Energy efficiency and exergetic sustainability analyses of an improved gas turbine power cycle
İyileştirilmiş bir gaz türbini güç çevriminin enerji verim ve ekserjetik sürdürülebilirlik analizi
- Tez No: 815601
- Danışmanlar: PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Bu yüksek lisans tezinin ana amacı, Irak'ta bulunan Daura/Rasheed gaz santralinin gerekli varsayımlar altında termodinamiğin birinci ve ikinci yasası açısından enerji verimliliği ve ekserjetik sürdürülebilirlik analizlerini gerçekleştirmektir. Bu bağlamda, sistemin enerji üretim kapasitesini, enerji verimliliğini, çevresel ve küresel ısınma etkisini ve ekserjetik sürdürülebilirlik endeksini parametrik olarak araştırmak için, gerekli varsayımlar göz önünde bulundurularak dört model geliştirilmiştir: (i) ilk modelde basit çevrimli bir gaz türbini, (ii) İkinci modelde yeniden ısıtma, ara soğutucu ve rejeneratörün birinci modele entegre edilmesiyle geliştirilen gaz türbini çevrimi, (iii) Üçüncü modelde Rankine çevriminin ikinci modele entegre edilmesiyle geliştirilen kombine çevrim ve (iv) Dördüncü modelde iki Organik Rankine çevriminin üçüncü modele entegre edilmesiyle geliştirilen kombine-Organik çevrim. Sonuç olarak; analizler sonucunda elde edilen göstergelerin değerlendirilmesi neticesinde, model 4 en iyi sonuçları vermiştir. Şöyleki, yıllık elektrik üretimi 299 GWh'den 558 GWh'ye, enerji verimliliği %37,03'ten %60,32'ye, ekserji verimliliği %33,7'den %54,9'a yükselmiştir. Ayrıca, yıllık elektrik üretimi başına yıllık CO2 üretimi 3,961 kTon/MWyıl'dan 2,434 kTon/Mwyyıl'a, toplam atık ekserji/elektrik üretimi 1,967'den 0,821'e, atık ekserji oranı 27,7'den 2,0'a, ekserjetik geri kazanılabilirlik oranı 27,6'dan 1,1'e, çevre etki faktörü 1,967'den 0,82'ye ve geri çalışma oranı %57,1'den %42,6'ya düşürülmüştür. Bununla birlikte, yıllık elektrik üretimi 299 GWh'den 558 GWh'ye ve ekserjetik sürdürülebilirlik endeksi 0,508'den 1,218'e yükselmiştir. O halde, sürdürülebilir ve düşük emisyonlu enerji üretimi sağlama potansiyeli yüksek olan Model 4'ün Irak'taki Daura/Rasheed gaz santrali için yararlı bir referans olabileceği beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
The main aim of this master's thesis is to perform energy efficiency and exergetic sustainability analyses of the Daura/Rasheed gas power station in Iraq in terms of the first and second laws of thermodynamics under the required assumptions. In this regard, in order to parametrically investigate the system power generation capacity, energy efficiency, environmental and global warming effect, and exergetic sustainability index, four models, considering the required assumptions, have been developed, which are (i) a simple cycle gas turbine in the first model, (ii) the improved gas turbine cycle in the second model developed by integrating reheat, intercooler and regenerator with the first model, (iii) the improved combined cycle in the third model obtained by integrating Rankine cycle with the second model, and (iv) the improved combined-Organic cycle in the fourth model developed by integrating two Organic Rankine cycles with the third model. Accordingly, based on the results from the evaluation of the indicators, model 4 gave the best results. Consequently, annual electricity generation improved from 299 GWh to 558 GWh, energy efficiency from 37.03% to 60.32%, exergy efficiency from 33.7% to 54.9%. Moreover, annual CO2 production per annual power generation was reduced from 3.961 kTon/GWyear to 2.434 kTon/GWyear, total waste exergy/power generation from 1.967 to 0.821, waste exergy ratio from 27.7 to 2.0, exergetic recoverability ratio from 27.6 to 1.1, environment effect factor from 1.967 to 0.82, and back work ratio from 57.1% to 42.6%. However, annual electricity generation improved from 299 GWh to 558 GWh, and the exergetic sustainability index increased from 0.508 to 1.218. Thus, it can be stated that the results from the analyses indicate that model 4, which can be a useful reference for the Daura/Rasheed gas power station in Iraq, is an environmentally friendly, sustainable power production system that provides low-emission power generation.
Benzer Tezler
- Developing some sustainability indicators for the combined cycle power generation
Kombine çevrimli güç üretimi için bazı sürdürülebilirlik parametrelerinin geliştirilmesi
ALI HASAN MOHAMMED AL KHATEEB
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- Süperkritik karbondioksitli trijenerasyon sisteme sahip bir ayran üretim tesisinin termodinamik performans analizi
Thermodynamic performance analysis of an ayran production facility with a supercritical carbondioxide trigeneration system
ENDER İREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR AKBULUT
PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- İsale hatlarından (içme suyu) elektrik üretiminin ekserjetik sürdürülebilirlik analizi
Exergetic sustainability analysis of electricity generation from transmission lines (drinking water)
BÜŞRA MİDİLLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- Ticari uçakların ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörlerinin geliştirilmesi
Development of exergetic sustainability indicators for commercial aircrafts
HAKAN AYDIN
- Application of organic Rankine cycle (ORC) system to marine vessels
Deniz taşıtlarında organik Rankine çevrimi (ORC) sistemi uygulaması
OLGUN KONUR
Doktora
İngilizce
2021
DenizcilikDokuz Eylül ÜniversitesiGemi Makineleri İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMÜR YAŞAR SAATÇIOĞLU