ارزيابي ترمواكونوميك و بهينه سازي تك هدفه و دو هدفه چيدمان هاي مختلف آب شيرين كن تركيبي اسمز معكوس و چند مرحله اي با تراكم گرمايي بخار متصل به سيكل توربين گازي

Optimization of a Hybrid Multi-effect Desalination with Thermal Vapor Compression and Reverse Osmosis Desalination System Integrated to A Gas Turbine Cycle

پژوهش حاضر به منظور شناخت تركيب بهينه‌ي آب شيرين كن هاي تبخيري چند مرحله اي با تراكم گرمايي بخار و اسمز معكوس و سيكل توربين گاز انجام شده است. در گام نخست، مدلي جامع براي بخش‌هاي مختلف سيكل توسعه يافته و سپس با استفاده از روش ترمواكونوميك وضعيت اقتصادي سيستم مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا شش چيدمان براي تركيب واحد اسمز معكوس با آب شيرين كن تبخيري چند مرحله اي تعريف شد و دو رويكرد در بهينه سازي مورد توجه قرار گرفت. در رويكرد اول توليد آب شيرين آب شيرين كن تبخيري چند مرحله‌اي ثابت و در مقدار 70000 متر مكعب در روز نگهداشته مي‌شود و توليد آب شيرين كن اسمز معكوس به صورت كسري از آن و در مقادير % 75% ،50و % 100 از توليد آب شيرين كن تبخيري چند مرحله‌اي در نظر گرفته مي‌شود. در حالي كه در رويكرد دوم توليد آب شيرين كن آب شيرين كن تبخيري چند مرحله‌اي ثابت نبوده و به منظور دستيابي به يك ارزيابي جامع و مطالعه بهتر، قيود مسأله بر توليد كل آب شيرين اعمال مي گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه چيدمان اولين بالاترين راندمان اگزرژي و كمترين قيمت آب شيرين را داراست.

The present study aimed to recognize the optimized configuration of hybrid multiple effect evaporation and reverse osmosis desalination and gas turbine cycle. To achieve this goal, first, a thermodynamic and thermoeconomic model was developed for different parts of the cycle. Six configuration for hybrid desalination plant were. In fact, one of the important goals of the present study was to investigate whether the integration of hybrid desalination plants is useful from thermodynamic and economical points of view. Two approaches were considered in the optimization study. In the first approach, the water production of multiple effect evaporation desalination plant was fixed at 70000 m3/ day and the capacity of reverse osmosis desalination was considered as 50%, 75% and 100% of thermal desalination capacity. In the second approach, the water production of multiple effect evaporation desalination plant was not fixed but the total production rate of hybrid desalination plant were given at 105000, 122500 and 140000 m3/day. The final conclusion showed that the first configuration could be chosen as the best one because it had the maximum value of exergy efficiency and minimum value of cost of water in both first and second optimization approaches.