Bir gaz türbininin egzoz gazı ısısı kullanılarak sistemin genel verimliliğini artırmak için yeni nesil atık ısı geri kazanımı ve güç sistemlerinin tasarımı, optimizasyonu ve ekserji analizi
Design, optimization and exergy analysis of new generation waste heat recovery and power systems to increase the overall efficiency of the system using exhaust gas heat of a gas turbine
- Tez No: 771719
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YILDIZ KOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Bu çalışmada ilk olarak 500 ºC'lik bir atık ısıya sahip doğal gaz destekli gaz türbini tabanlı kojenerasyon sistemi bir yıl boyunca aylık olarak gerçek sistem parametreleri kaydedilmiş ve deneysel verilerle teorik hesaplar aylık bazda karşılaştırılmıştır. Ardından yeni nesil atık ısı geri kazanım sistemleri olan Kalina ve organik Rankine çevriminin içinde bulunduğu, ana taşıyıcının gaz türbini olduğu üç farklı kombine çevrim senaryosu tasarlanmıştır. İlk senaryoda sırasıyla gaz türbini (GT), buharlı Rankine çevrimi (RC) ve organik Rankine çevriminden (ORC) oluşan kombine güç çevrimi analiz edilmiştir. İkinci senaryoda, ilk senaryodaki ORC sisteminin yerine amonyak-su karışımıyla çalışan Kalina çevrimi (KC) sistemi entegre edilmiştir. Üçüncü senaryoda GT ana taşıyıcı, KC ve ORC sırasıyla alt sistem olarak kullanılmıştır. Son olarak üç senaryo için Spesifik Ekserji Maliyet Yönteminin (SPECO) uygulandığı eksergoekonomik analiz gerçekleştirilmiştir. Her bir senaryonun ekonomik parametreleri detaylı olarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, hem enerji ve ekserji analizine göre hem de ekonomik bulgular bakımından KC-ORC'nin entegre edildiği GT-KC-ORC sisteminin en iyi kombine güç sistemi olduğu ortaya çıkmıştır. GT-KC-ORC kombine sisteminin net güç, termal ve ekserji verimleri sırasıyla 2983,57 kW, %48,32 ve %47,39 olarak hesaplanırken sisteme entegre edilen KC-ORC'nin geri ödeme süresi 1,99 yıl olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, firstly, the real system parameters (temperature, pressure, power generation and fuel consumption etc.) of the natural gas based gas turbine-based trigeneration system with waste heat of 500 ºC were recorded monthly for a year and the experimental data and theoretical calculations were compared with each other on a monthly basis. Then, three different combined cycle scenarios were designed, including Kalina and organic Rankine cycles, which are novel generation waste heat recovery systems, in which gas turbines are used as the main carrier. In the first scenario, the combined power cycle consisting of the gas turbine (GT), steam Rankine cycle (RC) and organic Rankine cycle (ORC) is analyzed. In the second scenario, the Kalina cycle (KC) system working with an ammonia-water mixture was integrated instead of the ORC system in the first scenario. In the third scenario, GT is used as main carrier and KC and ORC are used as subsystems, respectively. Finally, exergoeconomic analysis was carried out for three scenarios where the Specific Exergy Cost Method (SPECO) was applied. The economic parameters of each scenario were examined in detail and compared. As a result of the study, it has been revealed that the best combined power system in terms of both energy and exergy analysis and economic findings is GT-KC-ORC in which KC-ORC is integrated. Net power, thermal and exergy efficiencies of the GT-KC-ORC combined system were calculated as 2983.57 kW, 48.32% and 47.39%, respectively, while the payback period of the KC-ORC integrated into the system was found to be 1.99 years.
Benzer Tezler
- Study of cooling system for building by absorption system cycle using turbine exhaust gases
Türbin egzoz gazları kullanılarak absorpsiyon sistem döngüsü ile bina için soğutma sistemi araştırması
KHALID SABAH SHAEER SHAEER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. MOHAMED ELMNEFI
YRD. DOÇ. DR. OMAR KHALEEL AHMED
- Modeling, optimization, and analysis of a combined heat and power plant with biomass gasification using aspen plus
Aspen plus ile biyokütle gazlaştırma kullanan bir kombine ısı ve enerji santralinin modellenmesi ve optimizasyonu
AHMET KEREM ALGÜZEY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Gaz türbinli güç santralleri için azami güc üretim kontolü
Maximum power generation control for gas turbine power plants
ZAKARIA AHMAD FARAG ALDALIMI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYBABA HANÇERLİOĞULLARI
- Termal bariyer kaplamalı gaz türbin kanatlarının dinamik şartlarda sıcaklık dağılımının incelenmesi
Investigation and experimental investigation of characteristic behavior of thermal barrier coated surfaces in dynamic conditions
MURAT CİHAN ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL UYSAL