پيشنهاد يك سيستم توليد سه گانه بر پايه سيستم پيل سوختي اكسيد جامد با سوخت گاز طبيعي مايع شده تركيب شده با توربين گازي هوا مرطوب براي كاربرد ايستگاه هاي ماهواره اي

Demonstration of a trigeneration system based on solid oxide fuel cell fed by LNG integrated with humid air gas turbine (HAT) for application in satellite stations

رشد صنعت گاز طبيعي مايع شده توانسته تعداد بسياري از ايستگاه‌هاي ماهواره‌اي را به توسعه برساند. فراهم آوردن يك روش جديد براي استفاده موثر از انرژي سرد تلف شده در ايستگاه‌هاي ماهواره‌اي كه با گاز طبيعي مايع شده سوخت رساني مي شوند، در اين تحقيق ارائه مي شود. در اين مقاله يك سيستم توليد سه گانه بر پايه پيل سوختي اكسيد جامد-توربين گازي هوا مرطوب با سوخت گاز طبيعي مايع شده مطرح مي گردد. اين سيستم جديد از يك سو راندمان كلي را با استفاده از انرژي تلف شده در يك روش آبشاري بهبود بخشيده و همچنين تاثير مثبتي بر انتشار آلايندگي خواهد داشت. نتايج تحقيق نشان مي دهد كه براي سيستم ارائه شده راندمان كلي توان و راندمان اگزرژي مي تواند به ترتيب 7/64% و4/54 % باشد. اين در حالي است كه راندمان كل حرارتي تا 1/79 % نيز مي رسد. به‌علاوه، اين سيستم دي اكسيد كربن مايع را در دماي 8/148- درجه سانتي‌گراد و فشار 300 كيلو پاسكال بازيافت مي-كند كه ميزان جذب و خلوص آن به ترتيب دي اكسيد كربن و 7/98 % و 9/98 % مي‌باشد.

Growing of LNG industry could develop many of the satellite stations. Presenting a novel way to efficiently utilize the cold waste energy in satellite stations fed by LNG is proposed in this research. In this article, a trigeneration system based on solid oxide fuel cell-humid air turbine gas fed by LNG is proposed. On the one hand, this new system would increase the overall efficiency by utilization of cold waste energy via the cascade system; and on the other hand, would have a positive influence on pollutant emissions. Results indicate that for the proposed system overall electrical efficiency and exergy efficiency could be 64.7% and 54.4% respectively. Nonetheless, the overall thermal efficiency of the system could even reach to 79.1%. In addition, this system would recover carbon dioxide at -148.8 oC and 300 kPa where the rate of absorption and concentration of carbon dioxide would be 98.7% and 98.9% respectively.