Atık ısı kazanlı gaz-buhar çevrimli güç santralinin ekserji analizi
Exergy analysis of gas-steam cycle power plant wi̇th heat recovery steam generator
- Tez No: 550082
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KOPAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Dünya nüfusunun giderek artması ve hızlanan sanayileşme insanların enerjiye olan talebini artırmaktadır. Artan enerji talebi beraberinde yeni güç santrali yatırımlarını ya da mevcut güç santralleri için bazı teknolojik gelişmeleri zorunlu hale getirmiştir. Bunların yanında güç üretiminde birincil kaynaklardan olan fosil yakıtların giderek azalması ve üretim maliyetlerinin artması gibi sebepler nedeniyle güç santrallerinde verim artırma çalışmaları çok daha fazla önem kazanmıştır. Bu tez çalışmasında İstanbul'da faaliyet gösteren 410,8 MW net elektrik güç çıkışı olan doğalgaz yakıtlı kombine çevrim güç santralinde enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. Santralde belirlenen yakıt-hava oranına bağlı yanma denklemi oluşturulmuş ve yanma ürünlerinin mol miktarları belirlenmiştir. Kütle-akış şemasının çıkarılmasının ardından her bir düğüm noktasına ait termodinamik özellikler belirlenmiştir. Sistem elemanlarına termodinamiğin birinci ve ikinci yasa eşitlikleri uygulanarak her bir sistem elemanında kaybedilen birim zamanda enerji miktarı ve tersinmezlik değeri hesaplanmıştır. Hesaplanan değerler enerji ve ekserji bilançoları yardımıyla özetlenmiştir. Bunların ardından da kombine çevrim santrali birinci ve ikinci yasa verimi hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar neticesinde kombine çevrim santralinin birinci yasa verimi %55.88, ikinci yasa verimi ise %53,06 olarak belirlenmiştir. En fazla güç kaybının kondenser de gerçekleştiği bunu baca gazı ile kaybedilen gücün takip ettiği, en fazla tersinmezliğin ise yanma odasında olduğu, bunu gaz türbinin izlediği tespit edilmiştir. Tez çalışması kapsamında yapılan hesaplamalar gaz çevrimi üzerine yapılacak çalışmaların santral verimini önemli ölçüde etkileyeceğini göstermiştir. Bu nedenle sonuç kısmında kompresörde harcanan gücün azaltılmasına yönelik politropik sıkıştırma yapılması durumu incelenmiştir. Bu durumda kompresöre harcanan güçte önemli miktarda azalış olduğu ve bunun net güç değerini artırdığı dolayısıyla da birinci ve ikinci yasa verimini artırdığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Increasing world population and accelerating industrialization increase people's demand for energy. Increasing energy demand has made new power plant investments or some technological developments mandatory in existing power plants. In addition, due to the fact that fossil fuels from primary sources in power generation are gradually decreasing and production costs increase, power efficiency studies in power plants have gained more importance. In this thesis, energy and exergy analysis were performed in natural gas combined cycle power plant with 410.8 MW net electricity power output in Istanbul. As a result of the knowledge of the fuel-air ratio used in the plant, the burning equation was formed and the molar amounts of the combustion products were determined. After removal of the mass-flow diagram, the thermodynamic properties of each node were determined. Applying first and second laws of thermodynamics equation system components and the amount of heat that is lost as irreversibility's value was calculated for each system element. The calculated values are summarized with the help of energy and exergy balance sheets. Then, the first and second law efficiency of the combined cycle power plant were calculated. As a result of the calculations, the first law efficiency of the combined cycle power plant is 55.88% and the second law efficiency is 53,06%. The most energy loss occurred in the condenser. The second largest energy loss was found to be the energy thrown into the atmosphere with the stack gas, the most irreversible in the combustion chamber, followed by the gas turbine. The calculations made in the thesis study showed that the studies on the gas cycle would significantly affect the plant efficiency. For this reason, in the conclusion part of the study, in order to reduce work on the compressor, the situation of the polytrophic compressing was investigated. In this case, it has been determined that there is a significant decrease in the power spent on the compressor and this increases the net power value and thus increases the efficiency of the first and second law.
Benzer Tezler
- Enhancement of the bottoming cycle in a gas/steam combined cycle power plant
Bir gaz/buhar kombine çevrim güç santralinde alt çevrimin geliştirilmesi
ZERRİN SAFYEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY YEŞİN
- Kombine çevrimli santral tasarımı
A Combined powerplant design
HALİS BİLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Gaz türbinlerinde su/buhar enjeksiyonunun termoekonomik performans ve emisyonlar üzerindeki etkisinin incelenmesi ve optimizasyonu
Effects of water/steam injection on the thermoeconomic performance and emissions of gas turbines and their optimization
HASAN KAYHAN KAYADELEN
Doktora
Türkçe
2014
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ÜST
- Thermodynamic analysis of gas/ steam combined cycle power plants
Gaz/ buhar kombine çevrim enerji santrallerinin termodinamik analizi
NURETTİN SAVRUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY YEŞİN
- Gaz türbinli kojenerasyon tesisinde yanma odasına enjekte edilen su buharının ekserji verimine etkisi
Effect of steam injection in combustion cell of gas turbine cogeneration plant to exergy efficiency
BİLAL ZEMHER
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KOPAÇ