Salavatlı jeotermal sahasının ekserji analizi
Exergy analysis of salavatlı power plant
Yazar: TAMER DURMUŞ
Danışman: DR. UMRAN SERPEN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Enerji Enstitüsü / Yenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalışmada, ?binary? çevrim santrallerinden kısaca bahsedilmiş, var olan donanımlartanıtılmış; sistemin ve ekipmanlarının Termodinamiğin Birinci ve İkinci yasalarına göreenerji ve ekserji hesaplama denklemleri gösterilmiştir. Aydın Salavatlı BinaryJeotermal Santrali tanıtılmış, sahanın özellikleri ve santralin akış özellikleri vedonanımları hakkında bilgi verilmiştir. Ekserji analizinin amacı jeotermal güçsantralini tanımlamak ve ekserji kayıplarını hesaplamaktır. Böylece kayıplarınnerelerde yoğunlaştığı saptanarak performans artırımı yapılabilmektir.Aydın Salavatlı Jeotermal Santraline giren sıcak jeotermal akışkan ve organikakışkanın çevrim içi donanımlarındaki termodinamik denklemlerden ekserjihesaplanması yapılmıştır. Yine santrale giren sıcak jeotermal akışkan, reenjeksiyonagiden akışkan ve donanımdaki enerji kayıplarının da hesaplaması yapılmıştır. Buçalışmada, santrale giren ekserji miktarının büyük kısmının santralde kaybolduğugeriye kalan kısmın enerjiye dönüştüğü ve enerjiye dönüşen kısmın bir miktarı daçevrimdeki pompa ve soğutma kulelerinde parasitik güç olarak kullanıldığı sonucunaulaşılmıştır. Santralin ekserjetik verimliliği de n-pentan Rankine çevrimineekserjisinden ve santrale giren jeotermal akışkanın ekserjisinden hesaplanmıştır.Ekserji kayıplarının nedenleri, santralin içindeki buharlaştırıcı-ön ısıtıcı kayıpları,türbin pompa kayıpları jeotermal akışkanın reenjeksiyonu ve n-pentan ekserjisininsoğutma kulesindeki kayıpları içermektedir. Son olarak santral analizinden en fazla güçkaybının olduğu donanım soğutma kuleleri olduğu gözlemlenmiştir.Anahtar sözcük: Salavatlı Jeotermal Santrali, Binary Çevrim, Ekserji, EkserjetikVerim.

Abstract:
In this study, binary cycle power plants? properties are stated, the existing equipmentsare introduced. While examining the energy and exergy characteristics, The First andSecond Law of Thermodynamics are applied. The Aydın Salavatlı Binary GeothermalPower Plant is presented; information about the properties of the field, flowcharacteristics of the power plant and properties the equipments of the plant is given.The purpose of the exergy analysis is to describe the geothermal power plant and toestimate the exergy losses. Therefore performance enhancement is feasible viadetermining the areas of which the losses are great.The exergy of the hot geothermal fluid entering The Aydın Salavatlı Power Plant andthe exergy of the organic fluid used in the cycle are derived from the thermodynamicsolutions. The given solutions also contain the energy losses on the hot geothermal fluidentering the power plant and the energy losses on the re-injected fluid and theirequipments. In the study, it is proven that the major part of the exergy entering theplant gets lost, the remaining part is converted to energy, and some portion of thisremaining part is used as parasitic power in the pumps and cooling tower?s fans. Theexergetic efficiency of the plant is calculated by the exergy of the n-pentane in theRankine cycle and by the entering geothermal fluid.The main reasons of exergy loss are the losses in the vaporizer and preheater in thepower plant, the loss in the turbine pumps, the re-injection of the geothermal fluid andthe loss of the n-pentane exergy in the cooling tower. Finally; from the exergy analysis inthe power plant, it was found from the calculations that the highest amount of powerloss occurs in the cooling tower.Key Word: Salavatlı Geothermal Power Plant, Binary Cycle, Exergy, ExergeticEfficiency.