Termik santrallarda enerji ve ekserji analizi için yazılım geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı termik santralarda enerji ve ekserji analizi için yazılım geliştirmektir. Çalışmada Çatalağzı Termik Santralı'nın akış şeması ve santralın akış şemasında bulunan 32 düğüm noktası ve bu noktaların sıcaklık ve basınç değerleri baz alınarak yazılım geliştirilmiştir. Öncelikle güç akışkanı suyun termodinamik özelikleri olan h ve s için IAPWS-95 ve IAPWS-IF97 çalışmalarının bulunduğu IAPWS tarafından yayınlamış bildirilerdeki denklemler ve veriler kullanılmıştır. Daha sonra santrala çevre sıcaklığının 25 santigrat derecedeki ve 0.101 MPa basınçtaki ortam şartlarında (ölü konum) enerji ve ekserji analizi uygulanarak her bir düğüm noktasının enerji ve ekserji değerleri ve santralın her bir elemanın ısı kaybı, enerji verimi, tersinmezlik, ekserji verimi, pompa ve türbin işleri için gerekli denklemler elde edinilmiştir. Elde edilen bu denklemler ve veriler kullanılarak santralın enerji ve ekserji analizini yapan Termik Santral Analiz Programı (TESAP) geliştirilmiştir. Program yardımıyla analiz yapılmış ve santralın ekserji verimi çevre sıcaklığının 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 santigrat derecedeki değerleri için sırasıyla %35.22, %34.76, %34.44, %33.99, %33.68, %33.24, %32.81 olarak hesaplanılmıştır. Artan çevre sıcaklığına bağlı olarak santralın ekserji veriminin azaldığı görülmüştür. Ayrıca çevre sıcaklığına göre tersinmezliğin değişimi programda bulunan diyagramlar yardımıyla incelenmiştir. Yoğuşturucuda ve borularda artan çevre sıcaklığıyla tersinmezliğin azaldığı, diğer santral elemanlarının ve toplam tersinmezliğin ise artan çevre sıcaklığıyla arttığı gözlenmiştir.

The purpose of study is to develop software for energy and exergy analysis of the thermal power plant. In this study software has been developed on the basis of shematic diagram of Çatalağzı Thermal Power Plant and 32 nodes of this shematic diagram with temperatures and pressures. First, termodynamic properties of water which were h and s has been calculated using by equations and data from IAPWS-95 and IAPWS-IF97 which were published by IAPWS. The equations has been obtained energy and exergy of foreach nodes and heat loss, energy efficiency, irreversibility, exergy efficiency, pump and turbine work foreach element of power plant by using energy and exergy analysis at 25 degrees Celsius and 0.101 MPa pressure of ambient conditions. By using these equations and data, Thermal Power Plant Analysis Software (TESAP) has been developed. By the help of software, the efficiency of power plant and change of irreversibility of power plant components has been calculated. The results of efficiency has been found % 35.22, % 34.76, % 34.44, % 33.99, % 33.68, % 33.24, % 32.81 for 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 degrees Celsius of ambient temperatures respectively. It showed that exergy efficiency decreased with increase of ambient temperature. The change of irreversibility with increase ambient temperature has been investigated by using diyagram which software were include. And also, it showed that, in the condenser and pipes, irreversibility were decreased with increase in ambient temperature, but in the other components, irreversibility and total irreversibility were increased.