Enerji analizi sonuçları

Kojenerasyon sisteminde Haziran 2007 ayına ait veriler ile yapılan enerji analizleri sonucunda aşağıdaki sonuçlar çıkarılmıştır.

a. Ortalama gaz basıncı ve gaz tüketim değerleri ele alınarak yapılan enerji analizlerinde gaz türbinlerinin verimi hesaplanmıştır. Buna göre Haziran 2007 ayı için, gaz türbinleri için ortalama verim % 31.27 hesaplanmıştır.

b. Gaz tüketim değerlerine göre I no’lu gaz türbininde doğal gazın yanması ile sağlanan güç ortalama 13.29 MW, II ve III no’lu gaz türbinlerinde ise sırasıyla 12.32 MW ve 12.57 MW’dır.

c. Analizler sonucunda kojenerasyon sistemindeki gaz türbinleri, kurutucular ve eşanjöre ait saat bazında değişen 1 aylık verim değerleri grafikler ile elde edilmiştir. Diğer gaz türbinlerine göre daha eski olan Taurus-60 modelindeki I no’lu gaz türbininin (GT0) enerji verimi dağılımı Şekil 7.5’de gösterilmiştir. Gaz türbininin enerji verimi ortalama olarak % 31.15 olarak hesaplanmıştır.

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.5: I no’lu gaz türbinine (GT0) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

d. Centaur-50 modelindeki II no’lu gaz türbininin (GT1) enerji verimi Şekil 7.6’da gösterilmiştir. Gaz türbininin enerji verimi ortalama olarak % 33.36 olarak hesaplanmıştır (Şekil 7.6).

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.6: II no’lu gaz türbinine (GT1) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

e. II no’lu gaz türbini ile aynı modelde olan III no’lu gaz türbini (GT2) enerji verimi Şekil 7.7’de gösterilmiştir. Gaz türbininin enerji verimi ortalama olarak % 32.18 olarak hesaplanmıştır. I, II ve II no’lu gaz türbinleri incelendiğinde gaz türbinin veriminin çevre sıcaklığından çok fazla etkilenmediği grafikte görülmektedir.

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.7: III no’lu gaz türbinine (GT1) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

f. Verilerin alındığı Haziran ayı içerisinde brülör ile hiç ek sıcak hava takviyesi yapılmayan IV no’lu kurutucunun (DORST) aylık enerji verimi dağılımı ise Şekil 7.8’de gösterilmiştir. IV no’lu kurutucunun enerji verimi % 56.19 olarak hesaplanmıştır. Grafikte sıfıra inen dikey çizgiler bakım gibi çeşitli nedenlerden dolayı kurutucunun durduğu anları göstermektedir.

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.8: IV no’lu kurutucuya (DORST) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

g. Haziran 2007 ayı boyunca zaman zaman brülör ile ek sıcak hava takviyesi yapılan iki kurutucudan biri olan V no’lu kurutucunun (ATM-8000) enerji verimi dağılımı Şekil 7.9’da gösterilmiştir. Ortalama enerji verimi % 70.64 olarak hesaplanmıştır.

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.9: V no’lu kurutucuya (ATM-8000) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

h. Ek sıcak hava takviyesinin yapıldığı bir diğer kurutucu olan V no’lu kurutucunun (ATM-9000) ay içerisindeki enerji verimi dağılımı Şekil 7.10’da gösterilmiştir. Ortalama enerji verimi % 61.64 olarak hesaplanmıştır.

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.10: VI no’lu kurutucuya (ATM-9000) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

i. Ek sıcak hava takviyesinin yapılmadığı VII no’lu kurutucunun (ATM-35/1) ay içerisindeki enerji verimi dağılımı Şekil 7.11’de gösterilmiştir. Ortalama enerji verimi % 57.49 olarak hesaplanmıştır.

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.11: VII no’lu kurutucuya (ATM-35/1) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

j. VIII no’lu kurutucuda (ATM-35/2) da ay içerisinde ek sıcak hava takviyesinin yapılmamıştır. Bu kurutucu diğer kurutuculara göre ay içerisinde daha az çalışmıştır. Kurutucunun bir ay içerisindeki enerji verimi dağılımı Şekil 7.12’de gösterilmiştir. VIII no’lu kurutucunun ortalama enerji verimi % 52.62 olarak hesaplanmıştır.

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.12: VIII no’lu kurutucuya ait (ATM-35/2) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

k. Sıcak hava takviyesinin hiç yapılmadığı bir diğer kurutucu IX no’lu (ATM-65) kurutucudur. Bu kurutucuda enerji verimi dağılımı Şekil 7.13’de gösterilmiştir. Ortalama enerji verimi % 56.10 olarak hesaplanmıştır.

0.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.13: IX no’lu kurutucuya (ATM-65) ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

l. Haziran ayında çalışan 140 ˚C’lik X no’lu kızgın buhar eşanjörünün veriminin ise yapılan hesaplamalardan çok az değiştiği görülmüştür (Şekil 7.14). Bu eşanjörün ortalama enerji verimi % 30.49 olarak hesaplanmıştır.

Kurutucuların enerji verimlerinin çevre sıcaklığından etkilenmediği grafiklerde görülmektedir.

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

01.Haz 06.Haz 11.Haz 16.Haz 21.Haz 26.Haz 01.Tem

Verim

Şekil 7.14: X no’lu eşanjöre ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

m. Kojenerasyon sistemde yer alan elemanların ortalama enerji verimleri yukarıdaki grafiklerin ortalamaları ele alındığında Şekil 7.15 elde edilmektedir.

I,II ve III no’lu türbinlerin ortalama enerji verimlerinin sırasıyla, % 31.15,

% 33.36 ve % 32.18 olduğu saptanmıştır. IV,V,VI,VII,VII ve IX no’lu kurutucuların ortalama enerji verimlerinin sırasıyla % 56.19, % 70.64, % 61.64, % 57.49, % 52.62 ve % 56.10 olduğu bulunmuştur. Eşanjörün ortalama enerji veriminin ise % 30.49 olduğu saptanmıştır (Şekil 7.15).

31.15 33.36 32.18

Ortalama enerji verimi yüzdesi

Şekil 7.15: X no’lu eşanjöre ait hesaplanan enerji veriminin aylık dağılımı

n. Sistemin tamamından bacalardan çevreye atılan sıcak gazlar hesaplandığında en çok enerji kaybı % 22 ile eşanjörde (X) meydana gelmektedir. Bunu % 15 ile V no’lu kurutucu, % 14 ile VI no’lu kurutucu izlemektedir. (Şekil 7.16).

ATILAN BACA ENERJİLERİNİN ORTALAMA DAĞILIMI (kWh)

V; 11655.6; 15%

Şekil 7.16: Sistemdeki tüm bacalardan çevreye atılan enerji dağılımı (kWh)

o. Haziran 2007 ayında gaz türbinlerinden çevreye atılan enerjilere ait grafik Şekil 7.17’de gösterilmiştir. Buna göre 1 no’lu gaz türbininden atılan sıcak gazların en fazla olduğu görülmektedir.

GAZ TÜRBİNLERİNDE TAHLİYE EGZOZLARINDAN ATILAN ENERJI

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

01.06.2007 00:00 06.06.2007 00:00 11.06.2007 00:00 16.06.2007 00:00 21.06.2007 00:00 26.06.2007 00:00 01.07.2007 00:00 I II III

Şekil 7.17: Gaz türbinleri tahliye bacalarından dışarı atılan enerjinin aylık değişimi

p. Haziran 2007 ayında kurutucu bacalarında çevreye atılan enerji miktarlarına göre en fazla enerji V, VI,VIII,VIII no’lu kurutuculardan atılmaktadır.

Özellikle IX no’lu kurutucunun çok fazla kullanılmaması ve kurutulan seramik çamuru miktarının az olması nedeni ile bu kurutucudan çevreye atılan enerji miktarı en azdır.

q. Haziran 2007 ayında gaz türbinlerine ait kabin (paket) bacalarından dışarı atılan enerji miktarları incelendiğinde grafiklerin sinüzoidal bir grafik çizdiği görülmektedir. Burada çevre sıcaklığının etkisinin büyük olduğu görülmektedir (Şekil 7.19).

r. Çalışmalar sırasında 2 no’lu gaz türbinine ait filitre sisteminde tıkanma olmuştur. Bu nedenle baca sıcaklığındaki artış 21 Haziran tarihinden sonra filitrenin değiştirilmesi ile ancak çözülebilmiştir (Şekil 7.18.

GAZ TÜRBİNİ KABİN BACALARINDAN ATILAN ENERJİ

01.06.2007 00:00 06.06.2007 00:00 11.06.2007 00:00 16.06.2007 00:00 21.06.2007 00:00 26.06.2007 00:00 01.07.2007 00:00 GT1 GT2 GT3

Şekil 7.18: Kabin bacalarından atılan enerjinin aylık değişimi

s. Kurutucu gövdelerinden konveksiyonla dışarı atılan ısı akısı Şekil 7.19’da gösterilmiştir. Buna göre gövde yüzeyi büyük olan IV ve V no’lu kurutucuların yüzeylerinden en fazla ısı transferi olmaktadır. Fabrika içindeki sıcak gaz boruları ve kurutucu yüzeylerinden konveksiyonla olan toplam ısı transferi akımı 368.08 kW olarak hesaplanmıştır.

44.53 44.11 konveksiyonla dışarı atılan ısı

( )

Qout

kW

Şekil 7.19: Kurutucu gövdelerinden konveksiyonla dışarı atılan ısı akısı

t. Kojenerasyon sisteminin enerji verimi için sistemin enerji akımı Şekil 7.20de gösterilmiştir. Gaz türbinlerinde toplam doğalgaz tüketimi ile sağlanan enerji akımı 38191.2kW (% 88.97), kurutucularda toplam doğalgaz tüketimi ile sağlanan enerji akımı 4731.41 kW (% 11.03), kurutucu bacalarından toplam atılan sıcak buharın ekserjisi 23038.4 kW (% 53.67), toplam elektrik üretimi gücü 12279.82 kW (% 28.60) dır. Bu veriler ışığında kojenerasyon sisteminin enerji verimi % 82.28 bulunmuştur.

Şekil 7.20: Kojenerasyon sisteminde enerji akımı atılan sıcak buhar 23038.4 kW