Gaz türbinli kojenerasyonla elektrik üretimi ve soğutma
Özet
Bu çalışmanın amacı atık gazların soğutma elde etmek için kullanıldığı gaz türbinli bileşik ısı-güç (kojenerasyon) sistemlerinin termoekonomik çözümlemesidir. Termoekonomik çözümleme, termodinamik çözümlemenin yanında bu tür sistemlerin ekonomik olurluluğunu ve ürünlerin maliyetlerini irdeler. Bu çalışmanın, sıcak iklim kuşağında yer alan ülkelerde elektrik üretiminin bir yan ürünü olarak soğutma elde edilmesini özendirmesi umulmaktadır. Böylece birincil enerji tasarruf edilebilecektir. Bileşik ısı-güç üretimi elektrik ve ısının aynı santralden elde edilmesi anlamına gelmektedir. Bileşik ısı-güç üretimi temelde, elektrik üretiminde kullanılan gaz türbini, buhar türbini ve gaz motorları gibi ısı makinalarının atık ısısından yararlanmayı amaçlar. Böylece yakıt enerjisi daha etkin kullanılmış olur. Bunun iki önemli sonucu vardır. İlk olarak giderek tükenen fosil yakıtlardan tasarruf etmek, ikinci olarak küresel ısınma kaygısını, atmosfere daha az karbon dioksit atarak azaltmak. Bu çalışmada gaz türbini, atık ısı kazanı, buhar türbini ve absorbsiyonlu soğutucudan oluşan bir bileşik ısı-güç sisteminin sayısal modeli oluşturulmuştur. Modelin hesaplamalarını yapmak için Fortran dilinde iki program yazılmıştır. Birinci program sistemin birinci yasa çözümlemesini yapmakta, yakıt ve hava debilerini hesaplamakta, sistemin her noktasında sıcaklık, basınç ve ekserji debilerini bulmaktadır. İkinci program sistemin her noktası için maliyet akılarını ve birim ekserji maliyetlerini hesaplamaktadır. Önerilen sistem konvansiyonel sistemlerle karşılaştırıldığında, soğutma ve elektrik üretimi için hesaplanan maliyetlerin daha düşük olduğu görülmüştür. Ayrıca konvansiyonel yöntemlerle elektrik ve soğutma eldesinde enerjiden yararlanma oranı % 50 dolaylarında kalırken, incelenen sistemde enerjiden yararlanma oranı % 70’leri bulmaktadır. İncelenen sistem için geri ödeme süresi 7 ile 9 yıl arasında değişmektedir.
Anahtar Kelimeler: Trijenerasyon, kojenerasyon, absorpsiyonlu soğutma.
Tam Metin: PDF