استفاده از توربین‌های گازی در کاربردهای هایبرید

در سیستم دوگانه انرژی گرمایی خروجی از پیل سوختی بازیافت شده و از طریق موتور گرمایی به الکتریسیته تبدیل می‌شود. چنین موتور گرمایی از قبیل توربین‌های گاری، توربین‌های بخار و موتورهای رفت‌ و برگرشتی برای استفاده در این سیستم در نظر گرفته شده است. تا امروز فقط توربین گازی میکرو (MGT) ساخته و تست شده است. موتور MGT نوعی توربین گازی است که بخصوص برای ترکیب با پیل سوختی اکسید جامد بسیار مناسب است.

تاریخ ویرایش: 27 مرداد ماه 1395

در سیستم دوگانه انرژی گرمایی خروجی از پیل سوختی بازیافت شده و از طریق موتور گرمایی به الکتریسیته تبدیل می‌شود. چنین موتور گرمایی از قبیل توربین‌های گاری، توربین‌های بخار و موتورهای رفت‌ و برگرشتی برای استفاده در این سیستم در نظر گرفته شده است. تا امروز فقط توربین گازی میکرو (MGT) ساخته و تست شده است. موتور MGT نوعی توربین گازی است که بخصوص برای ترکیب با پیل سوختی اکسید جامد بسیار مناسب است.

این ترکیب به علت چندین ویژگی MGT است که با نیازهای پیل سوختی دما بالا سازگار است. این ویژگی‌ها عبارتند از:

دمای ورودی توربین درMGTها به نسبت توربین‌های گازی پایین‌تر است، که می‌توان این دما را از طریف SOFCها تامین کرد.

نسبت فشار درMGT نسبت به توربین‌های گازی پایین‌تر است.

برای افزایش بازده MGT معمولاً از recuperation استفاده می‌شود. تجهیزات این سیستم شامل مبدل حرارتی  است. همچنین وجود دبی جریان بالای بین کمپرسور و توربین باعث می‌شود که MGT با سیکل‌های هایبرید به راحتی همراه شود.

استفاده از پیل‌های سوختی در فشار‌های بالا بازده آن‌ها را افزایش می‌دهد.

اندازه پیل‌های سوختی کنونی نسبتاً کوچک است (بین 25/0 تا 5/1 مگاوات) که باعث می‌شود استفاده از MGT راحت‌تر باشد.

power density سیستم افزایش می‌یابد

هزینه نهایی تولید آن کم است.

در عمل پیل‌های سوختی اکسید جامد می‌توانند در حالت ساده و یا در شکل‌های پیچیده در سیکل‌های دوگانه قرار گیرند. این امکان وجود دارد که بتوان گازهای خروجی از آند و کاتد را بازیافت کرد و دوباره به پیل فرستاد. با این طرح می‌توان از سوخت ورودی به پیل استفاده بیشتری کرد و راندمان را بهبود بخشید.

توربین گاز


واژه‌های کلیدی : سیکل CHP HYBRID توربین پیل MGT میکرو