چکیده: صنعت فولاد یکی از صنایع پرمصرف در حوزه انرژی می باشد که اتلافات حرارتی قابل‌توجهی دارد. در این پژوهش یک سیستم هیبریدی تولید چندگانه‌ با آرایش جدید ارائه می‌گردد تا امکان بازیابی حرارت اتلافی در یک کارخانه فولاد مورد بررسی قرار گیرد. سیستم پیشنهادی شامل سیکل رانکین بخار، سیکل کالینا به همراه دو سیکل رانکین آلی و یک الکترولایزر غشا تبدیل پروتون میباشد که 262 مگاوات انرژی اتلافی از کارخانه فولاد را بازیابی می‌کند. عملکرد فنی و اقتصادی سیستم پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین با توجه ‌به اهمیت راندمان اگزرژی و هزینة اولیه سیستم، در این پژوهش دو بهینه‌سازی تک‌هدفه به‌ منظور بیشینه‌کردن راندمان اگزرژی و کمینه‌کردن هزینة اولیه سیستم توسط الگوریتم ژنتیک انجام شده است. راندمان انرژی سیستم پیشنهادی 76/25% بوده که منجر به تولید توان، حرارت و هیدروژن به ترتیب به میزان 39/48 مگاوات، 42/29 مگاوات و 12/8 تن در روز میگردد. راندمان اگزرژی سیستم 46/57% به‌دست‌آمده است و تخریب اگزرژی سیستم در حدود 45 مگاوات میباشد که سیکل رانکین بخار بیشترین سهم در سبد تخریب انرژی سیستم پیشنهادی به میزان 83/67% را تشکیل می‌دهد. هزینه اولیه این سیستم 6/36 میلیون دلار می‌باشد و درآمد حاصل از فروش برق و هیدروژن سیستم به ترتیب برابر 6/3 و 8/3 میلیون دلار سالانه می‌باشد و لذا دوره بازگشت سرمایه آن در حدود 7 سال تخمین زده می‌شود. نتایج بهینه‌سازی‌های تک‌هدفه انجام شده نیز نشان داد، در بهینه‌سازی با هدف کمینه‌کردن هزینة اولیه این سیستم تولید چندگانه، مقدار هزینة اولیه از 6/36 به 4/34 میلیون دلار کاهش یافت که در این حالت راندمان انرژی و اگزرژی، توان خالص خروجی، حرارت و تخریب اگزرژی کلی سیستم به ترتیب 46/22% ، 25/50% ، 749/39 مگاوات، 37672 کیلووات و 52876 کیلووات به‌دست‌آمده است. همچنین در بهینه‌سازی باهدف بیشینه‌کردن راندمان اگزرژی، مقدار راندمان انرژی و اگزرژی به ترتیب به 4/27% و 32/61% افزایش‌یافته است که در این حالت مقدار هزینه اولیه، توان خالص خروجی، حرارت و تخریب اگزرژی کلی به ترتیب 14/38 میلیون دلار، 698/52 مگاوات، 27089 کیلووات و 40777 کیلووات می‌باشد.