Belediye düzenli depolama sahalarında kullanılan gaz motoru atık ısısından elektrik enerjisi üretimi
The production of electrical energy from gas engine waste heat used in the municipal landfill area
Yazar: TURGAY KANKILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Günümüzde temel enerji kaynakları ömürlerinin belirlenmesiyle enerji tasarrufu tüm ülkelerin ortak hedefi olarak ortaya çıkmıştır. Yenilenebilir enerji üzerinde yoğunlaşan yönetimler bu yönde teşviklerle çalışmalarını sürdürmektedirler. Bu çalışmada kentsel atıklardan enerji üretim teknolojileri değerlendirilmiş ve Malatya ilinde kurulu bulunan çöp depolama sahasından üretilen çöp gazı ile çalışan bir gaz motor tesisi ele alınmıştır. Sistemin kurulu gücü 2x1,2 MWel olarak tasarlanmış ve çalışmaktadır. Elektrik üretiminde kullanılan mevcut gaz motorlarının egzozundan atılmakta olan yanma ürünlerinin taşıdığı duyulur enerjinin geri kazanımı üzerinde çalışılmıştır. Yapılan teorik tasarım ile gaz motorunun atık ısılarından atık ısı kazanı, buhar türbini, jeneratör yardımıyla sistemin verimi arttırılması ve ek elektrik enerjisi üretimi incelenmiştir. Motor egzoz gazı giriş/çıkış sıcaklığı 446 °C/107 °C olarak hesaplanmış ve toplam 3242 kW termal kayıp enerjinin bir bölümünün geri kazanılabileceği anlaşılmıştır. Atık ısı kazanında 370°C'de 35 bar basınçta 1154 kg-buhar/saat kızgın buhar üretilebileceği hesaplar sonucunda ortaya çıkmıştır. Bu çalışma ile türbinde iş yapan buhardan 403,06 kW elektrik enerjisi üretilebileceği ve sistemin çöp gazının ısı enerjisinden elde edilen elektrik verimi %41,6'dan %48,6'a çıkarılabileceği anlaşılmıştır.

Abstract:
Nowadays, energy saving emerges as the common goal of all countries by determining the life of the basic energy resources. Authorities that focus on renewable energy continue their studies by providing incentives in this direction. In this study, energy generation technologies from urban waste were evaluated and a gas engine plant working with the landfill gas generated from landfill which was founded in Malatya city was discussed. The installed capacity of the system is designed to be 2x1.2 MWel and system is working. Recycling of the energy which is carried by the combustion products that are discharged from the existing gas engine exhaust system that is used for generating electricity has been studied in this paper. Running waste heat boiler and steam turbine, increasing the efficiency of the system with the help of the generator and additional electricity generation is also examined with the theoretical design. Inlet/outlet temperature of engine exhaust gas is calculated to be 446 °C / 107 °C and it is understood that some part of 3242 kW thermal energy loss is recyclable. At 370 °C and at 35 bar pressure, 1154 kg-steam/hour of superheated steam is produced in the waste heat boiler. With this study it is understood that 403.06 kW electrical energy can be produced from the steam which is working in the turbine and electrical efficiency that derive from landfill gas thermal energy can be increased from 41.6 % to 48.6 %.