Gaz akışkanlığı güç santrallerinin verimliliği ve enerji-çevre ilişkisi

Abstract

iiiÖZETGaz akışkanlı güç çevrimlerinin performansını arttırmak için günümüzde birçokmodifiye edilmiş uygulamalar mevcuttur. Bunlardan bazıları rejeneratörlü, arasoğutmalı-ara ısıtmalı, kombine güç santralleridir. Gaz akışkanlı güç santrallerininperformansı kompresör ve türbin güçleriyle doğru orantılıdır. Dolayısıylaperformansı arttırmak için kompresör gücünü azaltırken, türbin gücünü arttırmakgerekmektedir. Kompresör gücünü, ara soğutmalı kademeli sıkıştırma veyabuharlaştırmalı soğutma yapılarak azaltılabilir. Türbin gücü ise, yanma odasıgirişinde veya rejeneratör girişinde su enjeksiyonu yapılarak arttırılabilir.Bu çalışmada, buharlaşmalı soğutma ve su enjeksiyonunun uygulandığı model gaztürbinli çevrimler için performans değerlendirilmesi yapılmıştır. Çevre havanınsıcaklığı, bağıl nemi ve türbin giriş sıcaklığı gibi parametrelerin model çevrimlerinısıl verimleri ve özgül net işleri üzerine etkileri analiz edilmiştir. Buharlaşmalısoğutma ve su enjeksiyonlu çevrimlerde artan basınç oranlarıyla ısıl verim ve özgülnet iş değerlerinde iyileşmeler elde edilmiştir. Elde edilen iyileşmeler grafiklerhalinde verilmiştir.Buharlaşmalı soğutma ve su enjeksiyonu sayesinde yakıt tüketimi ve NOxemisyonları azalmakta, böylece çevre daha az kirlenmektedir.ANAHTAR KELİMELER: Su Enjeksiyonu, Buharlaşmalı Soğutma, Gaz Türbini,Isıl Verim

ivABSTRACTThere are so many modified applications in order to develop the performance of gaspower cycles. Some of them are regenerative, intercooled-reheat, combined. Theperformance of gas power cycles are directly proportional to the power ofcompressor and turbine. So, in order to degrade the performance, as decreasing thepower of compressor, the power of turbine must be increased. The power ofcompressor can be decreased by evaporative cooling or multistage intercooledcompressing. The power of increasing of turbine can be made by water injection toinlet of combustion chamber or regenerator.In this study, performance evaluation for model gas turbine applicated to evaporativecooling and water injection has been made. The effects of such parameters; ambienttemperature, relative hımidity, and turbine inlet temperature on thermal efficiencyand specific net work were analyzed. Grading about values of specific net work andthermal efficiency by increasing pressure ratio in evaporative cooling and waterinjection cycles were obtained. Obtained results were given as graphically.By using evaporative cooling and water injection, fuel consumption and NOxemissions will be lowered, so environmental pollution will be lower as well.KEY WORDS: Water Injection, Evaporative Cooling, Gas Turbine, ThermalEfficiency.