تحلیل اگزرژواکونومیک و بهینه سازی چندهدفه برای چرخه های تبخیر آنی یک تا سه مرحله ای برای بهره برداری از چاه زمین گرمایی بوشلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

2 دانشجوی کارشناسی مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

چکیده

یکی از این مناطق که دارای بیشترین پتانسیل می باشد، منطقه بوشلی (سبلان) در شمال غرب ایران می باشد. در مطالعه حاضر سه چرخه تبخیرآنی یک تا سه مرحله ای به منظور تولید توان از چاه های زمین گرمایی منطقه بوشلی در ایران، مطالعه و مدلسازی شده و سپس مورد تحلیل انرژی، اگزرژی و اقتصادی قرار گرفته است. سپس چرخه ها در سه رویکرد تکهدفه به صورت جداگانه (بیشینه سازی بازده انرژی، بیشینه سازی بازده اگزرژی، کمینه سازی هزینه تولید توان واحد) و همچنین یک رویکرد چندهدفه، نسبت به فشارجداسازهای هر چرخه مورد بهینه‌سازی قرار گرفتند. درنهایت نیز یک مطالعه پارامتری به منظور بررسی تاثیر فشارجداسازهای هر سه چرخه بر توابع عملکردی انجام گرفت. در مطالعه حاضر مشاهده شد که چرخه تبخیر آنی سه مرحله‌ای برای منطقه بوشلی از دیگر چرخه‌های مورد بررسی دارای عملکرد بهتری از لحاظ ترمودینامیکی و اقتصادی می باشد. برای چرخه تبخیر آنی سه مرحله ای در حالت بهینه چند هدفه (به ازای فشار جداساز اول 1351 کیلوپاسکال و فشار جداساز دوم 9/440 کیلوپاسکال، فشار جداساز سوم 09/80 کیلوپاسکال)، توان خالص، بازده انرژی، بازده اگزرژی، ضریب اگزرژواکونومیک و هزینه تولید توان واحد به ترتیب 8463 کیلووات، 24/15 درصد، 01/57 درصد، 7/79 درصد و 853/4 دلاربرگیگاژول حاصل شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Exergoeconomic analysis and multi-objective optimization for single, double and triple flash cycles for utilization of booshli’s Geothermal well

نویسندگان [English]

  • mehran abdolalipouradl 1
  • Mohamad Namkhah 2
1 Asisstant, Professor Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
چکیده [English]

Booshli (sabalan) in northwestern Iran is one of the regions with the most geothermal potential. In the present study, single, double, and triple flash cycles for producing power from Booshli’s geothermal well have been investigated. Then, the presented cycles have been analyzed from energy, exergy, and economic viewpoints. Furthermore, with different single-objective approaches (energy efficiency, exergy efficiency, and power specific cost) and multi-objective approaches, are optimized relative to their separator's Pressure, respectively. Moreover, a parametric study has been carried out on the separator’s pressure to establish the effect on performance parameters for each cycle. It has been revealed that triple flash has a better performance compared to single and double flash cycles for power production from Booshli's geothermal well, both in thermodynamics and economic aspects. The results show that for a triple flash cycle in multi-objective optimum condition (at pressure 1351 kPa for the first, 440.9 kPa for the second, and 80.09 kPa for the third separator), the net output power, energy efficiency, exergy efficiency, exergoeconomic factor, and the power specific cost rate were calculated to be 8463 kW, 15.24%, 57.01, 79.7% and 4.853 $/GJ, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy &
  • Exergy
  • Exergoeconomic Analysis
  • Geothermal Energy
  • Flash Cycle
  • Multi-Objective Optimization
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
دوره 56، شماره 7
مهر 1403
صفحه 3-3

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار