Buhar Çevrimli Kojenerasyon Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, yakıt olarak kömür kullanan buhar türbinli bir kojenerasyon sisteminin termoekonomik incelemesi yapılmıştır. Sistemdeki tüm akıların birim ekserji maliyetleri ekserji ve maliyet denge denklemlerini kullanarak elde edilmiştir. Bileşik ısı-güç üretim sisteminin tüm elemanları için ekserji kırımları, ekserji verimleri ve eksergoekonomik faktörler hesaplanmış ve elemanlar bu ölçütlere göre değerlendirilmiştir. Kazandaki ekserji kırımının diğer elemanlara göre daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. Kazan ve buhar türbininin verimleri ile maliyetleri değiştirilmiş, elektriğin birim ekserji maliyetini en düşük seviyeye getirecek kazan ve türbin verimi elde edilmiştir. Elektrik üretim bedeli ayrıca, bir değere getirilmiş maliyet yöntemiyle hesaplanmıştır. Tüm bu yöntemlerden elde edilen sonuçlara göre ele alınan sistemin elektrik maliyeti 0,12 TL/kWh olarak bulunmuş olup, uygun bir değerdir. Sistemlerin olurluluğunun değerlendirilmesinde önemli bir parametre olan geri ödeme süresi, bu çalışmada ele alınan sistem için 1,6 yıl olarak hesaplanmış ve sistemin kurulmasının uygun olabileceği sonucuna varılmıştır.

In this study, thermoeconomic investigation of a coal burning steam cycle cogeneration system has been realized. Unit exergetic costs of all system flows has been obtained by using the exergy and cost balance equations. For all elements of the combined heat and power generation system, exergy destructions, exergetic efficiencies and exergoeconomic factors have been found and according to these criteria system elements have been evaluated. It is observed that the exergy destruction at the boiler is more than the other system elements. The efficiencies and investment costs of boiler and steam turbine have been changed and the efficiency values, which makes the exergetic cost of electricity minimum, have been found. Additionally electricity cost has been found with the levelized life cycle cost method. According to the results of all these methods, electricity cost of the system is 0,12 TL/kWh and this is an acceptable value. The pay back period which is an important parameter for the evaluation of the system feasibility has been calculated as 1,6 years which is a good duration for such systems.