Gazifikasyonlu bir yakıt hücresi sisteminin simülasyonu ve performans analizi

Abstract

Bu çalışmada, bir yakıt hücresi sisteminin bir gazlaştırma sistemi ile entegresinden oluşan enerji üretim sistemi matematiksel olarak modellenerek, çeşitli işletme ve tasarım parametrelerinin sistemin performansına olan etkisi analiz edilmiştir. Entegre Gazlaştırıcı-KOYH sistemini oluşturan bileşenler ayrı ayrı ele alınarak, her bir bileşen için termodinamik, kimyasal ve elektrokimyasal proseslere dayalı olarak sıfır boyutlu denge modeli oluşturulmuştur. Bu kapsamda öncelikle KOYH'de yakıt olarak kullanılacak olan gaz karışımını üreten biyokütle gazlaştırıcı bileşeni modellenmiştir. Daha sonra yakıtı gazlaştırıcıdan elde edilen gaz karışımı olan KOYH'nin elektrokimyasal modeli oluşturulmuştur. Son olarak ısı değiştiriciler ve kompresörleri de içeren Entegre Gazlaştırıcı-KOYH sisteminin matematiksel modeli ortaya konmuştur.Oluşturulan matematiksel model bir bilgisayar programında kodlanarak belirli şartlarda analizler gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları literatürdeki deneysel ve teorik çalışmalarla karşılaştırılarak oluşturulan modelin doğruluğu gösterilmiştir.Sistemden alınan net güç, I.kanun verimi, ekserji verimi, ekserji kaybı ve ekserji çıktısı performans kriterleri olarak dikkate alınmıştır.