Termik santrallerde besleme suyu ön ısıtılmasının optimizasyonu
Optimization of feedwater preheating process in thermal power plants
Yazar: VOLKAN ŞENEL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ERDEM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Termik santrallerde performans arttırmaya yönelik uygulamaların en önemlisi besleme suyunun ön ısıtıcılar ile ön ısıtılması işlemidir. Termik verimi arttıran bu uygulama birim elektrik üretim maliyetini azaltmaktadır. Bir santralde elektrik üretim maliyetlerini minimum yapacak ön ısıtıcı sayısının ve kazan giriş suyu sıcaklığının belirlenmesi gerekir. Bu çalışmada önce termik santral simülasyonu yapılmakta ve daha sonra simülasyondan elde edilen veriler ile birim elektrik üretim maliyetleri hesaplanarak optimum ısıtıcı sayısı ve kazan giriş suyu sıcaklığının belirlenmesini amaçlayan bir çalışma yapılmıştır. Ön ısıtıcı sayısının ve kazan giriş suyu sıcaklığının referans olarak aldığımız santralin performansı üzerine etkilerini incelemek amacıyla yapılan simülasyon çalışmaları Cycle-Tempo programı yardımıyla gerçekleştirildi. Santralde termik verimdeki en büyük artış sisteme ilk ön ısıtıcı eklendiğinde meydana geldi ve ısıtıcı sayısındaki artış ile termik verim azalarak artış gösterdi. Ayrıca ısıtıcı sayısı artarken verimin maksimum olduğu kazan giriş suyu sıcaklığı da arttı. Isıtıcı sayısı n=5'den n=7'ye çıktığında birim elektrik üretim maliyetleri azalırken optimum kazan giriş suyu sıcaklığı artış gösterdi. Kömür fiyatının, kömür fiyatlarındaki eskolasyonun ve kömürün alt ısıl değerindeki değişimlerin kazan giriş suyu sıcaklığı üzerine etkilerini incelemek amacıyla birtakım duyarlılık analizleri gerçekleştirildi. Kömür fiyatı ve kömür fiyatındaki eskolasyon arttığında optimum kazan giriş suyu sıcaklığı n=7 için 200oC'den 222,1oC'ye yükseldi.

Abstract:
In thermal power plants feetwater preheating process by using feedwater heaters is the most effective method throught the other performans enchancement applications. This method which increases the plant efficiency, at the same time decreases the unit elektricity production cost. In power plants number of feedwater heaters and boiler entrance tempurature which cause the minimum elektricity production cost, must be designated. In this study firstly thermal power plant simulations were made and then by using data from these simulations, the unit power production costs were calculated for all possibilities to find optimum feedwater heaters number and boiler entrance tempurature. By using Cycle-Tempo program simulations have been carried out for analysing the effects of number of feedwater heater and boiler entrance tempurature on over performans of referans power plant. The maximum increment in efficiency is observed when first feedwater heater was added in the system and the increment is diminishing with the number of feedwater heater. Also while the number of feedwater heater increased, the boiler entrance tempurature increased which the plant efficiency has maximum value. While the number of feedwater heater (n) was increased from 5 to 7, the unit elektricity production cost decreased and optimal boiler entrance tempurature increased. To see the effects of other parameters such as coal price, coal price eskolation and low heating values of coal, some sensiblity analysis has been carried out. When price and price eskolation of coal were individually increased, the optimal boiler entrance tempurature nearly increased from 200oC to 222,1oC for n=7.