การศึกษาเชิงเปรียบเทียบระหว่างโรงไฟฟ้าโออาร์ซีแบบซับคริติคัล, โรงไฟฟ้าโออาร์ซีแบบซุปเปอร์คริติคัล และโรงไฟฟ้าแรงคินไซเคิลแบบไตรแลทเตอรัลสำหรับแหล่งความร้อนที่อุณหภูมิ 210–250 องศาเซลเซียส
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษาประสิทธิภาพของระบบวัฏจักรโออาร์ซีแบบซับคริติคัล วัฏจักรโออาร์ซีแบบซุปเปอร์คริติคัล และวัฏจักรโออาร์ซีแบบไตรแลทเตอรัล ของอุณหภูมิแหล่งความร้อนระหว่าง 210–250 องศาเซลเซียส โดยทำการศึกษาและเปรียบเทียบ โดยใช้สารทำงานที่แตกต่างกันออกไป โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป MATLAB และใช้ฐานข้อมูลที่ใช้ในการคำนวณจาก NIST REFPROP และทำการเปรียบเทียบผลการจำลองกับงานวิจัยอื่นเพื่อทำการเปรียบวัด โดยการหาจุดที่ได้งานสูงที่สุดจะใช้การจำลองที่กระบวนการ Golden-section search โดยทำการศึกษาผลของงานสทธิสูงสุดของระบบ ขนานของอุปกรณ์ ความดันที่ Condenser และ อัตราการขยายตัวของสารทำงานที่ Expander ผลการจำลองได้ว่างานสุทธิสูงที่สุดได้เท่ากับ 141.72 กิโลวัตต์ จะเป็นการจำลองที่ใช้เป็นวัฏจักรโออาร์ซีแบบซุปเปอร์คริติคัล ใช้สารทำงานเป็น R141b โดยมีอุณหภูมิแหล่งความร้อนเท่ากับ 250 องศาเซลเซียส โดยมีประสิทธิภาพเท่ากับร้อยละ 16.25 และเมื่อทำการจำลองวัฏจักรโออาร์ซีแบบซับคริติคัล โดยใช้แหล่งความร้อนเดียวกัน จะได้ว่าเมื่อใช้ Pentane เป็นสารทำงาน นั้นจะสามารถให้งานได้สูงที่สุดที่ 133.40 กิโลวัตต์ และประสิทธิภาพเท่ากับร้อยละ 15.70 นอกจากนี้งานสุทธิสูงได้เท่ากับ 133.82 กิโลวัตต์ ประสิทธิภาพเท่ากับร้อยละ 14.90 ใช้สารทำงานเป็น R141b เป็นจำลองวัฏจักรโออาร์ซีแบบไตรแลทเตอรัล จากการจำ Off-design การปรับอัตราการไหลสารทำงานที่เหมาะ สามารถช่วยชดเชยงานสุทธิให้เพิ่มมากขึ้นได้
Article Details
เอกสารอ้างอิง
D. Neshumayev, L. Rummel, A. Konist, A. Ots and T. Parve, “Power plant fuelconsumption rate during load cycling,” Applied Energy, vol. 224, pp. 124–135, Aug. 2018.
C. Rewlay-Ngoen, S. Papong and S. Sampattagul, “The NPP and Social Asset Impacts of Acidification from Coal-fired Power Plant in Thailand,” Energy Procedia, vol. 52, pp. 234–241, 2014.
S. N. Sinha and P. K. Nag, “Air Pollution from Solid Fuels,” in Encyclopedia of Environmental Health, Elsevier, 2011, pp. 46–52.
L. Palagi, A. Pesyridis, E. Sciubba and L. Tocci, “Machine Learning for the prediction of the dynamic behavior of a small scale ORC system,” Energy, vol. 166, pp. 72–82, Jan. 2019.
A. T. Hoang, “Waste heat recovery from diesel engines based on Organic Rankine Cycle,” Applied Energy, vol. 231, pp. 138–166, Dec. 2018.
Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy, Renewable Energy Outlook: Thailand, 2017.
A. Firth, B. Zhang and A. Yang, “Quantification of global waste heat and its environmental effects,” Applied Energy, vol. 235, pp. 1314–1334, Feb. 2019
H. Yağlı, Y. Koç, A. Koç, A. Görgülü and A. Tandiroğlu, “Parametric optimization and exergetic analysis comparison of subcritical and supercritical organic Rankine cycle (ORC) for biogas fuelled combined heat and power (CHP) engine exhaust gas waste heat,” Energy, vol. 111, pp. 923–932, Sep. 2016,
G. Xu, G. Song, X. Zhu, W. Gao, H. Li and Y. Quan, “Performance evaluation of a direct vapor generation supercritical ORC system driven by linear Fresnel reflector solar concentrator,” Applied Thermal Engineering, vol. 80, pp. 196–204, 2015.
J. Li, Q. Liu, Z. Ge, Y. Duan and Z. Yang, “Thermodynamic performance analyses and optimization of subcritical and transcritical organic Rankine cycles using R1234ze(E) for 100–200 °C heat sources,” Energy Conversion and Management, vol. 149, pp. 140–154, Oct. 2017.
A. M. Pantaleo, J. Fordham, O. A. Oyewunmi and C. N. Markides, “Intermittent waste heat recovery via ORC in coffee torrefaction,” Energy Procedia, vol. 142, pp. 1714–1720, Dec. 2017
R. Cipollone, D. D. Battista and F. Bettoja, “Performances of an ORC power unit for Waste Heat Recovery on Heavy Duty Engine,” Energy Procedia, vol. 129, pp. 770–777, 2017.
M. Yari, A. Mehr, V. Zare, S. Mahmoudi and M. Rosen, “Exergoeconomic comparison of TLC (trilateral Rankine cycle), ORC (organic Rankine cycle) and Kalina cycle using a low grade heat source,” Energy, vol. 83, pp. 712–722, Apr. 2015.
A. Benato, A. Stoppato, A. Mirandola and M. D. Medico, “Design and Off-Design Analysis of an ORC Coupled with a Micro-Gas Turbine,” Energy Procedia, vol. 129, pp. 551–558, 2017.
Y. Cao and Y. Dai, “Comparative analysis on off-design performance of a gas turbine and ORC combined cycle under different operation approaches,” Energy Conversion and Management, vol. 135, pp. 84–100, 2017.
C. He, C. Liu, H. Gao, H. Xie, Y. Li, S. Wu, and J. Xu, “The optimal evaporation temperature and working fluids for subcritical organic Rankine cycle,” Energy, vol. 38, no. 1, pp. 136–143, 2012.
J. Hærvig, K. Sørensen, and T. Condra, “Guidelines for optimal selection of working fluid for an organic Rankine cycle in relation to waste heat recovery,” Energy, vol. 96, pp. 592–602, 2016.
J. Radulovic and N. I. B. Castaneda, “On the potential of zeotropic mixtures in supercritical ORC powered by geothermal energy source,” Energy Conversion and Management, vol. 88, pp. 365–371, 2014.
E. W. Lemmon, M. L. Huber and M. O. McLinden, “NIST Standard Reference Database 23: Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties-REFPROP, Version 9.1, National Institute of Standards and Technology, 2013.
J. Fischer, “Comparison of trilateral cycles and organic Rankine cycles,” Energy, vol. 36, no. 10, pp. 6208–6219, Oct. 2011.
