Doğal gaz çevrim santralinin meteorolojik şartlara bağlı olarak termodinamik analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Makine Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2004

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÜMİT ÜNVER

Danışman: Muhsin Kılıç

Özet:

Günümüzde enerji, ülkelerin devamlılığı için hassasiyetle üzerinde durdukları, büyük ölçüde stratejik önem taşıyan bir konu haline gelmiştir. Öyle ki devletler, dış politikalarını enerji kaynaklarına yakın olma çabası içerisinde belirlemektedir. Bu yaklaşımla, enerji üretim ve tüketiminin mümkün olan en verimli şekilde sağlanması için araştırmalar sürmektedir. Doğal gazın diğer enerji kaynaklarına göre kolay temin edilebilmesi, doğal gazlı santrallerin kurulum süresinin kısa olması, verimlerinin yüksek olması nedeniyle doğal gaz kombine çevrim santralleri ülkemizde giderek yaygınlaşmaktadır. Tezde, doğal gaz yakıtlı kombine güç santrallerinde kayıpların nerelerde ve hangi oranlarda oluştuğu, termodinamiğin birinci ve ikinci kanunlarını esas alan analizlerle tespit edilmiştir. Analizlerde, günümüze kadar yapılan çalışmalardan farklı olarak, sistemin bütünü ve sistemi oluşturan her bir ünite için, yeryüzü seviyesindeki atmosferik hava sıcaklıkları, basıncı, bağıl nemi ve yük durumu değişimlerinin sistemdeki enerji / ekserji akış hızları ile elektrik enerjisi, tersinir iş ve tersinmezlikler ve maliyetler üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Uygulama merkezi olarak 1999 yılında kurulan ve ülkemizin elektrik enerjisi ihtiyacının, önemli bir bölümünü karşılama kapasitesine sahip olan Bursa / Ovaakça Doğal Gaz Kombine Çevrim Santrali seçilmiştir. Çalışmada, dizayn verileri, işletme verileri ve ideal çevrim yaklaşımlarıyla üç ayrı analiz gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda elde edilen bulgular grafikler halinde sunulmuş ve sonuçlar ayrıntılı olarak tartışılmıştır. İdeal çevrim yaklaşımları, dizayn değerleri ve işletme verileriyle yapılan analizler kıyaslanarak yorumlanmıştır. Gerçekleştirilen her üç analizde de incelenen büyüklüklerin eğilimlerinin uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Ancak gaz türbini ve ısı geri kazanım buhar üreticisinde işletme verileriyle hesaplanan tersinir iş ve tersinmezlik değerlerinin dizayn verileriyle hesaplanan değerlerle farklılıklar gösterdiği tespit edilmiş ve bu farklılıkların nedenleri belirlenmiş ve yorumlanmıştır. Atmosferik hava sıcaklığındaki artışın sistemin genel verimini olumsuz, yük durumundaki artışın ise genel verimleri olumlu yönde etkilediği, atmosferik hava nemi ve basıncının sistem verimine etkilerinin ihmal edilebilir seviyede olduğu sonuçlarına ulaşılmıştır.