Geri Dön

Performance optimization of Marib gas turbines power plant integrated with organic rankine cycle and absorption refrigeration system

Organik rankine çevrimi ve absorpsiyonlu soğutma sistemi ile entegre Marib gaz türbinleri enerji santrali performans optimizasyonu

  1. Tez No: 868863
  2. Yazar: MARWAN NABIL MOHAMMED AL-ARASHI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULRAZZAK AHMED SALEH AKROOT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Karabük Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Bu tezde, Yemen'in Marib bölgesi için tasarlanan, Brayton çevrimi (BC), Organik Rankine Çevrimi (ORC) ve absorpsiyonlu soğutma sistemi (ARS) içeren yenilikçi bir hibrit güç sisteminin geliştirilmesini ve performans analizini incelenmiştir. Operasyonel standartları ve verimliliği optimize etmeyi amaçlayan sistem, atık ısı geri kazanımını güçlendirecek, böylece termal kayıpları en aza indirecek, sistem verimliliğini artıracak ve operasyonel maliyetleri azaltacak şekilde tasarlandı. Enerji, ekserji, ekonomik ve çevresel perspektifleri kapsayan kapsamlı bir 4E analizi aracılığıyla bu çalışma, model oluşturmak için Mühendislik Denklem Çözücüsünü (EES) kullanarak çeşitli operasyonel parametrelerin sistem performansı üzerindeki etkisini değerlendirir. Temel bulgular arasında, ORC entegrasyonu sonrasında net güç çıkışında yaklaşık 189,6 MW'a önemli bir artış ve 0,81 performans katsayısında (COP) 35,8 MW'lık dikkate değer bir soğutma çıkışı yer alıyor. Yeni geliştirilen modelin enerji ve enerji verimliliği, Marib gaz türbini santrali için% 30,19 ve% 31,27'ye kıyasla sırasıyla% 38,9 ve% 40,16 olarak kaydedilmiştir. Eksergoekonomik analiz, yeni model için özgül enerjinin birim maliyetinin 54,52 USD / GJ olduğunu, Marib tesisi için ise 63,62 USD / GJ olduğunu ortaya koymaktadır. Çevresel değerlendirmeler, karbon ayak izinin 631 kg / mwh'den 485,5 kg / mwh'ye düştüğünü gösteriyor ve bu da yeni geliştirilen sistemin önemli emisyon azaltma potansiyelinin altını çiziyor. BC ile ilgili parametreler, özellikle basınç oranı ve gaz türbini giriş sıcaklığı (GTIT), sistemin verimliliği için kritik olarak ortaya çıktı. Çalışma, bu parametrelerdeki stratejik ayarlamaların hibrit güç sistemlerinin ekonomik ve çevresel performansını belirgin şekilde iyileştirebileceğini doğrulamaktadır.

Özet (Çeviri)

This thesis investigates the development and performance analysis of an innovative hybrid power system designed for the Marib, Yemen region, incorporating a Brayton cycle (BC), an Organic Rankine Cycle (ORC), and an absorption refrigeration system (ARS). Aimed at optimizing operational standards and efficiency, the system is engineered to leverage waste heat recovery, thereby minimizing thermal losses, enhancing system efficiency, and reducing operational costs. Through a comprehensive 4E analysis—encompassing energy, exergy, economic, and environmental perspectives—this study evaluates the impact of various operational parameters on the system's performance, employing the Engineering Equation Solver (EES) for model creation. Key findings include a significant boost in net power output to approximately 189.6 MW upon ORC integration, alongside a notable refrigeration output of 35.8 MW at a coefficient of performance (COP) of 0.81. The energy and exergetic efficiencies of the newly developed model are recorded at 38.9% and 40.16% respectively, compared to 30.19% and 31.27% for the Marib gas turbine power plant. Exergoeconomic analysis reveals that the unit cost of specific energy for the new model is 54.52 USD/GJ, whereas for the Marib plant, it stands at 63.62 USD/GJ. Environmental assessments indicate a decrease in the carbon footprint from 631 kg/MWh to 485.5 kg/MWh, underscoring the significant emission reduction potential of the newly developed system. Parameters related to the BC, notably the pressure ratio and gas turbine inlet temperature (GTIT), emerged as critical to the system's efficiency. The study confirms that strategic adjustments to these parameters can markedly improve hybrid power systems' economic and environmental performance.

Benzer Tezler

  1. Denizaltılarda yakıt piline dayalı sevk sistemi uygulaması

    Fuel cell based propulsion systems in submarines

    DİLŞAD KARATAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADİR SARIÖZ

  2. Marin uygulaması için benzinli bir motorun soğutma sistemi optimizasyonu

    Cooling system optimization of a gasoline engine for marine application

    ÖZGÜR KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ

  3. A holistic design optimization method for LLC converters in light electric vehicle chargers

    Hafif elektrikli araç şarj cihazlarındaki LLC dönüştürücüler için bütünsel bir tasarım optimizasyon yöntemi

    ABDULSAMED LORDOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ

    DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE

  4. Generative adversarial networks based level generation for angry birds

    Çekişmeli üretici ağlar ile angry birds bölümlerinin üretilmesi

    BURKAN YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Oyun ve Etkileşim Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SANEM SARIEL UZER

  5. Performance optimization of rectangular microstrip patch antennas

    Başlık çevirisi yok

    ABDALHAFED SALEM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÜsküdar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖKHAN APAYDIN