Gaz motorlu bir ısıl güç çevrim santralinin atık ısı geri kazanımının termoekonomik analizi
Thermoeconomic analysis of waste heat recovery of a thermal power cycle power plant with gas engine
Yazar: AYŞE KÜBRA PAKSOY
Danışman: DOÇ. DR. MUHARREM İMAL
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Artan yakıt maliyetleri ile orantılı olarak endüstriyel işletmelerde kullanılan yakıt birim maliyetleri gün geçtikçe artmaktadır. Endüstriyel tesislerde sistemi daha efektif ve verimli hale getirebilmek için, doğal enerji kaynaklarının verimsiz olarak yanan yakıtlarından çıkan atık ısının tekrar sistemde kullanılmasıyla verimin artırılması yöntemi işletmelerde maliyetler belirli ölçüde azaltılacaktır.
Sistem olarak yüksek enerji tüketimi ve maliyeti olan işletmelerde; kullanılan yakıt giderlerini daha aza indirgemek yani daha verimli kullanabilmek için sistemde atık ısının kullanılması tercih edilir. Böylelikle çevreyi kirleten atık ısı ve kirli partiküllerin salınımı daha aza indirgenir. İşletme açısından bakıldığında, ısıl güç çevrim santralleri kurulmasıyla işletmenin maliyetleri daha aza indirgenerek, sistemden kazanılan verim artırılmaktadır.
Bu çalışmada, bir işletmenin elektrik ve buhar ihtiyaçları göz önünde bulundurularak seçilen gaz motorlu kojenerasyon tesisi, termodinamiğin 1. Kanunu ile termoekonomik analizi yapılarak elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. İşletmenin belirlenen elektrik ve buhar ihtiyacı kapasitesine yakın olarak seçilen 2 adet gaz motorunun ayrı ayrı enerji ve termoekonomik analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile 1.deney TCG 2020 V20 motor ile verim %90,78 olarak hesaplanmış ve sistemin 2,44 yılda sistem kendini amorti ettiği bulunmuştur. 2. Deney TCG 2020 V16 motor ile verim %90,74 olarak hesaplanmış, sistemin 2,73 yılda kendini amorti ettiği bulunmuştur.

Abstract:
In paralel with increasing fuel costs, fuel unit costs used in industrial enterprises are increasing day by day. In order to make the system more efficient  in industrial plants, the costs of the waste heat from the inefficient combustion fuels rather than natural energy sources in the system can be used again in order to make the system more efficient.
In systems with high energy consumption and cost; In order to minimize the costs given to the fuels used, it will be using waste heat in the system in order to use them more efficiently. Thus, the waste heat polluting the environment and the release of polluted particles will be reduced. From the operational point of view, the efficiency of the system is increased by reducing the costs of the enterprise by establishing thermal power cycle power plants.
In this study, the results of energy analysis and thermoeconomic analysis which is the first law of thermodynamics of cogeneration plant gas engine selected by considering electricity and steam needs of an enterprise are evaluated. Energy and thermoeconomic analyzes of two gas engines, which are chosen as close to the electricity and steam requirements, were obtained. In the first experiment TCG 2020 V20 engine with 90,78% efficiency was calculated and 2.44 years the system amortizes itself. In the second experiment with TCG 2020 V16 engine, efficiency is calculated as 90,74% and 2.73 years the system amortizes itself