Kombine çevirim santrallerinin tekno-ekonomik etüdü ve optimum termodinamik şartların belirlenmesi

Abstract

ÖZET Günümüzde güç üretiminin ana amacı, optimum sistemlerin kullanılma arayışı sonucu yeni sistemler üretmektir. Bu amaçla kombine çevrimli tesislerin incelenmesi ve tekno-ekonomik analizinin yapılarak tesis boyutlarının küçültülmesi ile güç eldesinin arttırılması söz konusudur. Kombine çevrim kavramının ortaya konmasının temel amacı, sistemdeki kayıp enerji miktarının geri kazanılarak, bu kayıp enerjiden ek güç eldesini içermektedir. Bu tür enerji üretim tesislerinde ulaşılmış termik verim değerleri net %55 değerindedir ve bu değerin 2000'li yıllarda % 60'lar düzeyine ulaştırılması beklenmektedir. Bunun nedenide diğer enerji üretim sistemlerine göre avantajlarının çok fazla olmasının yanısıra en önemli avantajı çevre açısından en iyi enerji üretim sistemlerinden biri olmasıdır.Bu santallerden atmosfere atılan CO, ve NOx emisyonları çevre için istenen limitlerin çok altodadır. Kombine çevrim tesislerinde, gaz türbinlerinden çıkan egzos gazlarının sahip olduğu enerjinin geri kazanılması ile buhar çevriminin şartlan iyileştirilmelidir. Bu nedenle sisteme etkiyen tekno-ekonomik parametreler belirlenmelidir. Tekno-ekonomik parametreler öncelikle gaz türbini grubunda daha sonra atık ısı kazanındaki şartlar göz önüne alınarak buhar çevrimi şartlan optimize edilerek net güç ve termik verim değerleri yükseltilebilir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, alternatif gaz türbinlerinin optimum parametreleri incelenerek termik verim değerleri irdelenmiştir. Daha sonra kombine çevrim tesisi kavramı irdelenerek, alternatif kombine çevrim tesisleri göz önüne alınarak gelişmelere değinilmiştir. Son bölümde ise ek yakmasız ve tek basınç kademeli atik ısı kazam bulunan bir kombine çevrimin tekno ekonomik analizi yapılarak optimum termo-ekonomik parametreler belirlenmiştir. xn

ABSTARCT Nowadays, the main purpose of power generation is to produce new systems as a result of the usage search of the optimum systems. So, it is considerable to examine the combined power plants and to increase their power generation by doing techno-ekonomic analysis with minimizing of the plant's dimensions. The basic purpose of suggesting combined cycle concept includes recovering of the amount of waste energy in the system and generation of supplemantary power from this energy. In these types of power plants, accessed thermal efficiency value is about %55 and this value is expected to be around %60 in 2000's. Because, combined power plants have got more advantages than the other energy generation systems have. Besides, the most important advantage of them is being one of the best systems for environment. So, these power plants emit CO, and NOx emissions which under the legal limitations. In the combined power plants, the conditions of the steam cycle should be treated by recovering energy possesed by exhaust gases exhausting from gas turbines. So, the parameters which affect the system should be determined. Techno- economic parameters are determining gas turbine groups and then waste heat boiler condition. After that overall output and thermal efficiency will be increased by optimising steam cycle conditions. In the fist chapter of this study, the thermal efficiency values were inspected by analysing optimum parameters of the alternative gas turbines. Then, combined power plant concept was inspected and touched to new developments related to the subject considering alternative combined power plants. In the last chapter, techno-economic analysis of combined cycle that consist of without supplementary firing and single stage waste heat boliler was done and optimum thermodynamic parameters were determined. xni