آناليز ترموديناميك، اقتصادي و مطالعه موردي استفاده از گاز سنتز حاصل از راكتور گازي ساز زيست توده در سامانه هاي توليد پراكنده

Thermodynamic, Economic and Case Study of Synthesis Gas Using the Biomass Gasification Reactor in Distributed Generation Systems

مقاله حاضر حاوي نتايج بررسي ترموديناميك و اقتصادي استفاده از گاز سنتز حاصل از راكتور گازي ساز زيست توده به جاي گاز طبيعي، در يك نيروگاه توليد همزمان است. ابتدا تحليل سيستم موجود در كارخانه پارس خودرو كه با گاز طبيعي تغذيه مي شود، صورت پذيرفت و در ادامه به كارگيري گازي ساز در راستاي توليد گاز سنتزي براي جايگزيني گاز طبيعي بررسي مي شود. نتايج تحليل ترموديناميك نشان مي دهد كه افزايش درصد رطوبت سوخت زيست توده اثر جزئي روي درصد CH4 و N2 در گاز سنتزي داشته است، اما اثر كاهشي نسبتا شديدي بر درصد CO و CO2 و همچنين ارزش حرارتي پايين دارد. با به كارگيري راكتور گازي ساز، به ميزان 4468316متر مكعب در سال صرفه جويي در مصرف گاز طبيعي ايجاد مي شود. نتايج تحليل اقتصادي مبين اين مطلب است كه به ازاي قيمت گاز طبيعي 700ريال بر متر مكعب، قيمت خريد برق 650ريال بر كيلووات ساعت، تعداد سال هاي عملكرد 7سال و نرخ سود 7%، ارزش خالص حال حاضر در مرز صفر است و سرمايه گذاري در مرز توجيه پذيري اقتصادي خواهد بود. اما درصورت بالاتربودن نرخ سود، كمتربودن نرخ خريد گاز طبيعي يا كمتربودن قيمت خريد برق، سيستم ارتقايافته از ديدگاه اقتصادي توجيه پذير نيست. در همين ارتباط، در نرخ سود 7%، به ازاي قيمت سوخت زيست توده حداكثر برابر با 100000ريال بر تن، ارزش خالص حال حاضر در مرز صفر است و سرمايه گذاري توجيه اقتصادي خواهد داشت، اما در مقادير بالاتر قيمت زيست توده، سرمايه گذاري توجيه اقتصادي نخواهد داشت.

The present paper presents the results of the thermodynamic and economical study of the use of synthesis gas from a biomass gasification reactor instead of natural gas at a synchronous power plant. First, the analysis of the system at the Pars khodro factory, which is fed with natural gas, was done, and the use of a gasifier for the synthesis of natural gas for the replacement of natural gas is investigated. The results of thermodynamic analysis indicate that the increase in the percentage of biomass fuel moisture had a slight effect on CH4 and N2 in synthetic gas, but it has a relatively modest effect on CO and CO2 and also low thermal value. By using a gasifier reactor, a natural gas consumption of 4468316cubic meters per year will be saved. The results of economic analysis indicate that due to the price of natural gas of 700Rials per cubic meter, the purchase price of electricity is 650Rials per kWh, the number of years of operation of 7 years and the profit rate of 7%, the net present value is at the zero frontier and this investment is at the threshold of being economically feasible. But if the rate of profit is to be raised, the lower the natural gas purchase price, or the lower price of electricity purchase, the improved system from the economic point of view is not profitable. In this regard, at a profit rate of 7%, the price of the biodegradable fuel is at most equal to 100,000 rials per ton, the net present value is at the zero frontier and the investment will have economic justification, But in larger quantities of biomass, investment will not be economically profitable.