BİR KOJENERASYON TESİSİSİN İLERİ EKSERGOÇEVRESEL ANALİZİ



Benzer belgeler
Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

Araştırma Notu 15/177

DEĞERLENDİRME NOTU: Mehmet Buğra AHLATCI Mevlana Kalkınma Ajansı, Araştırma Etüt ve Planlama Birimi Uzmanı, Sosyolog

Ara rma, Dokuz Eylül Üniversitesi Strateji Geli tirme Daire Ba kanl na ba

SÜREÇ YÖNETİMİ VE SÜREÇ İYİLEŞTİRME H.Ömer Gülseren > ogulseren@gmail.com

Analiz aşaması sıralayıcı olurusa proje yapımında daha kolay ilerlemek mümkün olacaktır.

TURBOCHARGER REZONATÖRÜ TASARIMINDA SES İLETİM KAYBININ NÜMERİK VE DENEYSEL İNCELENMESİ

Son yıllarda Türkiye de artan enerji talebiyle birlikte

Şekil 3-1: "ÇED İzni Alanı"nın ve "Proje Alanı"nın Yeri... 4

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 6. Hafta Oda Akustiği

İnşaat Firmalarının Maliyet ve Süre Belirleme Yöntemleri Üzerine Bir Alan Çalışması

Binalarda Enerji Verimliliği ve AB Ülkelerinde Yapılan Yeni Çalışmalar

İngilizce Öğretmenlerinin Bilgisayar Beceri, Kullanım ve Pedagojik İçerik Bilgi Özdeğerlendirmeleri: e-inset NET. Betül Arap 1 Fidel Çakmak 2

1 OCAK 31 ARALIK 2009 ARASI ODAMIZ FUAR TEŞVİKLERİNİN ANALİZİ

Bölüm 11 Soğutma Çevrimleri. Bölüm 11: Soğutma Çevrimleri

2. Söz konusu koruma amaçlı imar planı üst ölçek plana aykırı hususlar içermektedir.

ELEKTRİK ÜRETİM SANTRALLERİNDE KAPASİTE ARTIRIMI VE LİSANS TADİLİ

BEBEK VE ÇOCUK ÖLÜMLÜLÜĞÜ 9

AB Mevzuatının Uygulanmasına Yönelik Teknik Desteğin Müzakere Edilmesi

İSTANBUL ( ). İDARE MAHKEMESİ BAŞKANLIĞI NA GÖNDERİLMEK ÜZERE ANKARA İDARE MAHKEMESİ BAŞKANLIĞI NA. : TMMOB Şehir Plancıları Odası (İstanbul Şubesi)

Söke İlçesinde Pnömatik Ekim Makinaları Talep Projeksiyonunun Belirlenmesi*

DOĞRUDAN FAALİYET DESTEĞİ PROGRAMI PROJE UYGULAMA EĞİTİMLERİ

Doğuş Üniversitesi Dergisi, 7 (1) 2006, OPTIMAL PERFORMANCE ANALYSIS OF GAS TURBINES

MİKRO, KÜÇÜK VE ORTA ÖLÇEKLİ METAL İŞLERİ TESİSLERİNDE ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN ARAŞTIRILMASI

TÜBİTAK BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ

Başbakanlık (Hazine Müsteşarlığı) tan:

T.C. BİLECİK İL GENEL MECLİSİ Araştırma ve Geliştirme Komisyonu

FOTOGRAMETRİK DEĞERLENDİRME - ÇİFT FOT. DEĞ. Analog ve Analitik Stereodeğerlendirme. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ

Basit Kafes Sistemler

SİRKÜLER 2009 / İşsizlik Ödeneği Almakta Olan İşsizleri İşe Alan İşverenlere Yönelik Sigorta Primi Desteği

Üç-fazlı 480 volt AC güç, normalde-açık "L1", "L2" ve "L3" olarak etiketlenmiş vida bağlantı uçları yoluyla kontaktörün tepesinde kontak hale gelir

Dr. Erdener ILDIZ Yönetim Kurulu Başkanı ILDIZ DONATIM SAN. ve TİC. A.Ş.

PORTFÖY ÜRETİM ŞİRKETLERİNİN OLUŞTURULMASI VE ELEKTRİK ÜRETİM ANONİM ŞİRKETİNİN YENİDEN YAPILANDIRILMASI. Sefer BÜTÜN. EÜAŞ Genel Müdürü ÖZET:

B05.11 Faaliyet Alanı

BÖLÜM 3 FREKANS DAĞILIMLARI VE FREKANS TABLOLARININ HAZIRLANMASI

KDU (Kazanım Değerlendirme Uygulaması) nedir?

EĞİTİM YAPILARI GÜÇLENDİRME VE ONARIM İNŞAATI SÖZLEŞME PAKETİ (EIB-WB3-GUCL-ONAR-18)

1. YAPISAL KIRILMA TESTLERİ

DENEY 2: PROTOBOARD TANITIMI VE DEVRE KURMA

Elektrik Makinaları I. Senkron Makinalar Stator Sargılarının oluşturduğu Alternatif Alan ve Döner Alan, Sargıda Endüklenen Hareket Gerilimi

4. Numaralandırdığımız her boru parçasının üzerine taşıdıkları ısı yükleri yazılır.

Ek 1. Fen Maddelerini Anlama Testi (FEMAT) Sevgili öğrenciler,

DÜNYA EKONOMİK FORUMU KÜRESEL CİNSİYET AYRIMI RAPORU, Hazırlayanlar. Ricardo Hausmann, Harvard Üniversitesi

Öncelikle basın toplantımıza hoş geldiniz diyor, sizleri sevgiyle ve saygıyla selamlıyorum.

Politika Notu. Yönetişim Etütleri Programı. Ekim Özelleştirme Gelirlerinin Kullanımı

ÖZEL İLETİŞİM VERGİSİ GENEL TEBLİĞİ (SERİ NO: 14) BİRİNCİ BÖLÜM


BİNALARDA ENERJİ PERFORMANSI YÖNETMELİĞİ Bayındırlık ve İskan Bakanlığı

II. Bölüm HİDROLİK SİSTEMLERİN TANITIMI

Madde 3- Bu Esaslar, 4735 sayılı Kamu İhale Sözleşmeleri Kanununun 8 inci maddesine dayanılarak hazırlanmıştır.

DENEY 5 SOĞUTMA KULESİ PERFORMANSININ BELİRLENMESİ

BİREYSEL SES EĞİTİMİ ALAN ÖĞRENCİLERİN GELENEKSEL MÜZİKLERİMİZİN DERSTEKİ KULLANIMINA İLİŞKİN GÖRÜŞ VE BEKLENTİLERİ

EĞİTİM YAPILARI GÜÇLENDİRME VE ONARIM İNŞAATI SÖZLEŞME PAKETİ (EIB-WB3-GUCL-ONAR-15)

BÜTÇE HAZIRLIK ÇALIŞMALARINDA KULLANILACAK FORMLARA İLİŞKİN BİLGİLER

EV TİPİ SOĞUTUCULARDA FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN PERFORMANSLARININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Şekil 1. Sistem Açılış Sayfası

ANALOG LABORATUARI İÇİN BAZI GEREKLİ BİLGİLER

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİNİN KALİBRASYONU VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ

Park Elektrik Üretim Madencilik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Sayfa No: 1

HAYALi ihracatln BOYUTLARI

ÇEVRE ve ORMAN BAKANLIĞI ĞİŞİKLİĞİ

5. ÜNİTE KUMANDA DEVRE ŞEMALARI ÇİZİMİ

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

SİRKÜLER. 1.5-Adi ortaklığın malları, ortaklığın iştirak halinde mülkiyet konusu varlıklarıdır.

ÖZEL İLETİŞİM VERGİSİ GENEL TEBLİĞİ (SERİ NO: 14) BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam ve Dayanak

KAVRAMLAR. Büyüme ve Gelişme. Büyüme. Büyüme ile Gelişme birbirlerinden farklı kavramlardır.

ÖZEL GÜVEN TIP MERKEZİ

EEM 202 DENEY 5 SERİ RL DEVRESİ

NOVACRETE Kİ MYASALİNİN ZEMİ N O ZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ Nİ N ARAŞTİRİLMASİNA İ Lİ ŞKİ N LABORATUVAR DENEYLERİ RAPORU

14.8. İşyeri Temsilcileri Şube Koordinasyonu

WCDMA HABERLEŞMESİNDE PASİF DAĞITILMIŞ ANTEN SİSTEMLERİ KULLANILARAK BİNA İÇİ HÜCRE PLANLAMA. Ferhat Yumuşak 1, Aktül Kavas 1, Betül Altınok 2

T.C. ÇEVRE ve ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI. TÜRKİYE NİN EN TEMİZ KENTİ PROJESİ İLE İLGİLİ USUL ve ESASLAR

TİSK GENEL SEKRETERİ BÜLENT PİRLER'İN DÜNYADA VE TÜRKİYE'DE ÇOCUK İŞGÜCÜNE İLİŞKİN GÖRÜŞ VE ÖNERİLERİDİR

Sayfa 1 / 5 İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ MEVZUATINA GÖRE İŞYERLERİNDE RİSK DEĞERLENDİRMESİ NASIL YAPILACAK?

10. Performans yönetimi ve bütçeleme bağlantıları

16. Yoğun Madde Fiziği Ankara Toplantısı, Gazi Üniversitesi, 6 Kasım 2009 ÇAĞRILI KONUŞMALAR

Öğrenci Web(Öğretim Üyesi) Verdiğim Dersler Not İşlemleri Danışmanlık İşlemleri Lisansüstü İşlemleri Bologna Süreci

HAZİNE MÜSTEŞARLIĞI MALİ SEKTÖRLE İLİŞKİLER VE KAMBİYO GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YURTDIŞI DOĞRUDAN YATIRIM RAPORU 2013

ÖZELLĠKLERĠ DĠKKATE ALINMADAN YAPILAN SONDAJ


Tasarım ve Planlama Eğitimi Neden Diğer Bilim Alanlarındaki Eğitime Benzemiyor?

EĞİTİM BİLİMİNE GİRİŞ 1. Ders- Eğitimin Temel Kavramları. Yrd. Doç. Dr. Melike YİĞİT KOYUNKAYA

AKSARAY ÜNİVERSİTESİ. Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

FOTOVOLTA K GÜÇ DESTEKL M KRO SULAMA S STEM

ÇUKUROVA'DA OKALİPTÜS YETİŞTİRİCİLİĞİ VE İDARE SÜRELERİNİN HESAPLANMASI

DEZENFEKSİYON TEKNİK TEBLİĞİ

Rekabet Kurumu Başkanlığından, REKABET KURULU KARARI

İçindekiler Şekiller Listesi

Sayın Bakanım, Sayın Rektörlerimiz ve Değerli Katılımcılar,

PROJE. Proje faaliyetlerinin teknik olarak uygulanması, Sanayi Genel Müdürlüğü Sanayi Politikaları Daire Başkanlığınca yürütülmüştür.

ÖNSÖZ. Sevgili MMKD üyeleri,

OKUL BAZLI BÜTÇELEME KILAVUZU

OPERATÖRLER BÖLÜM Giriş Aritmetik Operatörler

1.3. NİTEL ARAŞTIRMA YÖNTEMLERİ GİRİŞ NİTEL ARAŞTIRMALARDA GEÇERLİK VE GÜVENİRLİK SORUNLARI... 2

ADANA BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ KENTSEL DÖNÜŞÜM PROJELERİ

:30 Adı-Soyadı:... No:... NOT:...

Tekrar ve Düzeltmenin Erişiye Etkisi Fusun G. Alacapınar

Transkript:

BİR KOJENERASYON TESİSİSİN İLERİ EKSERGOÇEVRESEL ANALİZİ Gülcan, ÖZEL*, Emin AÇIKKALP**, Arif HEPBAŞLI***, Hikmet KARAKOÇ**** *Bilecik Ş.E. Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine ve İmalat Mühendisliği Bölümü 11210 Gülümbe, Bilecik, gulcan.ozel@bilecik.edu.tr **Bilecik Ş.E. Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İmalat Mühendisliği ölümü 11210 Gü ümbe, Bilecik, eacikkalp@gmail.com *** Yaşar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendisliği Bölümü 35100 Bornova, İzmir, arifhepbasli@gmail.com **** Anadolu Üniversitesi Havacılık Fakültesi Uçak Gövde Motor Bakım Bölümü 26555 Eskişehir, Ö Bu çalışmada, 10 MW gücündeki bir kojenerasyon tesisinin performansı, ilerieksergoçevresel analiz yöntemi kullanılarak değerlendirilmektedir. Klasik ekserji analizinden farklı olarak, ileri ekserji yönteminde ekserji yok oluşu, kaçınılabilir, kaçınılamaz, içsel ve dışsal olmak üzere dört bölüme ayrılmaktadır. İleri ekserji analiz yöntemi kullanılarak, herhangi bir enerji dönüşüm sisteminin bileşenleri arasındaki etkileşimler ve bileşenler için geliştirme potansiyeli incelenebilmektedir. İlk olarak, kojenerasyon sistemindeki her bir bileşenin ekserji akışı ve ekserji yok oluşu değerleri hesaplanmaktadır. Daha sonra, ileri ekserji yöntemi çevresel etki analizi ile birleştirilerek her bir bileşenin çevresel etki akımı belirlenmektedir. Son olarak, elde edilen sonuçlarına dayanarak, büyüklüğü ve geliştirme potansiyeli belirlenirken, çevresel etkilerin iyileştirme potansiyeli ortaya konularak bu konuda bazı önerilerde bulunulmaktadır. çevresel olarak geliştirilebilme potansiyeli % 33,5 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, sistem bileşenleri arasındaki etkileşimden kaynaklanan çevresel etki % 61,74 sını oluşturmaktadır. İ Ç Keywords 61.74. 3.5 1. GİRİŞ ile birlikte enerji sistemlerinin tasarımı, kurulumu ve geliştirilmesinde çevresel etki analizi önem Sera gazları olarak anılan karbondioksit, metan, kazanmıştır TUİK, 2012). oksit ve ozon gibi gazlar atmosferde ısıyı tutarak küresel ısınmaya neden olurlar. Artan enerji ihtiyacını Enerji dönüşüm sistemlerinin değerlendirilmesinde karşılamak amacıyla kurulan enerji üretim ve çevrim enerji ve ekserji yaklaşımları kullanılarak birçok yöntem sistemleri sera gazı oluşumunda oldukça etkilidir. geliştirilmiştir. Bu çalışmalarda, enerji üretim ve Türkiye de enerji sektörü, sera gazı emisyonu dönüşümünün verimli, ekonomik ve çevre dostu salınımında % 70,2 lik oranla en büyük paya sahiptir. gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Ekserji an Küresel ısınma ve iklim değişikliğinin etkisini arttırması sistemdeki tersinmezliklerin yeri, büyüklüğü ve kaynağı 933

, sistemin daha verimli çalışması için gerekli iyileştirmeler yapılabilmektedir. Ancak klasik ekserji analizi, bileşenlerin arasındaki etkileşimler hakkında bilgi vermez ve her bir bileşenin geliştirme potansiyeli hakkında yanıltıcı olabilir. Klasik ekserji analizindeki eksikliklerin giderilmesi için ileri ekserji analizi olarak adlandırılan bir yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemde, her bir bileşenin ekserji yok oluşu kaçınılabilir, kaçınılamaz, içsel, dışsal ve bunarın birleşimlerinden oluşan parçalara ayrılmıştır. İleri ekserji yönteminde, sistemin bir bileşeni üzerinde yapılan değişikliklerin diğer sistem bileşenlerini ve tüm sistemi nasıl ve ne ölçüde etkilediği hakkında detaylı bir bilgi elde etmek mümkündür. Ayrıca ileri ekserji analizi de klasik ekserji analizinde olduğu gibi ekonomik ve çevresel analiz yöntemleri ile birleştirilerek ekonomik ve çevresel değerle vermektedir (Çengel, 2012) j akımının çevresel etki akımı Birim ekserji başına çevresel etki b E e LHV m T P Y ε η : Ekserji akımı : özgül ekserji (kj/kg) : Alt ısıl değer (kj/kg Kütlesel debi (kg/s) Sıcaklık (K) Basınç (bar) Sistem bileşenlerine ait çevresel etki İ λ Hava fazlalık katsayısı Alt ve Üst İndisler AV : Kaçınılabilir D : Yok oluş, yıkım EN : İçsel EX Dışsal F : Yakıt k :Sistemi oluşturan bileşenlerden herhangi MX : Birleşik UN : Kaçınılamaz g : Gaz tarafı h : Hava tarafı Kısaltmalar : Hava kompresörü : Ön ısıtıcı : Yanma odası : Gaz türbini HRSG : Atık ısı kazanı Y.S.G. : Yanma sonu gazları odinamik ve maliyet etkinliğinin iyileştirilmesi için kaçınılabilir ve kaçınılamaz ekserji yok oluşları hesaplamıştır. Tsatsaronis yaptığı çalışmada ileri ve eksergoçevresel analizi ayrıntılı olarak tanımlamış ve uygulama metotları göstermiştir kullanılarak sonuçların yüksek geçerlilikte olduğunu ifade etmiştir. gaz türbini ve kojenerasyon sisteminde içsel ve dışsal erji yok oluşları Razmara and Khoshbakhti tarafından incelenmiştir. Bu çalışmada sistem bileşenlerindeki en büyük içsel ekserji yok oluşunun yanma odasında olduğu saptamış ve farklı yanma koşulların oluşlarının değişimi incelenmiştir. Petrakopoulou, bir kombine çevrim güç santralinde lizini gerçekleştirmiştir. Gaz türbini ve alçak basınç buhar türbininde kaçınılabilir çevresel etkilerin yüks emdeki çevresel etkilerinin çoğunluğunun kaçınılamaz olduğunu saptamıştır. Ayrıca bileşenlerdeki içsel çevresel etkiler yüksek orandadır ve bileşenler arası etkileşimler düşük 2012). Doğalgaz ile çalışan bir elektrik üretim tesisinde ileri ekserji analizi Açıkka p ve arkadaşları tarafından uygulanmıştır. Sistemin iyileştirilebilme potansiyelini % 38 ve içsel ekserji yıkım oranını % 70 olarak hesaplamışlardır. Bileşenler arasındaki etkileşimlerin etkisinin içsel ekserji yıkımına oranla düşük olduğu gözlenmiştir (Açıkkalp vd, 2014.) Bu çalışmada 10 MW net güce sahip bir kojenerasyon sisteminde ileri ekserji ve çevresel etki analizlerini birleşimi goçevresel analiz gerçekleştirilmiştir. İ olarak sitemin gerçek, teorik ve kaçınılamaz çalışma şartları belirlenmiş ardından bu şartlar altında sisteme ileri ekserji analizi uygulanmıştır. Son olarak bileşenlerin ekserji akımları çevresel etki değerleri ile birleştir lerek sistemin çevresel etkisi araştırılmıştır. 2. MODELLEME VE ANALİZ 2.1. Sistem anımı Çalışmada incelenen kojenerasyn sistemi Şeki 1 de şematik olarak verilmiştir. Sistemde yakıt olarak doğalgaz kullanılmaktadır ve 10 MW net güç üretilmek hava kompresörü (AC), bir ön ısıtıcı (AP), bir yanma odası (CC), bir gaz türbini (GT) ve b r atık ısı kazanından (HRSG) oluşmaktadır. İleri ekserji analizi, literatürde yer alan yeni bir yöntemdir ve bu konudaki çalışmalar oldukça sınırlıdır. Bileşenlerdeki ekserji yok oluşunun parçalara bölünmesi Ho tarafından 2002 yılında yapılan çalışmada ortaya atılmıştır. Bu çalışmada gaz türbinli bir kojenerasyon sisteminin 934

a. İnsan sağlığına zarar c. Kaynakların tükenmesi de çevresel etkiler hesaplandıktan so normalleştirmş ve ağırlıklandırılmış sonuçlar Eco indicator points (Pts) cinsinden sunulmuştur. ergoçevresel Analiz Şekil 1. İncelenen kojenerasyon sistemi Doğalgazın % 90 dan fazlası metandan oluştuğu için anılarak oluşturulmuştur. Yakıt, 55,6 hava/yakıt oranı ile yanmaktadır. Buna göre oluşturulan yanma denklemi aşağıdaki gibidir 1996). Eksergoçevresel analiz, enerji dönüşüm sistelerini çevresel açıdan değerlendirilmesine yarayan ekserji tabanlı bir analiz yöntemidir. Bu analiz 3 aşamadan oluşur: ) sistemin bileşen seviyesinde ekserji analizi, sistem bileşeni ve bilşenlerle ilişkili akımların yaşam döngüsü analizi ) uygun eksergoçevresel değişkenlerin hesap anması ve sistemin eksergoçev olarak değerlendirilmesi (Meyer vd, 2009) Sistemin her bir bişenindeki ekserji yok oluşu F P kuralı (ekserjetik yakıt ekserjetik ürün) göz önüne alınarak Eş. (2) deki gibi hesaplanır. 0, 4, 2, 2, 2 0, 2,, 2, 2 0, 2, 2 Şekil 1 de gösterilen kojenerasyon sisteminde numaralandırılmış 12 istasyon vardır. Bu istasyonlara ait özellikler Tablo 1 de verilmiştir. 1., sıcaklık, basınç ve özgül ekserji değerleri ( 1996 Akışkan 1 298,15 1,013 0 2 604,47 10,13 302,11 3 850 9,6235 459,47 4 1520 9,1423 1090,7 5 1005 1,0993 416,37 6 781,22 1,063 252,58 7 426 1,013 28,35 8 298,15 10 0 9 453,03 10 818,95 10 Yakıt 298,15 12 51765,6 = k. bileşen için ekse etik verim ürün ve yakıt ekserjilerinin oranınaeşittir ε =, çevresel etki akımı olarak tanımlanır ve Eco indicator points değerlerinin birim zamandaki değişimi (mpts/s yada Pts/s) ifade eder. Özgül çevresel etki b gösterilir ve j akımında birim ekserji başına (Pts/GJ ekserji yada mpts/gj ekserji) çevresel etki üretimidir. Birim ekserji başına çevresel etki b Eş.(4) ile. = b Her bir sistem bileşeni için çevresel etki dengesi Eş. (5) ve (6) daki gibi yazılabilir. = + (Y + ) 2.2 Yaşam Döngüsü Analizi Yaşam Döngüsü Analizi, bir ürün ya da hizmet üretiminde kullanılan ham maddelerin elde edilmesinden başlayarak, ilgili tüm üretim, sevkiyat, tüketici tarafından kullanım ve kullanım sonrası atık olarak bertarafı da kapsayan yaşam döngüsünün farklı aşamalarındaki çevresel etkilerini belirlemek, raporlamak ve yönetmek için kullanılan bir yöntemdir. Farklı yaşam döngüsü analizi yöntemleri kullanılarak sistem yada proseslerin çevresel etki değerleri hesaplanabilir. Zarar odaklı Eco yöntemlerden biridir. Ecoindicator 99 da üç zarar tanımlanmıştır 2011). 935 b = b + (Y + ) sırasıyla ürün ve yakıtın çevresel etki akımını göstermektedir. b b ürün ve yakıt için özgül çevresel etkiyi ifade etmektedir. Bileşene ait çevresel etki Y, k bileşenin yaşam döngü analizi ile ilişkilidir ve Eş.(7) ile hesaplanır. Y = Y + Y + Y Bileşene ait çevresel etki üç yaşam döngüsü evresinden oluşur. Bu evreler ekipman yapımı (üretim, kurulum ve

taşıma süreçlerini içerir) Y, bakım işletme Y, atık bertarafı ve demontajı Y ile ifade edilir. Bu çalışmada yapı evresinin yanında düşük kalan işletme bakım ve kullanım evreleri ihmal edilmiştir. İncelenen verilmiştir. it çevr 2. Sistem bileşenlerinin yaşam dngüsüne ait çevresel etki değerleri Bileşen 99, mpts/kg Ağırlık, kg Y k (mpts/h) Çelik 86 1333,2 114655,2 Kompresörü Yüksek alaşımlı çelik 910 1778 1617980 9,49 Dökme demir 240 888.2 213168 Ön Isıtıcı Çelik 86 250 82500 Düşük alaşımlı çelik 110 750 32250 0,507 Yanma Odası Çelik 86 375 1023750 Yüksek alaşımlı çelik 910 1125 1023750 5,151 Gaz Türbini Çelik 86 750 64500 Yüksek alaşımlı çelik 910 2250 2047500 10,302 Atık Isı Kazanı Çelik 86 1750 150500 Düşük alaşımlı çelik 110 5250 577500 3,5512 2.4. İleri Eksergoçevresel Analiz İleri ekserji analizinde ekserji yok oluşu parçalara ayrılarak detaylı bir sistem değerlendirmesi ve gerçekçi bir iyileştirme potensiyeli elde etmek amaçlanmıştır. Daha sonra bu yöntem ekonomik ve çevresel analizleri ile birleştirilerek sistemlerin ekonomik ve çevresel etkilerinin incelenmesine olanak sağlanmıştır. İleri çevresel etki analizinde ekserji yıkımı ve çevresel etki akımları, kaçınılabilir, kaçınılamaz, içsel ve dışsal olmak üzere dört kısma ayrılır.,,, = = + + = ile kaçınılabilir ekserji yok oluşu gösterilmiştir ve kaçınılabilir ekserji yok oluşu, tasarım bileşenin geliştirme potansiyelini gösterir. Geri kalan kısmı ise kaçınılamaz, olarak adlandırılır ve kısıtlandırılmalardan dolayı kaçınılamazdır. İçsel ekserji ise sistemdeki diğer bütün bileşenler ideal yok oluşu koşullarda çalışırken gerçek şartlarda çalışan k bileşeninin kendi içindeki ekserji yok oluşudur. Dışsal ekserji yok oluşu ise k bileşeni dışındaki diğer bileşenlerden kaynaklanan ekserji yok oluşudur. Her bir bileşen çin dışsal ekserji yok olşuna diğer bileşenlerin etkisi tek tek hesaplanır. Bu değerler toplanarak toplam dışsal ekserji yok oluşundan çıkarılarak birleşik yok oluşu hesaplanır (Açıkkalp, 2013). Şekil 2. Ekserji yok oluşununun ayrıştırılması İleri eksergoçevresel analiz kapsamında herhangi bir k bileşeni için kullanılan denklemler Tablo 3 d verilmiştir. 936

3. Çevresel etki analizinde kullanılan parametreler ç İçsel çevresel etki = b Dışsal çevresel etki = Birleşik çevresel etki = Kaçınılamaz çevresel Kaçınılabilir çevresel İçsel kaçınılamaz çevresel etki Dışsal kaçınılamaz çevresel etki İçsel kaçınılabilir çevresel etki: Dışsal kaçınılablir çevresel etki = b ç = ç = b ç = = = 4. Kaçınılamaz ve teorik çalışma koşulları için yapılan Bileşen Gerçek Kaçınılamaz η = 0,86 η = 1 η = 0,93 ΔT = 155 ΔP = % 3 ΔP = % 5 ΔT = 0 ΔP = 0 ΔP = 0 ΔT = 60 ΔP = % 1 ΔP = % 3 λ,20 λ,20 λ,5 Q = 0,02LHV Q = 0 Q = 0 ΔP = % 5 ΔP = 0 ΔP = % 3 η = 0,86 η = 1 η = 0,96 ΔT = 60,6 ΔP = % 5 ΔT = 0 ΔP = 0 ΔT = 20 ΔP = % 3 3. DEĞERLENDİRMESİ TARTIŞMA Tablo 4 de özetlenmiştir. Kojenerasyon sisteminde etik verimi en düşük olan bileşen % 60 ile atık ısı kazanı en yüksek olan ise % 95 ile gaz türbinidir. Ekserji yok oluşu akımı odasında ve 2543 kw ile atık ısı kazanında en az ise 722.5 kw ile hava kompresöründe meydana gelmektedir. Bileşen Ekserji analizi sonuçları ε 9942 9219,5 772,5 0,927 5688,8 4802,09 886,71 0,844 42436 33886 8550 0,798 20951 19942 1009 0,952 6365 3822 2543 0,600 İleri ekserji analizi sonuçları Tablo 5 de verilmiştir. Buna göre, hava kompresöründe dışsal ek erji yok oluşu içsel ekserji yok oluşundan yüksektir. Bu nedenle hava kompresöründe iyileştirme yapılabilmesi için kompresör dışındaki bileşenlerde değişim yapılması gerekmektedir. Ayrıca birleşik ekserji yok oluşu dışsal kısmın önemli bir bölümünü oluşturdurduğundan, bileşenler arası bağlantılar hava kompresörünün veriminde oldukça Hava komresöründe kaçınılabilir ekserji yok oluşu dışsal kısımda içsele göre daha yüksektir. Hava ön ısıtıcısında kaçınılabilir ekserji yok oluşu kaçınılamaz kısımdan oldukça yüksektir. Ayıca kaçınılabilir içsel ekserji yok oluşunun diğer bölümlere göre fazla olması hava ön ısıtıcısındaki geliştirme potansiyeli dikkat çekmektedir. Yanma odasında dışsal ekserji yok oluşu yok oluşununun % 70 lik kısmını oluşturur. Ayrıca yanma odası sistemde en fazla dışsal ekserji yok oluşuna sahip bileşendir. Bununla birlike yanma odasında kaçınılamaz ekserji yok oluşu çok yüksektir ve geliştirme potansiyeli düşüktür. Gaz türbininde içsel ekserji yok oluşu dışsal ekserji yok oluşlarından yüksektir. İçsel ekserji yok oluşunun yaklaşık % 74 lük kısmı geliştirilme potansiyeline sahiptir. Bu nedenle türbinde yapılacak bir iyileştime kojenerasyon tesisi için doğru bir tercih olacaktır. Ayrıca Türbinin diğer bileşenler üzerindeki etkisi incelendiğinde atık ısı kazanı, yanma odası ve ön ısıtıcıda önemli bir etkisi olduğu görülmektedir. Atık ısı kazanında dışsal ekserji yok oluşu içel ekserji yok oluşundan oldukça fazladır ve atık ısı kazanının veriminin arttırılması için diğer bileşenlerde iyileştirme yapılmalıdır. Atık ısı kazanı üzerinde ön ısıtının etkisi oldukça yüksektir. geneline bakıldığında dışsal ekserji yok oluşları içsel ekserji yok oluşlarından yüksek iken geliştirme potansiyelini gösteren kaçınılabilir ekserji yok oluşu kaçınılamaz kısmın neredeyse yarısı kadardır. İleri eksergoçevresel analize ait sonuçlar Tablo 6 da verilmiştir. Kojenerasyon siseminin gerçek çalışma şartlarında en yüksek evresel etki yanma odasında oluşmaktadır ve onu atık ısı kazanı takip etmektedir. Yanma odasında iyileştirme potansiyeli incelendiğinde çevresel etkilerin yalnızca % 9 unun kaçınılabilir olduğu gerikalanının kaınılamaz etkiler olduğu görülmektedir. Bununla birliklte yanma odasındaki çevresel etkinin büyük kısmı diğer bileşenlerin neden olduğu dışsal çevresel etkilerdir. 937

6. İleri sonuçları Bileşen Tüm Sistem 347,94 374,56 4060,1 322,78 399,74 188,56 698,15 1781,1 458,45 428,25 7780,56 769,44 20584 3100,36 5449,6 267,89 741,11 14094 723,52 285,46 276,24 2266,76 956,066 659,626 1883,37 57,911 87,806 53,316 9,176 191,527 153,224 194,71 169,56 205,023 62,872 67,757 239,76 69,9362 118,62 388,52 309,623 9,67 173,933 242,7 607,73 529,034 4726,5 3054,1 1626 2395,58 4,11 4074,29 52,03 166,88 57,8 189,334 78,56 534,19 206,9 56,825 48,075 13,904 1199,84 485,144 69,1018 207,14 590,52 1676,23 406,324 221,84 8861,2 4850,01 41476,1 5264,74 8446,46 8446,46 5208,1 3653,1 56,64 4793,36 Çevresel etki değeri yüksek olan bir diğer bileşen ise atık ısı kazanıdır. Yanma odasını tersine bu bileşende geliştirme potansiyeli oldukça yüksek ve yaklaşık % 90 değerinin yüksek olması atık ısı kazanında geliştirilebilme potansiyelinin büyük kısmının diğer bileşenlerdeki iyileştirmelere bağlı olduğunu gösterir. Gaz türbini, hava kompresörü ve ön ısıtıcı nispeten düşük çevresel etkilere sahiptir. Her üç bileşen için de kaçınılabilir çevresel etki kaçnılamazdan yüksektir. AV,EN Ayrıca gaz türbini ve ön ısıtıcı da D,k AV,EX D,k olduğun dolayı bu bileşenlerde ilk olarak içsel tersinmezlikleri giderici yöntemlere başurulmalıdır. 4. SONUÇLAR çalışmada çevresel analiz uygulanmıştır. Elde elilen bazı önemli sonuçlar aşağıda listel ştir. Tüm sistemin geliştilebilme potansiyeli % 35,4 olarak hesaplanmıştır. İleri eksergoçevresel analiz sonuçları ç 938 6,155 2,964 3,191 2,75 3,405 1,444 1,746 1,305 1,658 7,189 1,529 5,660 3,717 3,472 3,150 2,510 0,567 0,961 77,83 70,82 7,00 28,223 49,61 14,80 21,80 43,02 27,80 8,181 2,172 6,009 5,866 2,314 4,331 1,677 1,535 0,636 20,619 2,240 18,379 5,348 15,27 4,788 13,591 0,560 1,680 Tüm sistem 119.978 79.733 40.245 45.905 74.072

. Birleşik çevresel etki değerleri bileşeni bileşeni EN,r D,k 3,087 2,75 0,3368 3,737 2,75 0,98772 Açıkkalp E., Aras H., Hepbasli A., 2014, Vol. 82. 3,049 2,75 0,29954 Açıkkalp E., 2013, Doğal gaz yakıtlı bir elektrik üretim 2,691 2,75 0,0584 1,83986 3,370 3,717 0,3471 eksergoekonomik yöntemleri kullanarak analizi, Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü, Eskişehir. 4,790 3,717 1,07295 5,661 3,717 1,94403 3,795 3,717 0,07841 0,72403 Çengel Y.A., Boles M.A, 2006, Mühendisliklik Yaklaşımıyla Termodinamik, Güven Kitabevi, İzmir. 28,481 28,223 0,25807 30,066 28,223 1,84286 29,428 28,223 1,20477 25,599 28,223 2,624 4,56506 6,607 5,866 0,74086 7,220 5,866 1,3531.34. 7,113 5,866 1,24607 5,833 5,866 0,0333 2 0,9921 5,738 5,348 0,3897 15,078 5,348 9,7297 6,461 5,348 1,1129 8,642 5,348 3,2945 0,7438 generation power plant ımprovement Sistem bileşenleriden içsel ekserji yok oluşu en yüksek olan % 71 oran ile gaz türbidir ve diğer bileşenlerdeki değişimler gaz türbinin önemli ölçüd Dışsal ekserji yok oluş oranı en yüksek olan bileşen atık ısı kazanıdır ve diğer bileşenlerdeki değişimlerden önemli derecede etkilenir. Ayrıca atık ısı kazanı sistemdeki geliştirilebilme potansiyeli en yüksek olan bileşendir. Klasik ekserji yok oluşu ile karşılaştırıldığında yanma odası en yüksek eksrji yok oluşuna sahip bileşen olarak geliştirmeye açık olarak görülmektedir. Ancak ileri ekserji analizine göre yanma odasındaki ekserji yok oluşunun büyük kısmı kaçınılamazdır. 433 447. Demirer G. N., 2011, Sürdürülebilir Üretim ve Tüketim Yayınları Yaşam Dögüsü Analizi, Çevre ve şehircilik Bakanlığı, Ankara. 939

499. Türkasya Stratejik Araştırmalar Merkezi, 2006, Enerji Üretimi ve Çevresel Etkileri Strateji Rapor No:14, TASAM, İstanbul. Türkiye İstatistik Kurumu, 2012, Ulusal Sera Gazı 940