Gaz Türbinli Kombine Güç Çevrimlerinin Termodinamik Analizi

Abstract

Dünya’da enerjiye talebin artması, sınırlı fosil kaynaklar ve çevre kirliliği gibi faktörlerden dolayı temiz ve verimli enerjinin önemini artırmış ve dikkatleri atık ısıların değerlendirilmesine çevirmiştir. Gaz türbininden çıkan sıcak egzoz gazlarının ısı enerjisi atmosfere atılmadan önce ısıtmada kullanılmak üzere sıcak su ya da buhar üretiminde (kojenerasyon), hem ısıtmada hem de soğutmada (absorpsiyonlu) kullanılması (trijenerasyon), güç üretiminde ya da başka amaçlarla kullanılması da mümkündür. Gaz türbinli güç çevrimlerinin atık egzoz gazı ısısından tekrar güç elde etmek için sisteme buharlı ya da organik Rankine çevrimi eklemek son yapılan araştırmalarda en iyi çözümlerden biri olarak ortaya çıkmıştır. Gaz türbinli güç tesisine buharlı Rankine çevrimi eklenerek elde edilen sisteme Termodinamiğin birinci ve ikinci kanunu ile ekserji analizi metotları uygulanarak analiz edilmiştir. Bunun için Fortran dilinde bir program yazılarak çalıştırılmış ve elde edilen sonuçlar Literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Gaz türbinli güç çevrimi ile gaz türbinli kombine çevrimin değişen kompresör sıkıştırma oranlarına ve değişen hava fazlalık katsayılarına göre ekserji verimi, güç artışı ve diğer performans özellikleri değişimi karşılaştırılarak avantaj ve dezavantajları ortaya konmuştur. Ekonomik analiz ve maliyet analizi yapılmadan yakıttan elde edilen tasarruf, birim kilo Watt için her iki durumdaki harcanan yakıt miktarları ve performanstaki iyileşmeler gösterilmiştir. En iyi performans değerlerini elde etmek için çalışılması gereken kompresör sıkıştırma oranı ve hava fazlalık katsayısı yani optimum çalışma şartları elde edilerek gösterilmiş ve tartışılmıştır.