Kombine Doğalgaz Çevrim Santralinin Performans Analizi

Year 2019, Volume: 22 Issue: 2, 319 - 325, 01.06.2019

Mehmet Onur Karaağaç , Ahmet Kabul Fatih Yiğit

https://doi.org/10.2339/politeknik.403996

Cited By: 1

Abstract

Bu çalışmada, doğal gaz yakıtlı gerçek bir kombine
çevrim santralinin verileri kullanılarak termodinamiğin birinci yasa analizi
uygulanmıştır. Sistemin 25 °C çevre sıcaklığı ve 101.325 kPa basınçta net güç
çıktıları Brayton çevrimi ve Rankine çevrimi için sırasıyla 45 MW ve 12MW
olarak hesaplanmış ve değişen çevre koşullarının sistem üzerindeki etkisi
incelenmiştir. Gaz türbininin ortalama % 38 verime ve kombine çevrimin ise  % 48 verime sahip olduğu hesaplanmıştır.
Çevre sıcaklığının 45 °C’lik artışı sistemin net gücünde % 22’lik bir
azalmaya neden olurken kompresör kısmında sıkıştırma işi için gereken güç de
artmıştır. Çevre sıcaklığının artmasıyla kompresöre giren hava debisinin
azaldığı bunun doğrultusunda özgül yakıt sarfiyatında da %20 azalma olduğu
görülmüştür. Çevre sıcaklığının kombine çevrim santraline de doğrudan bir
etkisinin olduğu ortaya konmuştur.

Keywords

Kombine çevrim, performans analizi, brayton çevrimi, rankine çevrimi

Performance Analysis of Natural Gas Combined Cycle Power Plant

Abstract

In this study, the first law analysis of the
thermodynamics was applied using the data of a real gas-fired combined cycle
power plant. The net power outputs of the system are calculated for the Brayton
cycle and Rankine cycle as 48 MW and 12 MW respectively and the effect of
changing environmental conditions on the system was examined. It is calculated
that the gas turbine has an average efficiency of 38% and the combined cycle
has 48% efficiency. With an increase in ambient temperature of 45 ° C, the
system has 22% reduction in net power, while the power required for compression
in the compressor section has also increased. As the ambient temperature
increased, there was a 20% reduction in specific fuel consumption in the
direction of the decrease in air flow entering to the compressor. It has also
been revealed that, the environmental temperature has a direct effect on the
combined cycle power plant.

Keywords

Combined cycle, performance analysis, brayton cycle, rankine cycle

References

• [1] Varınca, K.B., Gönüllü, M.T., “Kojenerasyon Sistemlerinin Çevresel Etkilerinin Değerlendirilmesi, (2002).
• [2] Karakaş, K., “Doğal Gaz ile Elektrik Enerjisi Üretimi ve Ekonomik Analizi”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (2002).
• [3] Ünver Ü., Kılıç M., “Bir Kombine Çevrim Güç Santralinin Termodinamik Analizi” , Mühendis ve Makina, 46(545):47-56, (2005).
• [4] N. Akdeniz, C.D. İlhan, İ. Üçgül, M. Acar, M. Bayhan, “Doğal Gazlı Kojenerasyon Sisteminin Termodinamik Analizi ve Süleyman Demirel Üniversitesi Örneği”, 8. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir, 901-911, (2007).
• [5] “Türkiye’de Enerji ve Geleceği”, İTÜ, İstanbul, (2007),
• [6] Çengel, Y.A., Boles, M.A., “Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik”, Çev. Pınarbaşı A. Güven Kitabevi Yayıncılık, 583s, İzmir, (2002).
• [7] Dincer I, Rosen MA, ‘’Thermodynamic aspects of renewables and sustainable development’’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 9: 169-189, (2005)
• [8] Rahim M.A., Gündüz D, “Gaz Türbinli Bir Isıl-Güç (Kojenerasyon) Çevrim Santralinin Enerji Ve Ekserji Analizi: Ankara Şartlarında Uygulama”, Tübav Bilim Dergisi, 6(2): 19-27, (2013).
• [9] Hosseini, S.E., Barzegaravval, H., Ganjehkaviri, A., Wahid, M.A., Mohd Jaafar, M.N., “Modelling and exergoeconomic-environmental analysis of combined cycle power generation system using flameless burner for steam generation”, Energy Conversion and Management, 135:362-372, (2017).
• [10] Karaali R., Öztürk İ.T., “Gaz Türbinli Kojenerasyon Sistemlerinin Verimini İyileştirme Yöntemlerinin İncelenmesi”, Mühendis ve Makina, 49(577): 16-21, (2007).
• [11] Erdem H.H., Sevilgen S.H., Akkaya A.V., Çetin B., “Gaz Türbinlerinin Kısmi Yüklerdeki Birim Elektrik Üretim Maliyetinin Analizi”, Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 23(1): 123-132, (2005).
• [12] Pusat Ş., Akkoyunlu M.T., Erdem H.H., “Gaz Türbinlerinde Giriş Hava Debisinin Hesaplanması”, Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 32: 469-476, (2014).
• [13] Boyaghchi, F.A., Molaie, H., ”Advanced exergy and environmental analyses and multi objective optimization of a real combined cycle power plant with supplementary firing using evolutionary algorithm”, Energy, 93: 2267–2279, (2015).
• [14] Amin M.K.V., Fatemeh J., Ramin B.B., “Exergic, economic and environmental impacts of natural gas and diesel in operation of combined cycle power plants” , Energy Conversion and Management, 109: 103–112, (2016).
• [15] Matteo J., Michel N., Alberto P., “Operational analysis of natural gas combined cycle CHP plants:Energy performance and pollutant emissions”, Applied Thermal Engineering, 100: 304–314, (2016).