Doğal gaz kombine çevrim santralinde performans analizi
Performance analysis in a natural gas combined cycle power plant
Yazar: GÜNNUR ŞEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA NİL
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dünya'da artan insan nüfusu ile birlikte insan yaşamının sürdürülebilmesi için gerekli temel kaynaklara olan gereksinim kadar enerji kaynaklarına olan ihtiyaçta giderek artmaktadır. Bu hızlı talep artışı enerjinin sağlanacağı kaynak miktarının yeterliliği sorununu ortaya çıkarmaktadır. Bu sorunun çözümü için yeni enerji üretim kaynakları arayışına gidilmekte ve kullanılmakta olan enerji üretim kaynaklarının mümkün ise daha verimli kullanılmasına mümkün değil ise mevcut verimin sürekliğinin sağlanması temel amaç haline gelmektedir.

Kombine çevrim enerji santrallerinin (CCPP) mevcut verimlerini koruyarak çalışmaya devam etmesi ve daha verimli çalışabilmesi için bunların performans analizlerinin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmanın üçüncü bölümünde, ondört yıldır çalışmakta olan 240 MW kurulu güce sahip bir doğal gaz CCPP'nin çalışma verileri alınmıştır. Bu santral dört tane gaz türbini (GT), iki tane buhar türbini (ST) ve bunların beraber çalışmasıyla elde edilen iki kombine çevrim bloğundan (CCB) oluşmuştur. Mevsimsel sıcaklık değişimlerine bağlı olarak, 8-23°C ortam sıcaklığı aralığında her bir GT, ST ve CCB'lerden çalışma verileri alınmıştır. Sıcaklık artışında GT'lerde üretilen elektrik enerjisinin ve dolaylı olarak ST'lerdeki elektrik üretiminin de azaldığı tespit edilmiştir. Bunun sonucunda, santralde bulunan denetleyicilerle tüketilen yakıt miktarlarının azaltılmasına rağmen, her bir GT, ST ve CCB'lerin verimlerinin düştüğü görülmüştür. İdeal değer olan ortam sıcaklığı 8°C'de santralin elektrik enerjisi üretimi 227,7 MW ve verimi %43,3, 23°C olduğunda ise elektrik enerjisi üretimi 197,3 MW verimi de %42,7 olmuştur. Ayrıca, kurulumu tamamlanan ve devreye alınması devam eden 800 MW'lık CCPP'yi oluşturan bölümlerinden elde edilmesi planlanan veriler kullanılarak bir analiz gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
With the increasing human population in the world, it is increasingly in need of energy resources as well as the need for the basic resources necessary for the sustainability of human life. This rapid increase in demand brings about the problem of the sufficiency of the amount of energy that can be provided by the resources. In order to solve this problem, new energy production resources are searched and if it is not possible to use the energy production resources as much as possible, it becomes the main objective to ensure the continuity of the current efficiency.

Performance analysis of the combined cycle power plants needs to be carried out in order to continue to operate and maintain their current efficiency and to work more efficiently. In chapter third of this work, the role of ambient temperature change, which has the most effect on electric energy production in natural gas CCPP, has been examined. The role of ambient temperature change, which has the most effect on the production of electricity in natural gas CCPP, has been investigated. This plant consists of four gas turbines (GT), two steam turbines (ST) and two combined cycle blocks (CCB) obtained by their co-operation. Depending on the seasonal temperature changes, study data were obtained from each GT, ST and CCB in the ambient temperature range of 8-23°C. It has been found that the electricity generated in the GTs and indirectly the electricity production in the STs decreased in the temperature increase. As a result, the efficiency of each GT, ST and CCB was found to be lower, although the amount of fuel consumed by the controllers in the plant was reduced. At an ambient temperature of 8°C, 227.7 MW of power generation and 43.3% of efficiency were the ideal values, and when the temperature was 23 ° C, 197.3 MW of electricity production was 42.7%. Additionally, an analysis was performed using the data that was planned to be obtained from the parts that constituted the 800 MW combined cycle power plant whose installation was completed and tried to be fully operated.