Soğutma kolonlu ark plazma gazlaştırma sisteminin eksergo ekonomik analizi
Exergoeconomic analysis of arc plasma gasification system with cooling column
Yazar: GONCA KOÇ
Danışman: PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı, soğutma kolonlu çift beslemeli ark plazma gazlaştırma sisteminin eksergoekonomik analizini yapmaktır. Bu kapsamda, 25 kg organik çöp kullanılarak yapılan test ve performans deneylerinden elde edilen veriler kullanılarak eksergoekonomik analiz çalışmaları yapılmıştır. Eksergoekonomik analiz çalışmaları için işletim ömrü, çalışma süresi, işletme ve bakım-onarım faktörü, ekserji yıkımı, elektriğin ve organik çöpün birim maliyeti gibi büyüklükler dikkate alınarak eksergoekonomik faktör (fekseco) hesaplanmıştır. Ayrıca, bu parametreler değiştirilerek fekseco değerinin parametrik değişimi incelenmiştir. Yapılan hesaplamalarda; i) Sistemde gerçekleşen ekserji kaybı, test deneyinde 427,42 MJ, performans deneyinde 301,85 MJ, ii) Sistemin ekserji verimi test deneyinde % 36,53, performans deneyinde % 51,20, iii) İlk yatırım iyileştirme faktörü 0,087, iv) Bir değere getirilmiş toplam maliyet akısı, test deneyinde 11,33 Euro.saat-1, performans deneyinde 13,60 Euro.saat-1, v) Toplam ekserji kayıplarının maliyeti test deneyinde 12,41 Euro.saat-1, performans deneyinde 13,03 Euro.saat-1, vi) Test deneyinde fekseco 0,48, performans deneyinde ise 0,51, vii) Sistemin iyileşme oranı % 6,3 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak; deneylerinin her ikisinde de işletme ömrünün ve çalışma süresinin artırılması eksergoekonomik değeri azaltmıştır. İşletme ve onarım faktörünün artırılması ve ekserji kayıplarının azaltılması fekseco değeri artırırken elektriğin ve organik çöpün birim maliyetinin artırılması, ekserji kaybı ile ilgili masrafları artıracağından fekseco değerini azaltmıştır.

Abstract:
The main objective of this thesis is to perform the exergoeconomic analysis of the double feed-arc plasma gasification system with cooling column. In this regard, exergoeconomic analysis studies have been carried out by using the data obtained from the test and performance experiments using 25 kg of organic waste each. For exergoeconomic analysis studies, the exergoeconomic factor (fexseco) was calculated by taking into account some parameters such as operating life, working time, operation and maintenance-repair factor, exergy destruction, unit cost of electricity and organic waste. In addition, parametric variation of fexseco was analyzed by changing these parameters. In the calculations performed; i) Exergy loss in the system was calculated to be  427.42 MJ in test experiment and 301.85 MJ in performance experiments, ii) The exergy efficiency of the system was determined to be 36.53% in the test experiment and 51.20% in the performance experiment, iii) Initial investment improvement factor was estimated to be 0.087, iv) Total cost flow brought to a value was found to be 11.33 Euro.h-1 in test experiment and 13,60 Euro.hr-1 in performance experiment, v) Cost of total exergy losses was 12.41 Euro.hr-1 in test experiment and 13.03 Euro.hr-1 in performance experiment, vi) The fexseco was calculated to be 0.48 in the test experiment and 0.51 in the performance experiment, vii) The recovery rate of the system was determined to be 6.3%. Consequently, increasing the operating life and working time in both experiments decreased the fexseco value. Increasing the operating and repair factor and reducing exergy losses increased the exergyeconomic value. In addition, increasing the unit cost of electricity and organic waste will increase the costs associated with exergy loss, thus reducing the fexseco.