แบบจำลองเทอร์โมไดนามิกส์เชิงตัวเลขของระบบผลิตกำลังงานไฟฟ้าผสมระหว่างเซลล์เชื้อเพลิง ชนิดออกไซด์แข็งและกังหันก๊าซ

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการสร้างแบบจำลองทางเทอร์โมไดนามิกส์ของระบบผลิตกำลังงานไฟฟ้าผสมระหว่างเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์แข็ง (SOFC) และกังหันก๊าซโดยใช้โปรแกรม MATLAB ในเบื้องต้นนี้โครงสร้างของระบบผลิตกำลังงานไฟฟ้าผสมได้ถูกพัฒนาและวิเคราะห์ขึ้นมาด้วยกันสองโครงสร้าง ทำการศึกษาเปรียบเทียบพารามิเตอร์ที่แสดงถึงสมรรถนะของระบบ เช่นกำลังการผลิตไฟฟ้าของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์แข็ง, อุณหภูมิของก๊าซที่เข้าสู่กังหันก๊าซ หรืออุณหภูมิของไอเสียที่ออกจากระบบ เพื่อให้สามารถเลือกโครงสร้างของระบบผลิตกำลังงานไฟฟ้าผสมที่ดีที่สุดได้ ซึ่งในกระบวนการเลือกโครงสร้างของระบบผลิตกำลังงานไฟฟ้าที่ดีที่สุดสำหรับกังหันก๊าซและเครื่องอัดอากาศคำนวณโดยใช้สมการทางเทอร์โมไดนามิกส์ และได้ทำการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองโดยได้นำผลการคำนวณไปเปรียบเทียบกับผลการคำนวณจากงานวิจัยก่อนหน้า

คำสำคัญ: กังหันก๊าซ แบบจำลอง ประสิทธิภาพ เซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์แข็ง ระบบผลิตกำลังงานไฟฟ้าผสม

Abstract

In this work, a detailed thermodynamic model of a SOFC/Gas turbine hybrid system is simulated in MATLAB. A few configurations of the hybrid systems are proposed and analyzed. A comparative study based upon performance parameters, such as SOFC power, turbine inlet temperature, and exhaust temperature was used to select the best configuration. Simple thermodynamic models for the compressor and turbine are used during the configuration selection. The results are compared to the available literature.

Keywords : Efficiency, Gas Turbine, Hybrid, Model, Solid Oxide Fuel Cell