Basit Brayton Çevriminde Elektrik Üretimi Maliyetinin Parametrik Analizi

Bu çalışmada, kompresör basınç oranı, çevre sıcaklığı, türbin izentropik verimi ve kompresör izentropik verimi değişken parametre olarak alınarak, basit Brayton çevrimi için elektrik enerjisi üretimi maliyetinin parametrik analizi yapılmıştır. İncelemelerde, diğer parametreler sabit kabul edilmiş ve bütün termodinamik ve ekonomik ifadeler bu karar değişkenlerinin fonksiyonu olarak ifade edilmiştir. Sonuç olarak, oluşturulan model çözümlenmiş ve elektrik üretimi maliyetini minimum yapan optimum işletme şartları belirlenmeye çalışılmıştır. Sadece performans dikkate alındığında her bir parametre için net gücü ve ısıl verimi maksimum yapan iki farklı kompresör basınç oranı bulunmuştur. Isıl verim için bu oran daima daha yüksektir. Brayton çevriminin teknik açıdan optimum çalışma aralığı ise, bu iki değer arasında olmalıdır. Aynı parametreler için yapılan ekonomik analiz sonuçları ise, elektrik üretimi maliyetini minimum yapan basınç oranının, teknik çalışma aralığı içinde olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler:

Brayton çevrimi, Gaz türbini, Elektrik üretimi maliyeti, Isıl verim

PDF

___

1. Noroozian, A., Bidi, M. (2016). An Applicable Method for Gas Turbine Efficiency İmprovement. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 28, 95-105.
2. Al-Attab, K., Zainal, Z., (2015). Externally Fired Gas Turbine Technology. Applied Energy, 138, 474–87.
3. Benaboud, A., Rufer, A. (2016). Gas Turbine: Optimization of Energy Production and High Efficiency by Using Power Electronics. Procedia Engineering, 138, 337-346.
4. Küçükşahin, F. (2007). Buhar ve Gaz Türbinleri. Birsen Yayınevi, İstanbul.
5. Polyzakis, A.L., Koroneos, C., Xydis, G. (2008). Optimum Gas Turbine Cycle for Combined Cycle Power Plant. Energy Conversion and Management, 49, 551–563.
6. Çetinkaya, S. (1999). Gaz Türbinleri. Nobel Yayınları, Ankara.
7. Çetin, B. (2006). Gaz Türbinlerinin Optimum Performans Analizi. Doğuş Üniversitesi Dergisi, 7, 59-71.
8. Teppenstall, T. (1998). Advanced Gas Turbine Cycles for Power Generation: A Critical Review. Applied Thermal Engineering, 18, 837-846.
9. Çengel, Y.A., Boles, M.A. (2008). Termodinamik: Mühendislik Yaklaşımıyla. Güven Kitabevi, İzmir.
10. Horlock, J.H. (1997). Aero-engine Derivative Gas Turbines for Power Generation: Thermodynamic and Economic Perspectives. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 119, 119-123.
11. Büyüktür, A.R. (1995). Termodinamik:Cilt:2, Uludağ Üniversitesi Basımevi, Bursa.
12. Woudstra, N., Woudstra, T., Pirone, A., Stelt, T. (2010). Thermodynamic Evaluation of Combined Cycle Plants.Energy Conversion and Management, 51, 1099–1110.
13. Bejan, A., Tsatsoranis, G., Moran, M. (1995). Thermal Desing and Optimization. New York.
14. Silveira, J.L., Tuna, C.E. (2003). Thermoeconomic Analysis Method for Optimization of Combined Heat and Power Systems. Progress in Energy and Combustion Science, 29, 479-485.
15. Aybers, N., Şahin, B. (1995). Enerji Maliyeti. YTÜ Matbaası, İstanbul.
16. Erdem H.H., Sevilgen S.H. (2002). Maliyet Bölümlerinin Ağırlıkları ile Elektrik Üretim Teknolojilerinin Yük-Süre Eğrisindeki Sıralamanın Belirlenmesi. 7. Uluslararası Yanma Sempozyumu, Ankara, 503-515.
17. http://www.tesisat.com.tr/yayin/yakit-fiyatlari