Çevre Şartlarının Gaz Turbinli Kojenerasyon Çevrimlerinin Performansı Üzerine Etkileri
Abstract
Bu çalışmada ekserji analizi metodu kullanılarak çevre şartlarının kojenerasyon çevrimlerinin performansı üzerine etkisi analiz edilmiştir. Bu kojenerasyon çevrimleri basit, hava ön ısıtmalı, hava-yakıt ön ısıtmalı ve giriş havası soğutmalı çevrimlerdir. Ayrıca bu çevrimler değişik hava yakıt kütle oranları için termodinamik açıdan incelenmiş ve performansları birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Kompresor giriş havasının 25 0C’den 0 0C’ye soğutulması elektrik güç üretimini 10-15 % civarında artırmaktadır. Ancak ısı gücü giriş havasının soğutulmasından dolayı 10 % civarında düşmektedir. Kompresör giriş havasına su püskürtülerek yaz sezonunda elektrik gücü kolayca 2-7 % civarında artırılabilir. Kompresör giriş havasının basıncı 101.3 kPa’dan 70.18 kPa’ya düşürüldüğünde çevrimlerin ekserji verimleri 11-13 % civarında düşmektedir. Ancak bu basınç düşüşü elektrik gücü üretiminde 25 % civarında düşüşe yol açmaktadır. En yüksek ekserji verimi hava-yakıt ön ısıtmalı çevrimde elde edilmiştir. Dört çevrim arasında en iyi ısı oranı ve ısı ekserjisi basit çevrimde elde edilmektedir. Bu çalışmada tüm çevre şartlarının bu çevrimler üzerindeki etkisi aynı anda göz önüne alınarak analiz edilmiş ve birbiri ile karşılaştırılmıştır. K m rellatanAAnnaahhttaarrKeelliimllelelrr:r: Kojenerasyon, Çevre, Verim
Keywords
Effects of Ambient Conditions on Performance of Gas Turbine Cogeneration Cycles
Abstract
In this paper, effects of the ambient conditions on performance of cogeneration cycles are analyzed by using exergy analysis method. These cogeneration cycles are the simple cycle, the air preheating cycle, the air-fuel preheating cycle and the inlet air cooling cycle. Also, these cycles are evaluated thermodynamically for different air and fuel mass ratio and the performance of these cycles are compared. The electrical power generation increases about 10-15 % by decreasing the inlet air temperature of the compressor from 25 0C to 0 0C. However, the thermal power decreases about 10 % with decreasing inlet air temperature. During the summer, the electric power can be easily increased 2-7 % by injecting water into the inlet air of the compressor. The exergetic efficiency of cycles is decreased 11-13 %, by decreasing the compressor inlet air pressure from 101.3 kPa to 70.18 kPa. But this change decreases the electric power generation about 25 %. The highest exergy efficiency is obtained for the air-fuel preheated cycle. The simple cycle is the best among the four cycles to obtain high heat rate and heat exergy. The effects of all ambient conditions on these cycles are considered simultaneously, analyzed and compared with each other in this study
Keywords
