بهبود راندمان یکپارچه‌سازی واحد چرخه رانکین آلی با جریان گاز طبیعی مایع

مایع‌سازی گاز طبیعی روشی موثر در انتقال و ذخیره‌سازی آن است. هنگامی‏که گاز طبیعی مایع (ال ان جی) گازی‌سازی مجدد می‌شود، مقدار بسیار زیادی اکسرژی آزاد می‌شود. یکی از موثرترین روش‌های بازیابی اکسرژی سرد این جریان، یکپارچه‌سازی آن با یک واحد چرخه رانکین آلی به منظور تولید برق است. برای یک منبع حرارت مشخص، سه سطح از بهینه‌سازی شامل سطح پارامترها، سیال و ساختار لازم است تا سامانه بهینه یکپارچه‌سازی واحد چرخه‌ی رانکین آلی با گاز طبیعی مایع حاصل شود. اختلاف دمای زیاد میان سیال‌کاری چرخه و جریان گاز ‌طبیعی مایع منشا اصلی اتلافات اکسرژی این فرآیند است. در تحقیق حاضر یک ساختار آبشاری متشکل از دو چرخه رانکین با دو مرحله کندانسور در فشار گازی‌سازی 6 بار در نظر گرفته شده و برای آن 10 متغیر فرآیندی و از میان 13 سیال کاندید، 2 متغیر سیال‌کاری برای چرخه‌های بالا و پایین بهینه شده‌اند تا بیشینه توان در چرخه حاصل شود. با توجه به ابعاد بزرگ مسئله، مدل‏سازی الگوریتم ژنتیک در نرم‌افزار متلب انجام و به نرم‌‌افزار شبیه‏ساز اسپن - هایسیس متصل شده تا روند بهینه‌سازی را بهبود بخشد. نتایج نشان می‌دهد که سیال مبرد r1150 و r41 به ترتیب برای چرخه پایین و بالا در شرایط بهینه فرآیندی بهترین عملکرد را دارند و برای جریانی از گاز طبیعی مایع با دبی kg/s 10 توان خالص خروجی معادل 76/2116 کیلووات حاصل شده است.