Development of Thermo-Chemical Model and Exergetic Assessment of a Biomass Derived Syngas Fueled Combined Cycle for Cogeneration of Power and Cooling

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Among all the renewable sources of energy, biomass has been found as the most promising one due to its abundant availability and CO2 neutral nature. The efficient and environmentally benign method for its conversion to the valuable gaseous product is gasification which is a thermo-chemical method. In this regard, the present study was aimed to develop a generalized thermo-chemical model for the conversion of biomass material to useful gaseous fuel called syngas. The model developed incorporated the phenomena of char conversion, tar formation and thermodynamic equilibrium concept, which can compute the composition of syngas. The effects of change in the operating variables like; compressor pressure ratio, gasification equivalence ratio (GER), steam-biomass ratio (SBR), and pinch point of HRSG were examined on the performance parameters of BIGCC, and combined BIGCC-VAR cycle, like the energy and exergy efficiency of BIGCC, and combined cycle. It has been found that at low values of gasification equivalence ratio the LHV of syngas as well as the energy and exergy efficiency of the gasifier are high for all biomass materials. The effect of GER on the energy and exergy efficiencies of BIGCC is more pronounced at higher values of GER. Both energy and exergy efficiencies of the gasifier decrease with increase in SBR but the energy and exergy efficiencies of BIGCC increases as the SBR increases. The energy and exergy efficiency of BIGCC increases with the increase in the gasifier pressure and decreases with the increase in the pinch point temperature of HRSG. Employment of LiBr-H2O absorption refrigeration system at the exit of HRSG show an improvement in both the energy and exergy efficiency of the BIGCC. The inclusion of the chemical exergy of LiBr-H2O along with the physical exergy show very interesting results and these results clearly reveal that computations made after taking into account the chemical exergy widely change the exergy efficiency of the major components of the proposed combined power and cooling cycle.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

02e12a27-9855-4ec0-b9d5-2603f6868bae

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

947275_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

تطوير نموذج حراري-كيميائي وتقييم إكسرجي لوقود الغاز المتزايد المستخلص من الكتلة الحيوية لتغذية الدورة المركبة من التوليد المشترك للطاقة والتبريد

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Abdul Khaliq","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"ربهول ميا","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Development of Thermo-Chemical Model and Exergetic Assessment of a Biomass Derived Syngas Fueled Combined Cycle for Cogeneration of Power and Cooling

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

من بين جميع مصادر الطاقة المتجددة، وُجِد أن الوقود الحيوي أنجعها وذلك لأنها متاحة بكثرة ولطبيعة غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 المحايدة. الطريقة الفعّالة والسليمة للبيئة لتحويلها إلى منتج غازي ثمين هي باستخدام طريقة حرارية-كيميائية. في هذا الصدد، الدراسة الحالية تهدُف إلى تطوير نموذج حراري-كيميائي لتحويل مادة الكتلة الحيوية لوقود غازي مفيد يسمى الغاز المتزايد Syngas. النموذج المطور بُنيَ بدمج تحويل الفحم وتشكيل القطران مع مبدأ التوازن الحراري-الحركي، ما يمكننا من حساب تركيز الغاز المتزايد. تم اختبار آثار التغير في العوامل التشغيلية – مثل: ضغط ضاغط الهواء، تكافؤ التحويل الغازي GER، نسبة البخار إلى الكتلة الحيوية SBR، ونقطة الَقرصة لـجهاز HRSG – على أداء جهازي BIGCC و BIGCC-VAR، مثل كفاءة الطاقة والجودة الإكسرجية. وقد وُجِدَ أنهُ عند قيم منخفضة من نسبة تكافؤ التحويل الغازي أن قيمةLHV للغاز المتزايد بالإضافة إلى كفاءة الطاقة و الجودة الإكسرجية للمحول الغازي عالية لجميع مواد الكتلة الحيوية، في حين أن تأثير تكافؤ التحويل الغازي على كفاءة الطاقة والجودة الإكسرجية لجهازBIGCC أكثر وضوحاً عند القيم العالية. كفاءة كل من الطاقة والجودة الإكسرجية للمحول الغازي تنقص بزيادة نسبة البخار إلى الكتلة الحيوية. في المقابل نجد أن كفاءة الطاقة و الجودة الإكسرجية لجهازBIGCC تزيد بزيادة نسبة البخار إلى الكتلة الحيوية. أخيراً، نجد أن كفاءة الطاقة و الجودة الإكسرجية لجهازBIGCC تزيد بزيادة ضغط المحول الغازي وتنقص بزيادة درجة حرارة نقطة القَرصة لجهاز HRSG. استخدام نظام التبريد الامتصاصي بسائل LiBr-H2O عند مخرج جهاز HRSG أظهر تحسناً في كل من كفاءة الطاقة و الجودة الإكسرجية لجهازBIGCC . إدراج الخصائص الكيميائية و الفيزيائية للجودة الإكسرجية لسائلLiBr-H2O يظهر نتائج مثيرة للاهتمام، حيث كشفت النتائج أن الحسابات التي تمت بعد أخذ هذه الخصائص في الاعتبار عن تغيير واسع النطاق على الجودة الإكسرجية للمكونات الرئيسية لدورة القدرة والتبريد المقترحة.

إشراف وإعداد

الإشراف

Abdul Khaliq

الإعداد

ربهول ميا

الاقتباسات الببليوغرافية