Atıktan türetilmiş yakıt yakan bir termik santralin enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of refuse drived fuel burning termal power plant
Yazar: GİZEM BUSE YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. İSHAK GÖKHAN AKSOY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dünya üzerinde enerjiye duyulan gereksinim artan nüfus ve teknolojinin de gelişmesiyle her geçen gün artmaktadır. Fosil kaynaklı yakıtların yakın gelecekte tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olması da araştırmacıları alternatif enerji kaynakları bulmaya yönlendirmiştir. Bu noktada atıktan enerji elde edilebileceği fikri belediye katı atıklarının yönetiminde önemli bir rol oynaya başlamıştır. Artan nüfusla beraber özellikle büyük kentlerde çöplerin bertarafı büyük bir sorun haline gelmiştir. Kentsel atıkların neden olduğu çevresel problemler ve artan enerji talebi göz önüne alındığında, çöplerin imha edilirken enerji üretilmesi fikri bu problemlerin her ikisinin de çözümü için en uygun metot olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu yöntem ile tesisin kurulduğu bölge için hem çevre kirliliğinin önüne geçmesi hem de bölgenin ihtiyaç duyduğu enerjiye katkı sağlaması beklenmektedir
Bu çalışmada, Malatya ilinde 4 MW kurulu güce sahip Atıktan Türetilmiş Yakıt (ATY) yakan bir termik santralin termodinamiğin I. ve II. Kanunlarına göre analizleri yapılmıştır. Analizler, doğrudan santralden toplanan veriler ile yapılmış olup gerçeğe en yakın sonuçlar elde edilmiştir. Birinci kısımda her bir santral bileşeni için enerji kayıpları, tersinmezlikler ile birinci ve ikinci kanun verimleri hesaplanmıştır. Kütle, enerji, ekserji denklikleri kurulmuş, sisteme ait her bir birimin ve tüm sistemin enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Tüm bu veriler doğrultusunda çizelge ve grafiklerle oluşturulup ekipmanlar arasında karşılaştırma yapılmıştır. Son bölümde ise elde edilen veriler arasında bağlantı kurularak karşılaştırmalar yapılmış ve iyileştirme yapılabilecek ekipmanlar belirlenerek çözüm önerileri sunulmuştur.
Bu çalışma ile hedeflenen ana amaç sistemin genel ekserji analizlerinin tamamlanıp sistemde en büyük kayıpların hangi bileşenlerde gerçekleştiğinin farkına varılması ve bu noktalarda iyileştirmeye nasıl gidilebileceğinin tartışılmasıdır.

ANAHTAR KELİMELER: ATY, Yenilenebilir Enerji, Ekserji, Termodinamik Analiz

Abstract:
Energy requirement in the world is increasing with the increasing population and the development of technology. The fact that fossil fuels are in danger of depletion in the near future has also led researchers to find alternative energy sources. At this point, the idea that energy can be obtained from waste has started to play an important role in the management of municipal solid wastes. With the increasing population, the disposal of garbage has become a major problem, especially in big cities. Considering the environmental problems caused by urban wastes and the increasing demand for energy, the idea of generating energy while disposing of garbage is the most appropriate method for solving both of these problems. With this method, it is expected to prevent environmental pollution and contribute to the energy that the region needs.
      In this study, the first and second thermodynamics of the thermal power plant burning 4 MW of refuse derived fuel (RDF) in Malatya province. Plant has been analyzed according to the first and second laws. The analysis were carried out with the data collected directly from the power plant and the closest results were obtained. In the first part, energy losses, irreversibilities and first and second law efficiencies have been calculated for each power plant component. Mass, energy and exergy balances were established and energy and exergy analyzes of each unit and the whole system were performed. In line with all these data, charts and graphs were created and compared between the equipments. In the last part, the solution suggestions are given by specifying the equipment that can be corrected by linking the results. 
      The main objective of this study is to complete the general exergy analyzes of the system and to realize the components in which the biggest losses occur in the system and to discuss how to improve these points.

KEY WORDS: RDF, Renewable Energy, Exergy, Thermodynamics Analysis