fa بهینه‌سازی و تحلیل انرژی، اگزرژی و اقتصادی چرخه رانکین اصلاح‌شده با بهره‌گیری از بازیابی حرارت اتلافی کلینکر در فرایندهای کارخانه سیمان ترمودینامیک Thermodynamics پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:11pt"><span style="text-justify:kashida"><span style="text-kashida:0%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><span b="" lang="FA" nazanin="" style="font-family:">با پیشرفت تکنولوژی و تحلیل‌های پیشرفته‌تر در زمینه ترمودینامیک، امکان بهینه‌سازی چرخه رانکین و ادغام آن با سایر منابع حرارتی فراهم شده است. در این پژوهش، یک سیستم تولید توان و حرارت کوچک‌مقیاس بر اساس چرخه رانکین اصلاح‌شده طراحی و شبیه‌سازی شده است. هدف این تحقیق، استفاده از گرمای اتلافی بخش خنک‌کننده کارخانه تولید سیمان به‌منظور تولید هم‌زمان توان الکتریکی و حرارت با رویکردی جامع از منظر ترمودینامیکی و اقتصادی است. تحلیل انرژی این سیستم بر پایه قوانین پایستگی جرم، انرژی و اندازه حرکت انجام شده و برای تحلیل اگزرژی از مدلی مبتنی بر قوانین اول و دوم ترمودینامیک استفاده شده است. در این راستا، پارامترهای کلیدی تأثیرگذار بر عملکرد سیستم شامل فشار ورودی و خروجی توربین و میزان حرارت ورودی به بویلر، شناسایی شده و تأثیر آن‌ها در بهبود کارایی سیستم بررسی گردیده است. فرایند بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و با در نظر گرفتن خصوصیات سیال کاری انجام شده است. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که در شرایط اولیه، بازده انرژی سیستم معادل 23 درصد و بازده اگزرژی برابر با 22/68 درصد است. با اعمال بهینه‌سازی، بازده انرژی و بازده اگزرژی به ترتیب به 29/63 و 37/03 درصد افزایش یافته است.</span></span></span></span></span></span></span></div> <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:11pt"><span style="text-justify:inter-ideograph"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">With the advancement of technology and more sophisticated thermodynamic analyses, the optimization of the Rankine cycle and its integration with other thermal energy sources have become feasible. This study focuses on the design and simulation of a small-scale power and heat generation system based on a modified Rankine cycle. The primary aim is to harness waste heat from the cooling section of a cement production plant for the simultaneous generation of electricity and heat, employing a comprehensive approach from both thermodynamic and economic perspectives. The energy analysis of the system is based on the principles of conservation of mass, energy, and momentum, while the exergy analysis employs a model derived from the first and second laws of thermodynamics. Critical parameters influencing the system&#39;s performance&mdash;such as turbine inlet and outlet pressures and the heat supplied to the boiler&mdash;were identified and their effects on improving system efficiency were evaluated. Optimization was performed using a genetic algorithm, taking into account the characteristics of the working fluid. The results of the analysis reveal that, under initial conditions, the system achieves an energy efficiency of 23% and an exergy efficiency of 22.68%. After optimization, these efficiencies were increased to 29.63% and 37.03%, respectively.</span></span></span></span></span></div> اگزرژی, سیستم ترکیبی تولید هم‌زمان توان و حرارت, کارخانه تولید سیمان, بهینه‌سازی عملکرد سیستم, چرخه حرارتی رانکین بهبودیافته exergy, combined heat and power generation system, cement production plant, system performance optimization, enhanced Rankine thermal cycle. 1 17 http://jeed.dezful.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-296-1&slc_lang=fa&sid=1 Habibollah Farrokhi حبیب اله فرخی habib.farokhi63@gmail.com 10031947532846005193 10031947532846005193 No Institute of Manufacturing Engineering and Industrial Technologies, Dez.C. , Islamic Azad University, Dezful, Iran. دانشکده مهندسی ساخت و فناوری های صنعتی، واحددزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران Alireza Baheri علیرضا باهری a_baheri@yahoo.com 10031947532846005194 10031947532846005194 No Institute of Manufacturing Engineering and Industrial Technologies, Dez.C. , Islamic Azad University, Dezful, Iran. دانشکده مهندسی ساخت و فناوری های صنعتی، واحددزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران Behzad Azizimehr بهزاد عزیزی مهر b.azizimehr@yahoo.com 10031947532846005195 10031947532846005195 Yes Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanics and Applied Industries, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک و صنایع کاربردی، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران Farhad Dowlatabadi فرهاد دولت آبادی dolat748@gmail.com 10031947532846005196 10031947532846005196 No Department of Mechanical Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران