Salavatlı Jeotermal Santralinin Ekserji Analizi

Abstract

Bu çalışmada, ?binary? çevrim santrallerinden kısaca bahsedilmiş, var olan donanımlar tanıtılmış; sistemin ve ekipmanlarının Termodinamiğin Birinci ve İkinci yasalarına göre enerji ve ekserji hesaplama denklemleri gösterilmiştir. Aydın Salavatlı Binary Jeotermal Santrali tanıtılmış, sahanın özellikleri ve santralin akış özellikleri ve donanımları hakkında bilgi verilmiştir. Ekserji analizinin amacı jeotermal güç santralini tanımlamak ve ekserji kayıplarını hesaplamaktır. Böylece kayıpların nerelerde yoğunlaştığı saptanarak performans artırımı yapılabilmektir. Aydın Salavatlı Jeotermal Santraline giren sıcak jeotermal akışkan ve organik akışkanın çevrim içi donanımlarındaki termodinamik denklemlerden ekserji hesaplanması yapılmıştır. Yine santrale giren sıcak jeotermal akışkan, reenjeksiyona giden akışkan ve donanımdaki enerji kayıplarının da hesaplaması yapılmıştır. Bu çalışmada, santrale giren ekserji miktarının büyük kısmının santralde kaybolduğu geriye kalan kısmın enerjiye dönüştüğü ve enerjiye dönüşen kısmın bir miktarı da çevrimdeki pompa ve soğutma kulelerinde parasitik güç olarak kullanıldığı sonucuna ulaşılmıştır. Santralin ekserjetik verimliliği de n-pentan Rankine çevrimine ekserjisinden ve santrale giren jeotermal akışkanın ekserjisinden hesaplanmıştır. Ekserji kayıplarının nedenleri, santralin içindeki buharlaştırıcı-ön ısıtıcı kayıpları, türbin pompa kayıpları jeotermal akışkanın reenjeksiyonu ve n-pentan ekserjisinin soğutma kulesindeki kayıpları içermektedir. Son olarak santral analizinden en fazla güç kaybının olduğu donanım soğutma kuleleri olduğu gözlemlenmiştir. Anahtar sözcük: Salavatlı Jeotermal Santrali, Binary Çevrim, Ekserji, Ekserjetik Verim.

In this study, binary cycle power plants? properties are stated, the existing equipments are introduced. While examining the energy and exergy characteristics, The First and Second Law of Thermodynamics are applied. The Aydın Salavatlı Binary Geothermal Power Plant is presented; information about the properties of the field, flow characteristics of the power plant and properties the equipments of the plant is given. The purpose of the exergy analysis is to describe the geothermal power plant and to estimate the exergy losses. Therefore performance enhancement is feasible via determining the areas of which the losses are great. The exergy of the hot geothermal fluid entering The Aydın Salavatlı Power Plant and the exergy of the organic fluid used in the cycle are derived from the thermodynamic solutions. The given solutions also contain the energy losses on the hot geothermal fluid entering the power plant and the energy losses on the re-injected fluid and their equipments. In the study, it is proven that the major part of the exergy entering the plant gets lost, the remaining part is converted to energy, and some portion of this remaining part is used as parasitic power in the pumps and cooling tower?s fans. The exergetic efficiency of the plant is calculated by the exergy of the n-pentane in the Rankine cycle and by the entering geothermal fluid. The main reasons of exergy loss are the losses in the vaporizer and preheater in the power plant, the loss in the turbine pumps, the re-injection of the geothermal fluid and the loss of the n-pentane exergy in the cooling tower. Finally; from the exergy analysis in the power plant, it was found from the calculations that the highest amount of power loss occurs in the cooling tower. Key Word: Salavatlı Geothermal Power Plant, Binary Cycle, Exergy, Exergetic Efficiency.