Biyokütle kaynaklı organik rankine çevrimli güç ünitesinin termoekonomik analizi

Abstract

Bu tez çalışmasında, biyokütle kaynaklı ORÇ sisteminin termodinamik ve termoekonomik analizi yapılmış, aynı zamanda biyokütle kaynaklarından ve ORÇ sistemlerinden ayrıntılı olarak bahsedilmiştir. Analiz için gerekli veriler, ağaç sanayinde entegre üretimi yapan işletmenin ORÇ sisteminden alınmıştır. ORÇ'nin ihtiyacı olan biyokütle kaynaklı termal ısı, kazanlarda biyokütlenin yakılması ile elde edilen kızgın yağdan sağlanmaktadır. Biyokütle kaynaklı ORÇ sistemi; mekân ısıtması, sıcak su ve elektrik üretmek amacıyla kullanılmaktadır. Net elektrik üretimi 891,76 kW olan ORÇ sisteminin 24 saat çalıştığı düşünüldüğünde, yıllık ortalama 7.811.818 kW elektrik üretimi yapabilmektedir. SPECO (özgül ekserji) metoduna göre yapılan termoekonomik analiz sonucunda, üretilen elektriğin birim maliyeti 5,671 $/GJ bulunmuştur. Çalışmanın sonucunda, termodinamik ve termoekonomik analizlerin, sistem içerisindeki verimsiz ve yüksek maliyetle çalışan ekipmanların tespiti için, yapılması gereken önemli bir işlem olduğu ortaya çıkarılmıştır.

In this paper, thermo-dynamic and thermo-economic analysis of biomass fuelled ORC system is performed, also biomass resources and ORC system is mentioned in details. The data required for analysis, is taken from ORC systems of the company operated in integrated wood components business. The biomass fuelled thermal heat that ORC system requires, is obtained by the hot oil produced by burning the biomass. Biomass fuelled ORC system; is used in heating, hot water and electricity needs of households. Having examined a 24 hours operating ORC system's 891,76 kW net electricity production, it can produce 7.811.818 kW of electricity in average annualy. The results of thermo-economic analysis made according to SPECO (specific exergy), show that cost of a unit of electricity generated, is 5.671 $/GJ. Concluding this work, it has been understood that thermo-dynamic and thermo-economic analysis are highly required in the system, to be able to identify equipment that operates costly and inefficiently.