مدلسازی سیستم تبدیل انرژی از پسماندهای شهری با بهره گیری از سیستم هیبریدی گازی‌سازیپیل سوختی کربنات مذاب

زیست توده یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر، است. استفاده از گاز سنتز ناشی از گازی‌سازی پسماندها در یک سیستم پیل سوختی دما بالا می‌تواند منجر به افزایش سهم تولید انرژی از زیست توده شود. همچنین می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های دفن و اثرات مخرب زیست محیطی گردد. در این مقاله از زباله شهر تهران به عنوانسوخت سیستم استفاده شده است که خود می‌تواند یک ایده جدید برای استفاده از زباله شهر تهران باشد. در این تحقیق یک مدل ترمودینامیکی برای سیستم هیبریدی گازی‌سازی پیل سوختی بر اساس شرایط پسماندهای شهر تهران ارائه شده است. ابتدا یک مدل برای سیستم گازی‌سازی بر پایه ثابت‌های تعادل واکنش‌های معروف گازی‌سازی ارائه شده است و به بررسی اثر رطوبت زائدات روی ترکیب گاز سنتز خروجی، ارزش حرارتی گاز سنتز و دمای تعادل پرداخته شده است. سپس یک مدل ترمودینامیکی برای پیل سوختی کربنات مذاب ارائه شده است. در نهایت آنالیز اقتصادی برای نیروگاه هیبریدی گازی‌سازیپیل سوختی با ظرفیت 14 مگاوات و 20 مگاوات انجام شده است. نتایجطرح پیشنهادی، بر اساس ارزش حرارتی گاز سنتز بدست آمده، میزان توان قابل استحصال و آنالیز اقتصادی سیستم هیبریدی گازی‌سازی - پیل سوختی برای زباله شهر تهران ارائه شده است

Energy conversion modelling of municipal waste applying hybrid gasifiermolten carbonate fuel cell system

Biomass is one of the most commonly used renewable energy sources. Using synthesis gas that is generated from gasification of municipal solid waste in a high temperature fuel cell system can lead to an increase in the contribution of biomass in the future global energy supply. In addition it can cause a significant reduction in waste disposal costs and adverse environmental effects. In this paper municipal solid waste of Tehran is considered as the main feed of the proposed system. The proposed system can be considered as a new idea for using the municipal waste of Tehran. In this study, a thermodynamic equilibrium model was developed based on hybrid gasifiermolten carbonate fuel cell to evaluate the effect of waste moisture content on synthesis gas composition. In addition, equilibrium temperature and heating value of synthesized gas have been analyzed. Then, a thermodynamic model is presented for MCFC. The modeling results showed reasonable agreement with the experiment. The results showed a promising performance based on the heating value of synthesized gas, power production and economic analysis for gasificationMCFC power plant in Iran. Finally, an economic analysis for gasificationMCFC power plant with a capacity of 14 MW and 20 MW is presented.