دو سیکل ترکیبی مبتنی بر زیست توده و تقویت شده با انرژی خورشیدی و زمین گرمایی برای تولید توان، گرمایش و آب شیرین؛ تحلیل اگزرژی

در این مقاله یک چرخه ترکیبی برای تولید چندگانه توان، بخار آب و آب شیرین پیشنهاد و پارامترهای خروجی آن با یک چرخه پایه مقایسه می گردند. سوخت اصلی هر دو سیستم زیست توده است که در چرخه توربین گازی می سوزد و تولید توان می کند. سپس حرارت پسماند این چرخه توسط چرخه رانکین آلی بازیافت می گردد. یک چرخه خورشیدی با کلکتور صفحه تخت برای پیش گرم کردن سیال ارگانیک قبل از ورود به اواپراتور رانکین آلی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، چرخه پیشنهادی دارای یک چرخه زمین گرمایی است که علاوه بر گرمایش مجدد چرخه رانکین آلی، برای تولید بخار آب در یک مولد بخار و راه اندازی یک توربین بخار مورد بهره برداری قرار می گیرد. هر دو سیستم پایه و پیشنهادی به یک واحد تصفیه آب به روش اسمز معکوس مجهزند که توان پمپ فشار قوی آنها به ترتیب از توربین چرخه های رانکین آلی و زمین گرمایی تامین می شود. طرح ها از نظر اگزرژی تحلیل و شبیه سازی شده اند. سیستم پیشنهادی در مقایسه با سیستم پایه به ترتیب 34%، 131%، 100%، و 49.32% توان خروجی، آب تصفیه شده، بخار آب، و راندمان اگزرژی بیشتری دارد.

two solar- geothermal enhanced biomass-driven combined cycles to produce power, heating, and fresh water; exergy analysis

in this article, a combined cycle for multiple production of power, steam and fresh water is proposed and its outputs are compared with a basic cycle. the main fuel of both systems is biomass, which burns in the gas turbine cycle and produces power. then the waste heat of this cycle is recycled by an organic rankine cycle. a solar cycle with the flat plate collectors is used to preheat the organic fluid before entering the orc’s evaporator. also, the proposed cycle has a geothermal cycle which, in addition to reheating the organic rankine cycle, is used to generate steam in a steam generator and run a steam turbine. both the proposed and basic systems are equipped with a reverse osmosis desalination unit, whose high-pressure pump power is supplied from organic and steam turbines, respectively. the designs have been analyzed and simulated in term of exergy. compared to the basic system, the proposed system has 34%, 131%, 100%, and 49.32% more output power, purified water, steam, and exergy efficiency, respectively.