Doğal gazlı kojenerasyon sistemlerinde exergy analizi

Abstract

DOĞAL GAZLI KOJENERASYON SİSTEMLERİNDE EXERGY ANALİZİ Ekonomilerin temel girdisi olan enerjiyi, ucuz sürekli ve kaliteli olarak üretmek küreselleşen dünyanın ekonomisinde daha etkin rol almanın baş şartı olarak karşımıza çıkmaktadır. Kojenerasyon aynı anda elektrik ve ısı enerjisini bir tekil ısı kaynağından elde eden termal sistem olarak tanımlanabilir. Endüstriyel ve konut uygulamaları için her iki çeşit enerjiye de ihtiyaç vardır. Bu amaçla elektrik ve ısı merkezi bir santralde üretilip kullanım yerine taşınabilir veya santral doğrudan kullanım yerinde kurulabilir. Kojenerasyonun temelinde güç üreten bir ısı makinasının atık ısısından yararlanma düşüncesi yatar. Kojenerasyonda birincil amaç yakıt enerjisinden en yüksek oranda yararlanmaktır. Enerjiden yararlanma oranı, kojenerasyon santralinde bir yılda üretilen elektrik ve ısı enerjilerinin toplamının tüketilen yakıt enerjisine oranı olarak tanımlanabilir. Sadece elektrik santrallerinde bu değer %25-40 arasındayken, kojenerasyon santrallerinde bu değer % 90'lara çıkmaktadır. Kojenerasyon, sistemi çok verimli enerji koruma sistemine çevrilebilir. Bu çalışmada enerji denge denkleminin uygulandığı termal sistemin ana parçaları formüle edilmiştir. Bu formülasyonun exergy içeren ayrı görünüşlerini termal sistemin parçaları içerisinde exergy akışı, entropi üretim akışı, kullanılabilir iş gibi exergy oranı terimlerine ayrılmıştır. Bu denkleme dayanan exergy analiz termal sistemin termal verimini tahmin etmeye, egzoz gazlarının sıcaklığı gibi termal sistemin her parçası içindeki çözümüne izin verir.

EXERGY ANALYSIS IN THE COGENERATION SYSTEMS WITH NATURAL GAS The cheap, continuous and quality production of energy, which is the main input of economies, has become the fundamental precondition of taking an effective role in the global world economy. Cogeneration can also be defined as the termal system producing electrical and heat energy simultaneously from a single heat source. Both kinds of energies are needed for the industrial and residential applications. Electricity and heat may be produced in the central powerhouse for this purpose and may be established directly in the area of usage. Benefiting from the waste heat of a heat machine providing power lies in the basis of cogeneration. The main purpose of cogeneration is to benefit from fuel energy at the highest ratio. The rate of benefiting from energy may be defined as the ratio of the total of electricity and heat energy produced annually in the cogeneration powerhouse to the fuel energy consumed. While this values had been between 25-40% in the electricity powerhouses, this value increases to 90% in the cogeneration powerhouses. Cogeneration may transform the system to a very productive energy preservation system. The main component of the thermal system where the energy balance equation is implemented has been formulated in this study. Different ratio terms such as exergy flow, entropy production flow and usable exergy ratio of the components of thermal system including exergy in the formulation have been constituted. Estimation of the thermal productivity of the exergy analysis thermal system allows the solution of all the components of the thermal system such as exhaust gases.