاز توسط انرژی خورشیدی تامین شده و مصرف سوخت فسیلی کاهش یافته است. همچنین کاهش 40 درصدی در میزان انتشار گاز دی‌‌اکسید‌‌کربن مشاهده گردید. مقدار توان تولیدی و راندمان در حالت ترکیبی از حالت توربین گاز تنها به مقدار جزیی کم‌‌تر بوده که به دلیل افت فشار ناشی از افزایش طول پایپینگ با توجه به حضور سیستم خورشیدی است. نتایج مربوط به سیستم آب‌‌شیرین‌‌کن نشان می‌‌دهند که افزایش دما و رطوبت هوای ورودی به سیستم موجب افزایش میزان آب شیرین و افزایش دمای آب شور ورودی موجب کاهش تولید آن می‌‌گردد. علاوه بر آن میزان تولید آب شیرین بر اساس دبی جرمی هوا دارای یک مقدار بهینه است و با افزایش دبی هوا، میزان تولید آب شیرین ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌‌یابد. همچنین در صورتی‌‌که نسبت دبی جریان‌‌های ورودی معادل 1.8 باشد، نسبت خروجی (gor) آب‌‌شیرین‌‌کن دارای مقدار حداکثری 2 است. تغییرات میزان نسبت خروجی بر حسب میزان هوای برگشتی نیز در دماهای مختلف هوای ورودی بررسی شده است.

Performance of Hybrid Solar- Gas Turbine Power plants modified with Humidification-Dehumidification Desalination process

In this research and for the first time, the performance of hybrid solargas turbine power plants modified with humidificationdehumidification (HD) desalination process was simulated with TRNSYS. The system included a 4.6 MW gas turbine, solar tower and HD process with air heater and open cycle for water and air. The results showed that in the hybrid solargas turbine power plants, the solar power supplied about the 3545% of required energy and the amount of fossil fuel consumption was reduced. Also, the emission of CO2 was declined for about 40%. The electric power and efficiency of hybrid system was slightly lower than gas turbine only due to the pressure losses in piping and receiver of solar system. The results of HD desalination indicated that the increase in the temperature and relative humidity of the inlet air increased the amount of fresh water production and increase in the temperature of inlet saline water declined its production. Moreover, the amount of fresh water production had an optimum value respect to the mass flow rate of air and with increasing the air flow, the amount of fresh water production increased and then decreased. In addition, if the mass flow rate ratio of saline water to dry air was equal to 1.8, the gain output ratio (GOR) had a maximum value of 2. Variation of GOR in terms of returned air at different inlet air temperatures was explained.