Analyse exergétique et exergo-économique d’une turbine à gaz

Abstract

Ce travail présente une analyse de trois types energie, exergie, exergo-économique de la turbine à gaz "GE MS5002C", fonctionnant selon le cycle simple de "Joule Brayton". L’étude a été réalisée à partir des données d’exploitation réelles du site. En se basant sur le premier et le deuxième principe de la thermodynamique, nous avons effectué une analyse énergétique et exergétique pour déterminer l’efficacité énergétique, la destruction de l’exergie, et une analyse exrgo-économique pour estimer le coût de la destruction, le facteur exergo-économique, le coût d’investissement des principaux composants de la turbine à gaz. De plus, Les résultats indiquent que la plus grande perte exergétique se produit dans la chambre de combustion envirent "16.21MW" avec un rendement exergétique de "87.53%". L’augmentation de la température ambiante a un effet négatif sur les performances, alors que l’augmentation de la température de combustion influence positivement sur le rendement énergétique, exergétique et la puissance nette, mais elle provoque une augmentation de la quantité de carburant consommée. La turbine de détente a le plus grand rendement exégétique de 98.52% .Le compresseur d’air a les coûts d’investissement, le plus élevé (276.52$/h). En outre, les effets de la température ambiante, de la température de combustion, et du taux de compression sur les performances de ces systèmes ont été pris en compte. Pour réaliser cette étude, nous avons élaboré un code de calcul écrit en langage MATLAB que nous avons couplé à la base de données thermodynamique "NIST-REFPROP".