Buhar Püskürtmeli Gaz Türbinli Kojenerasyon Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, Lagrange çarpanları metodu ile çözümlenen, buhar püskürtmeli gaz türbinli bir kojenerasyon sisteminin termoekonomik optimizasyonu üzerinde durulmuştur. Sistem üzerinde üretilen proses buharı miktarını arttırmak için ilave bir yanma odası devreye alınmaktadır. İkinci yanma odasının devrede olduğu ve olmadığı zamanlarda her iki sistemin birinci ve ikinci kanun analizi yapılmıştır. Termoekonomik analiz için yanma odasının devrede olmadığı sistem gözönünde alınarak kullanılabilir enerji kayıplarının sistem üzerindeki etkisi incelenmiştir. Tüm sistem altsistemlere ayrılarak yerel kullanılabilir enerji kayıpları hesaplanmıştır. Maliyet analizi ile bu kayıpların sistemde elde edilen kullanılabilir enerjinin fiyatı üzerinde yarattığı etkiler incelenmiştir. Böylece sistemin parametreleri cinsinden yazılan fonksiyon, Lagrange çarpanları metodu ile çözümlenerek sistemde elde edilen kullanılabilir enerji fiyatının minimum değerleri hesaplanmıştır.

In this study, a global thermoeconomic optimization methodology, based on the use of Lagrange multipliers is applied to a steam injected gas turbine (STIG) cogeneration system. To increase the amount of process steam, an adjustment was made to system by integrating an additional combustion chamber. The first and the second law analysis is applied to both systems with or without an additional combustion chamber. The effect of the available energy losses on the system is investigated for thermoeconomic analysis of the system without an additional combustion chamber. Dividing the system into subsystems, local available energy losses are obtained. The effect of these losses on the available energy costs obtained in this system is examined with a cost analysis. Aim of the optimization is minimizing the available energy costs. Therefore, solving an objective function written in terms of system parameters with Lagrangian multipliers method, available energy costs of products are minimized.