بررسي تاثير مشخصه هاي دمايي بازيافت گرما بر عملكرد اگزرژواكونوميك سيكل تركيبي توربين گازي مدولار راكتور هليوم/سيكل رانكين آلي

Investigation of thermal characteristics effects on exergoeconomic performance of the combined cycle of gas turbine modular Helium reactor with organic Rankine cycle

در اين تحقيق، سيكل ­تركيبي ­رآكتور ­هليوم­، توربين گازي و سيكل ­رانكين با سيال ­آلي از ديدگاه انرژي، اگزرژي و اگزرژواكونوميكي تحليل شده است. دما، فشار، اگزرژي و نرخ هزينه­هاي مرتبط با اگزرژي براي كل جريان­هاي سيكل تركيبي محاسبه شده و عملكرد اقتصادي كل سيكل بررسي شده است. سپس مطالعه پارامتري صورت گرفته و تاثير پارامترهاي اواپراتور از جمله دماي قسمت دوفازي اواپراتور، اختلاف ­دماي نقطه تنگش و دماي سوپرهيت سيال ­آلي بر عملكرد اگزرژواكونوميك سيكل تركيبي بررسي شده است. نتايج نشان داد كه افزايش دماي قسمت دوفازي و اختلاف ­دماي نقطه تنگش، موجب كاهش هزينه واحد برق توليدي مي­شود. علاوه بر اين در دماي قسمت دوفازي 109 درجه سلسيوس، هزينه­هاي مرتبط با تخريب اگزرژي سيكل تركيبي داراي كمترين مقدار و ضريب اگزرژواكونوميك در دماي 102 درجه بيشترين مقدار خواهد بود

In the present work, the Gas Turbine Modular Helium Reactor (GT/MHR) combined with Organic Rankine Cycle (ORC) is simulated from the viewpoints of first and second laws of thermodynamics as well as the exergoeconomics. Temperature, pressure and exergetic cost of all streams are calculated and exergoeconomic performance of combined cycle is investigated. Attention is paid to the effects of the evaporator temperature, the pinch point temperature difference in the evaporator and the superheat degree of the organic fluid on the exergoeconomic performance of the combined cycle. The results of parametric study showed that as the evaporator temperature, T_e, and pinch point temperature difference in the evaporator, ∆T_E, increase, the unit cost of electricity produced by gas turbine is decreased. Furthermore, the exergy destruction cost rate is minimized at T_ev=109 ⁰C while the exergoeconomic factor is maximized at T_ev=102 ⁰C.