تحليل اگزرژي و اگزرژواكونوميك واحد توليد همزمان آب شيرين و برق قشم

Exergy and Exergoeconomic analysis of Qeshm cogeneration plant

اگزرژواكونوميك يك شاخه از علم مهندسي است كه تحليل اگزرژي را با قيد‌هاي اقتصادي تركيب كرده تا بتواند اطلاعاتي جهت طراحي بهينه سيستم فراهم نمايد بطوريكه نتايج بدست آمده به تنهايي و از طريق تحليل اگزرژي و ارزيابي‌ اقتصادي به صورت مجزاء بدست نمي‌آيد. در اين مطالعه سيكل توليد همزمان آب و برق قشم تحليل اگزرژواكونوميك شده است. نيروگاه قشم ظرفيت توليد همزمان 26 MW برق و 9000 m3/day آب شيرين را داراست. ابتدا با نوشتن معادلات بقاء جرم وانرژي براي هر جزء سيستم، كليه خواص ترموديناميكي سيستم مشخص مي‌شود. آنگاه با استفاده از تحليل اگزرژي، مقدار بازگشت ناپذيري هر جزء و سهم آن در بازگشت ناپذيري كل سيستم محاسبه مي‌گردد. سپس با نوشتن معادله‌هاي بالانس هزينه براي هر جزء، هزينه محصول‌هاي نهايي سيستم تعيين مي‌شود. نتايج تحليل اگزرژي سيستم نشان مي‌دهد كه بيشترين بازگشت ناپذيري مربوط به محفظه احتراق با مقدار 11019.25 kW است و مبدل بخار بازياب حرارت و آب شيرين‌كن به ترتيب با مقادير 10305.43 kW و 9260.93 kW در رتبه‌هاي بعدي قرار دارند. همچنين نتايج نشان مي‌دهد هرينه برق توليدي 10 $/MWh و هزينه آب شيرين توليدي تقريباً 2 $/m3 مي‌باشد. در انتها هزينه محصول‌ها در سيستم توليد همزمان قشم با ديگر مطالعه‌ها مقايسه گرديد.

Exergoeconomic is the branch of engineering that combines exergy analysis with economic constraints to provide the system designer with information not available through conventional energy analysis and economic evaluation. In this study, exergy and exergoeconomic analysis has been performed for Qeshm cogeneration power plant. This cogeneration system can produce 26 MW electricity and 9000 m3 /day distilled water. Firstly, according to the mass and energy balance equations for cogeneration system’s component thermodynamic variables have been determined. Then, exergy analysis must be performed and exergy destruction of each component and its portion in the total exergy destruction can be determined. In order to determine cost of products, cost balance equation must be written for each component. The results of exergy analysis show that the maximum irreversibility is corresponding to the combustion chamber with the value of 11019.25 kW, and those of heat recovery steam generator (HRSG) and multi effect desalination with thermal vapor compression (MED-TVC) are 10305.43 kW and 9260.93 kW, respectively. The cost of producing electricity power is 10 $/MWh and the cost of producing distilled water is about 2 $/m3. Finally, the total cost of the understudy cogeneration cycle is in good agreement with the other cogeneration plant.