Geri Dön

Bir biyogaz enerji santralinde atık ısıdan elektrik üretim sisteminin organik rankin çevrimi uygulaması ve çok kriterli optimizasyonu

Organic rankine cycle application and multi-criteria optimization of a waste heat power generation system in a biogas power plant

  1. Tez No: 824452
  2. Yazar: ÇAĞATAY VARIŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİN ÖZÇIRA ÖZKILIÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 151

Özet

Enerji tüketiminin yükselmesi, hızlı nüfus artışı ve teknolojideki gelişmeler enerjiye duyulan ihtiyacı günden güne artırmaktadır. Bu ihtiyacın karşılanması noktasında yenilenebilir enerji hızla tükenen fosil yakıtların yerine geçebilecek en önemli alternatif kaynaklardır. Güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, hidrojen enerjisi, jeotermal enerji, biyogaz enerjisi gibi birçok yenilenebilir enerji kaynağı mevcuttur. En önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından birisi olan biyogaz, çoğunlukla ısı-güç kombine motorlarında/gaz motorlarında yakıt olarak kullanılmakta ve elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Fakat bu motorların verimleri düşük olup biyogazın yanması nedeniyle giren enerjinin çok büyük bir kısmı kayıp olarak, egzoz gazı şeklinde atmosfere atılmaktadır. Bu kayıp ısının sisteme kazandırılması sistem verimi üzerinde oldukça etkilidir. Bu nedenle bu tez çalışmasında, İstanbul ili, Silivri Seymen bölgesinde bulunan ve evsel atıklardan biyogaz üretimi yapan 26 adet gaz motorunun 450-500 °C sıcaklığa sahip atık ısılarının sisteme geri kazanımı için çözüm yöntemleri çalışılmıştır. Bu çalışma kapsamında, ilgili tesiste bulunan her bir gaz motorunun baca çıkışından alınacak egzoz gazına ait debi, sıcaklık, basınç değerlerine göre atık ısı değerlerinin hesaplanması, ısı eşanjörü ile termal yağ devresinin belirlenmesi, organik akışkanın seçilmesi ve organik rankin çevrimi döngüsünün parametrelerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Hedeflenen bu parametrelerin analizi sonucunda sistemin çevresel ve ekonomik etkileri incelenmiştir. Optimizasyon çalışması sonucunda ekonomik ve çevreye duyarlı çözümler elde edilerek tesis verimi artırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Increasing energy consumption, rapid population growth and technological developments increase the need for energy day by day. At the point of meeting this need, renewable energy is an important alternative resource that can replace fossil fuels that are rapidly exhausted. There are many renewable energy sources such as sun, wind, hydrogen, geothermal and biogas. Biogas, one of the most important renewable energy sources, is mostly used as fuel in heat-power combined engines / gas engines and transformed into electrical energy. However, the efficiency of these engines is low and due to the combustion of biogas, a large part of the energy input is lost to the atmosphere by means of exhaust gas. The gain of this lost heat to the system is very effective on the system efficiency. Thus, in this thesis, solutions for the recovery of the waste heat of 26 gas engines with a temperature of 450-500°C in the Silivri Seymen region of Istanbul and producing biogas from household wastes was studied. Within this study, it is aimed to calculating the waste heat values according to the flow, temperature and pressure values of the exhaust gas to be taken from the chimney outlet of the gas engines in the facility, determining the thermal oil circuit with the heat exchanger, selecting the organic fluid, determining the parameters of the organic rankine cycle. As a result of the analysis of the targeted parameters, the effects of the system in terms of environment and economy were also examined. As a result of the optimization work economical and environmentally friendly solutions were obtained and the plant efficiency was increased.

Benzer Tezler

  1. 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

    BERKAY GÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiMersin Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ARSLAN

  2. Afyonkarahisar'da bir biyogaz enerji tesisinin termodinamik modellemesi ve termoekonomik optimizasyonu

    Thermodynamic modelling and thermoeconomic optimization of a biogas energy plant in Afyonkarahisar

    MUHAMMED ARSLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEYHUN YILMAZ

  3. Biyogaz beslemeli enerji dönüşüm santralinin termodinamik enerji ve termoekonomik analizi: Zonguldak

    Thermodynamic energy and thermoeconomic analysis of a biogas fed energy conversion power plant: Zonguldak

    SADIK ROJDA TAYBILLIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN TOPUZ

  4. Biyogaz santrali analizi ve elektrik üretimi

    Biogas power plant analysis and electricity generation

    ALİ BAHADIR CEYLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA NİL

  5. Growth of microalgae in pre-treated landfill leachate

    Ön arıtılmış deponi sızıntı suyunda mikroalg büyütülmesi

    UMUT METİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ