Germencik jeotermal santralinin performans analizi
Performance analysis of the Germencik geotermal power plant
Yazar: MURAT ÜNVERDİ
Danışman: PROF. DR. YUNUS ÇERÇİ
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Jeotermal alanlar = Geothermal fields ; Jeotermal sular = Geothermal waters

Özet:
Bu çalışmanın amacı; 47.4 MWe kapasitesi olan Germencik jeotermal santralinin ekserji verimini hesaplamaktır. Türkiye'nin en büyük jeotermal güç santrali olan ve çift kademeli buhar alma sistemine göre çalışan tesisin performansının değerlendirilmesinde enerji ve ekserji analizi yöntemler kullanıldı. Ekserji analizi, Termodinamiğin birinci ve ikinci yasası ele alınarak her bir ekipman için ve santralin tamamına uygulandı. Çalışmada, santralin gerçek veri değerleri kullanılarak ekserji kayıpları belirlendi ve ekserji akış diyagramı çıkarıldı. Hesaplamalar sırasında ölü hal sıcaklığı 18oC ve ölü hal basıncı 1.012 bar kabul edildi.Tesiste 7 adet üretim kuyusu ve 6 adet reenjeksiyon kuyusu bulunmaktadır. Üretim kuyularından, jeotermal akışkan ortalama 197oC ile 214oC arasındaki sıcaklıklarda, 23 bar ile 30 bar arasında basınçlarda ve 688.8 kg/s debi ile santrale ulaşmaktadır. Bu kuyulardan toplam 134167 kW' lık ekserji girişi olmaktadır. En büyük ekserji girişi ise ÖB-14 kuyusundan 36406 kW olup toplam ekserji girişinin %27.1 karşılık gelmektedir.Santralde meydana gelen başlıca ekserji kayıpları ve bu kayıpların toplam ekserji girişine sırasıyla, vanalarda 4475 kW' lık, %3.34' sine, yüksek ve alçak basınç seperatörlerinde akışkanın ayrıştırma işlemi sırasında 30609 kW 'lık, %22.81' ne, türbin-jeneratör ikilisinde buharın mekanik işe dönüşmesi sırasında 6836 kW' lık, %5.1' e, soğutma kulesinde 12644 kW' lık, %9.42' ne, iç kullanım sırasında 7414 kW' lık, %5.53' üne, reenjeksiyon kuyularında 30452 kW' lık, %22.7' sine karşılık gelmektedir. Ayrıca, türbin-jeneratör ikilisi ve tesisin tamamı için ikinci yasa verimleri sırasıyla %87.4 ve %35.33 olarak bulunmuştur.Bulunan sonuçlar tablo halinde verilip en büyük ekserji kaybının seperatörlerde meydana geldiği belirlenmiştir.

Abstract:
The objective of this study is to calculate the efficiency of exegry in Germencik Geothermal Power Plant, which has a capacity of 47.4 MWe. As being the largest one in Turkey, this plant is operated by double flash system which is based on the method of analysis of energy and exergy to evaluate its performance. The exergy analysis has been applied to the whole plant considering the first and the second law of thermodynamics for each equipment. In this study, by using the actual data values the losses of exergy have been determined and the flow diagram of exegry has been illustrated. When making calculations, we have accepted dead state temperature as 18oC, and dead state pressure as 1.012 bars.The plant has 7 production and 6 reinjection wells. From these production wells, geothermal fluid reaches the plant at an average temperature ranging from 194 oC to 214 oC, pressure of 23 bars to 30 bars and a total flow rate of 688.8 kg/s. An exergy input of 134167 kW is obtained from these wells. The largest exergy input of 36406 kW is obtained from OB-14 and this accounts for 27.1% of total exergy input. Moreover, major exergy losses and their exergy input account for 3.34%(4475 kW) for valves, 22.81%(30609 kW) for high and low pressure separation process during the decomposition of geothermal fluid, 5.1%(6836 kW) for turbine-generator during the conversion of steam into mechanic work, 9.42%(12644 kW) for cooling tower, 5.53%(7414 kW) for internal use, and finally 22.7%(30452 kW) for reinejection wells. Additionally, the second law efficency of turbine-generator has been found to be 87.4% and the second law efficiency of overall plant has been found to be 35.33%.The obtained results have been given in tables and the largest loss of exergy has been determined to occur in seperators.