BİR KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALİNİN EKSERJİ ANALİZİ

Year 2017, Volume: 5 Issue: 3, 537 - 545, 18.12.2017

Ahmet Coşkun , Mohammed Ghazy Habbeb Al-talabanı

https://doi.org/10.21923/jesd.290766

Cited By: 1

Abstract

Bu
çalışmada, Aliağa Gaz Türbinleri ve Kombine Çevrim Santraline termodinamiğin І.
ve ІІ. yasası aracılığıyla, enerji ve ekserji analizi uygulanmıştır. Santralin
akış şemasına bağlı olarak her bir ünitenin giriş ve çıkış noktaları
belirlenmiştir. Belirlenen noktaların termodinamik özellikleri (Sıcaklık,
basınç ve kütlesel debi) santralden anlık olarak alınmıştır. Alınan bu
özellikler ile her bir noktanın entalpileri, entropileri ve ekserjileri sayısal
olarak EES (Engineering Equation Solver) paket programı yardımıyla
hesaplanmıştır.

 

Yapılan
hesaplamalar sonunda santralin I. ve II. yasa verimleri sırasıyla % 32.8 ve %
43.4 olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak; her bir üniteye enerji ve ekserji
analizleri uygulanarak santralde en fazla ekserji kaybının sırasıyla yanma
odası, ısı kazanı, yoğuşturucu, ünitelerinde olduğu, diğer ünitelerde ise
ekserji kaybının düşük bir şekilde meydana geldiği belirlenmiştir. Santraldeki
ekserji kayıplarının azaltılması ile verimde artışın sağlanacağı ön
görülmektedir. Verim artışına paralel olarak enerji maliyetleri azalacak ve
çevreye salınan zararlı emisyonlarda düşüş meydana gelecektir.

Keywords

Ekserji, Isıl verim, , Güç santrali, Kombine çevrim

EXERGY ANALYSIS OF A COMBINED CYCLE POWER PLANT

Abstract

In this study, by using the first and
second law of thermodynamics the energy and exergy analyses have been applied
to the Aliaga Gas turbines and combined power plant cycle. Depending on the
power plant flow charts diagram the input and output points for each unites
have been determined. The thermodynamic properties (e.g., temperature, pressure
and mass flow rate) of the specified points momentarily were collected from the
power plant cycle. By using these properties, the enthalpy, entropy and exergy
quantity were calculated for each point in Engineering Equation Solver (EES)
programs.

 

The results of the study show that the efficiencies
for the first and second laws of thermodynamics are found as 32.8 % and 43.4 %
respectively. As a result; when the energy and exergy analyses were applied for
each unit of the power plant, the maximum exergy destruction was in turn-combustion
chamber, boiler, condenser; and the exergy destruction in other units was found
to be very low. When reducing the exergy destruction in the power plant, its
efficiency is expected to increase. The increased efficiency is parallel with energy
cost decreased, and thus it will be occured the decline in harmful emissions released
to the environment.

Keywords

Combined power plant, Natural gas, Case study, Thermodynamic performance, Exergy analysis

References

• Aljundi, I.H., 2009. Energy and Exergy Analysis of a Steam Power Plant in Jordan. Applied Thermal Engineering, 29, 324–328.
• Balli, O., Aras, H., 2007. Energetic Analyses of the Combined Heat and Power (CHP) System. Energy Exploration & Exploitation, 25 (1), 39-62.
• Bolatturk, A., Coskun, A., Geredelioglu, C., 2015. Thermodynamic and Exergoeconomic Analysis of Cayırhan Thermal Power Plant. Energy Conversion and Management, 101, 371-378.
• Çengel, A.Y., Boles, M.A., 2008. Termodinamik Mühendislik Yaklaşımı, 946s , İstanbul.
• Ersayın E, 2012. Bir Kombine Çevrim Tesisinin Performans Analizi. Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Manisa.
• Goodarzi, M., Kiasat, M., Khalilidehkordi, E., 2014. Performance Analysis of a Modified Regenerative Brayton and Inverse Brayton Cycle. Energy, 72, 35-43.
• Kaushik, S.C., Reddya, V.S., Tyagib, S.K., 2011. Energy and Exergy Analyses of Thermal Power Plants: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, 1857–1872.
• Kwak, H.Y., Kim, D.J., Jeon, J.S., 2003. Exergetic and Thermoeconomic Analysis of Power Plant. Energy, 28, 343–360.
• Özgener, L., Hepbaslı, A., 2003. HVAC Sistemlerinde Ekserji Analizinin Gerekliliği ve Uygulamaları. VI. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi, 1-14.
• Rahim, M.A., 2011. Gaz Türbinli Kombine Çevrim Santral Performansının Yükseltilmesi. Tübav Bilim, 4 (3), 188-198.
• Sevilgen, S.H., 2004. Exergoeconomic Analysis of Cogeneration System. Journal of Engineering and Natural Sciences, 4, 234-248.
• Szargut, J., Morris D., R. , Steward F., R., 1988. Exergy Analysis of Thermal, Chemical, and Metallurgical Processes. Hemisphere Publishing Corporation, New York.
• Şen, İ., 2006. Buhar Çevrim santralinin Termodinamiğin 2. Kanununa göre Analizi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Isparta.
• Ust, Y., Sahin, B., Yilmaz, T., 2007. Optimization of a regenerative gas-turbine cogeneration system based on a new exergetic performance criterion: exergetic performance coefficient. Proc. IMechE Part A: J. Power and Energy, 221, 447-457.
• Vandani, A.M.K., Bidi, M., Ahmadi, F., 2015. Exergy Analysis and Evolutionary Optimization of Boiler Blow Down heat Recovery in Steam Power Plants. Energy Conversion and Management 106, 1–9.