Geri Dön

Katı atık sahalarında kullanılan gaz yakıtlı güç çevrimi atık ısısı için organik rankine çevrimi tasarımı ve termodinamik analizi

Organic ranine cycle design and thermodynamics analysis of gas fuelled waste heat used on solid waste fields

  1. Tez No: 561938
  2. Yazar: BERKAY GÜR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ARSLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mersin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 160

Özet

Küresel ısınma, iklimlerin değişikliğine neden olmasından dolayı insanlığın geleceği açısından önemli bir tehdit olmaktadır. Küresel ısınmanın en önemli nedeni fosil yakıtlı kaynakların kullanılması ile doğaya salınan CO2 miktarıdır. Her geçen gün gerek nüfus artışı gerekse sanayileşmenin artması ile enerji tüketimi artış göstermektedir. Fosil yakıt kaynaklı enerji tüketimini azaltmaya yönelik bilimsel çalışmalar hem doğaya hem de enerji ihtiyacının çoğunu ithal ettiği kaynaklar ile karşılayan Türkiye'nin ekonomisine çok büyük katkılar sağlayacaktır. Bu yöntemlerin en başında yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak elektrik ihtiyacının karşılanması gelmektedir. CO2 salınımını azaltmak için yenilebilir enerji kaynaklarının kullanılmasının yanında enerjinin verimli kullanılması ve fosil yakıtlı elektrik üretim santrallerinde kojenerasyon ve trijenerasyon gibi baca gazı atık ısısından faydalanma yöntemleri kullanılmalıdır. Bu çalışmada Mersin Biyogaz Güç Santrali'nde elektrik üretiminde kullanılan gaz motorlarının baca gazı atık ısısı verileri incelendikten sonra, tolüen organik akışkanı için organik Rankine çevrimi tasarımı Matlab Refprop programında yazılan kod ile yapılmıştır. Yazılan Matlab koduyla organik Rankine çevriminde kullanılacak ısı değiştiricilerin hesaplamaları, termodinamik ve maliyet analizi yapılmıştır. Organik Rankine çevrimi ile çevrim verimi %15.63, çevrimin II. Yasa verimi %33.31, çevrimde 63.212 kWh elektrik üretilebileceği ve sistemin geri ödeme süresi yaklaşık 6 yıl 10 ay olarak hesap edilmiştir. Ardından çevrimin verim artışını sağlanayacak şekilde çevrime aynı şartlarda reküperatör eklenerek sistem tasarımı ve analizleri yapılmıştır. Reküperatör eklenmiş organik Rankine çevrimi ile çevrim verimi %16.24, çevrimin II. Yasa verimi %34.61, çevrimde 65.687 kWh elektrik üretileceği ve sistemin geri ödeme süresi yaklaşık 7 yıl 3 ay olarak hesap edilmiştir. Reküperatör eklenmiş organik Rankine çevriminin ve organik Rankine çevriminin karşılaştırmaları yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Climate change due to global warming is threatening the future of the mankind. The major reason of global warming can be shown as the consumption of fossil fuel resources and its consequence carbon dioxide emission. The energy consumption is going uphill day by day either by population growth or by enhancing industrialization. Aiming to decrease the fossil-fuel-based energy consumption, scientific studies will surely contribute to the nature and Turkish economy, which mainly supplies its needs from fossil fuels. First of these methods is to meet the electricity needs by using renewable energy sources. In order to reduce the carbon dioxide emission renewable energy resources ought to be used, moreover efficient energy consumption and heat utilization methods from flue waste gas such as cogeneration and trigeneration play a key role in this respect. In the Mersin Bio Power Plant, the temperature and flow rate of flue waste gas from the electricity producing gas engines were firstly investigated. Afterwards the design of the Rankine cycle for tolüen organic fluid was implied on Matlab Refprop throughout a written algorithm. By the algorithm calculations of the heat exchangers, thermodynamic and cost analysis were executed. Thermal efficiency and second law efficiency of the organic Rankine cycle were found 15,63% and 33.31%, respectively. The power generation capacity was calculated at 63.212 kWh and the amortisation as approximately 6 years 10 months. Subsequently, designed and analysis of the system was performed by adding a recuperator, which insreases the efficiency and the system. System with recuperator possess 16.24% thermal efficiency, the second law has 34.61% in this cycle. The power generation capacity was calculated as 65.687 kWh and the amortisation as approximately 7 years and 3 months. As a conclusion the organic Rankine cycle versions of added recuperator and without recuperator were compared.

Benzer Tezler

  1. Depolama sahası gazlarının yönetimi ve modellenmesi

    Modelling and management of landfill gases

    ERDİNÇ OĞUZ TAŞKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK

  2. Application of fry-dry technology on municipal treatment sludges

    Kentsel nitelikli arıtma çamurlarına kızartma-kurutma teknolojisinin uygulanması

    GÜLSÜN DURAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Çevre MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. AZİZE AYOL

  3. Ankara, İstanbul ve İzmir illerine ait karbon ayak izi hesaplaması ve Monte Carlo simülasyonu ile belirsizlik analizi

    Carbon footprint calculation of Ankara, Istanbul and Izmir provinces and uncertainty analysis with Monte Carlo simulation

    SENA ECEM YAKUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN

  4. Katı atık düzenli depolama sahalarında depo gazından enerji elde edilmesi ve depo gazı oluşumunu etkileyen faktörler

    Obtaining energy from storage gas in solid waste landfills and factors affecting storage gas formation

    AYŞE CİHAN KESKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    İnşaat MühendisliğiAvrasya Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BASRİ ERTAŞ

  5. Katı atık depo sahalarının geçirimsiz taban sistemlerinden kirletici geçişinin incelenmesi ve taban sistemlerinin rehabilitasyonu

    Investigation of contaminant transport through impermeable solid waste landfill liners and rehabilitation of liner systems

    GAMZE VARANK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Çevre MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DEMİR