Gemilerde atık ısı geri kazanım yöntemlerinin teknik ve ekonomik yönden incelenmesi
Analysis of waste heat recovery system on ships in terms of technic and economic
Yazar: ÜMİT GÜNEŞ
Danışman: DOÇ. DR. YASİN ÜST
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Enerji = Energy ; Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde enerji verimliliği giderek daha da büyük bir öneme sahip olmaya başlamıştır. Bunun sebepleri arasında çevreye olan zararlı etkileri azaltmak için uygulanması gereken kurallar ve yakıt fiyatlarının giderek artması bulunmaktadır.
Gemilerde enerji ekonomisi uygulamaları göz önüne alındığında ilk akla gelen konu enerji kaybının yaklaşık %25?ini oluşturan egzoz gazlarıdır. Egzoz gazından enerji geri kazanım yöntemleri giderek daha da önemli olmaktadır.
Gemilerdeki işletme maliyetleri düşünüldüğünde giderlerin büyük bir kısmını yakıt masrafları oluşturmaktadır. Egzoz gazından geri kazanım yöntemleri uygulandığında ise yakıt tasarrufu sağlanacağı gibi birim yakıt başına çevreye salınan toplam CO2, NOx ve SOx emisyonları miktarında da bir azalma görülecektir.
Bu çalışmada gemilerden çevreye salınan emisyonlar ve bu emisyonlar hakkındaki kurallar ile gemilerde kullanılmakta olan Aşırı doldurma, Güç Türbin Jeneratörü, Buhar Türbin Jeneratörü ve Kombine atık ısı geri kazanım yöntemleri teknik ve ekonomik açıdan incelenmiştir. Bunun yanı sıra karasal sistemlerde uygulanmakta olan Organik Rankine Çevrimi sisteminin gemilerde uygulanabilme potansiyeli araştırılmıştır.
Analizler yapılırken öncelikle var olan egzoz gazı potansiyeli ve bu potansiyele etki eden çevre koşulları ve motor yükleri de incelenmiştir. İnceleme için düşük, orta ve yüksek güçlü üç adet, iki zamanlı motor seçilmiş olup bu motorlara hangi tip geri kazanım yöntemi uygulanmasının teknik ve ekonomik olarak uygun olduğu araştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Atık ısı geri kazanım yöntemleri, emisyonlar, gaz türbini, buhar türbini, organik rankine çevrimi

Abstract:
Considering the energy economy implementations on ships, the first
issue to notice is the exhaust gases which comprise nearly 25% of
energy loss. Thus, recycling methods out of exhaust gas have more and
more importance.
Contemplating the expenses of the ships, fuel is of large amount
expenditure. When the waste heat recovery from methods exhaust gas are applied, not only fuel save will be ensured but also there will be a decrease in
the amount of CO2, NOx and SOx emissions that are released to the
environment per unit fuel.
In this study, emissions released out of ships to the environment and
regulations about the emissions and overloading, Power Turbine
Generator (PTG), Steam Turbine Generator (STG) and Combine Waste Heat Recovery (ST+PT) methods that are utilized in the ships, are examined
technically and economically. Besides, Organic Rankine Cycle Systems, which are
applied to the land-based systems, potential to be implemented to the
ships.
External conditions and motor load are examined which have impact on
the potential while analyzing this exhaust gas potential. Which
technical and economical approach is suitable has been investigated
for recycling by using low, medium and high power three two-stroke
engines.
Keywords: Waste heat recovery system, emissions, power turbine generator, steam turbine generator, organic rankine cycle