View
524
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
MAKİNE FAKÜLTESİ
ENERJĠ VERĠMLĠLĠĞĠNĠ ARTTIRMAK ÜZERE TERMĠK SANTRAL
ATIK ISILARINI FAYDAYA DÖNÜġTÜRME YÖNTEMLERĠNĠN
ARAġTIRILMASI GELĠġTĠRĠLMESĠ VE BĠNALARDA ISITMA
UYGULAMASI (TSAD)
R6.1
TERMĠK SANTRAL ATILAN ENERJĠ ELKĠTABI
ĠSTANBUL ġubat, 2010
Doç. Dr. Hasan Hüseyin Erdem E-Mail: herdem@yildiz.edu.tr
2
3
ĠÇĠNDEKĠLER
1 ÖNSÖZ ........................................................................................................................... 5
2 GİRİŞ .............................................................................................................................. 6 3 ATIK ISI KAVRAMI VE YARARLANMA YÖNTEMLERİ ......................................... 8
4 ATILAN ENERJİ GERİ KAZANMA YÖNTEM VE EKİPMANLARI...................... 11 4.1 Doğrudan Geri Kazanma Yöntemleri ................................................................... 11
4.2 Dolaylı Geri Kazanma Yöntemleri ........................................................................ 11 4.2.1 Gövde-Borulu Isı Değiştiricileri ................................................................................ 12 4.2.2 Plakalı Isı Değiştiriciler.............................................................................................. 12 4.2.3 Reküperatörler (Gaz-Gaz Isı Değiştiricileri) .............................................................. 14 4.2.4 Isı Pompası ................................................................................................................. 15
5 TERMİK SANTRAL ATILAN ENERJİLERİ ............................................................. 16
5.1 Yeni Dizayn Santralların Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi ...................... 18 5.1.1 Üst Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemleri .................................................................. 19
5.1.2 Alt Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemi ...................................................................... 22
5.2 Mevcut Termik Santral Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi .......................... 22 5.2.1 Baca Gazlarından Atılan Enerji ................................................................................. 24 5.2.2 Kondenseden Atılan Enerji ........................................................................................ 25
5.2.3 Ara Buhar Enerjileri ................................................................................................... 25 5.2.4 Farklı Noktalarda Atılan Buhar Enerjileri (Flaş Buhar) ............................................ 25
5.2.5 Kazan Blöf Suyundan Yararlanma............................................................................. 26 5.2.6 Termik Santralların Bölge Isıtma için Kullanımı....................................................... 26
6 Kaynaklar ..................................................................................................................... 33
4
ġEKĠLLER ġekil 3.1. Enerji kaynağının sıcaklığına bağlı olarak atılan enerjideki ekserji ve atık enerji
oranlarının değiĢimi ...................................................................................................................... 8 ġekil 3.2. Proses sonu sistemden atılan enerjinin geri kazanımının Ģematik gösterimi .............. 10 ġekil 3.3. Proses sonu atılan ısının geri kazanılması ....................................................................... 10 ġekil 3.4. Bir termik santral enerji akıĢı ve proses içi atılan enerji geri kazanımı ......................... 11 ġekil 4.1. Gövde-boru tipi ısı değiĢtirici ............................................................................................ 12 ġekil 4.2. Plakalı ısı değiĢtiricisi ......................................................................................................... 13 ġekil 4.3. Isı tekeri ................................................................................................................................ 14 ġekil 4.4. Isı pompası .......................................................................................................................... 15 ġekil 5.1 Rankine çevriminde enerji akıĢı ......................................................................................... 16 ġekil 5.2 Gaz türbini çevriminde enerji akıĢı ..................................................................................... 17 ġekil 5.3 Kombine çevrim santrali enerji akıĢı.................................................................................. 17 ġekil 5.4 Ayrık ve kojenerasyon sisteminin enerji dengeleri .......................................................... 18 ġekil 5.5. KarĢı basınçlı türbin çevrimi ile ısı enerjisi alma yöntemi .............................................. 19 ġekil 5.6. KarĢı basınçlı türbin çevrimi ile ısı alma yöntemi (gaz türbinli çevrim) ........................ 19 ġekil 5.7. Alçak basınç türbinin ısı enerjisi ihtiyacına göre devre dıĢı kalması ve karĢı basınçlı
çalıĢması ...................................................................................................................................... 20 ġekil 5.8. Ara buhar çekilmesi ile ısı enerjisi alma ........................................................................... 21 ġekil 5.9 Ara buhar ile bölgesel ısıtma yapan termik santral örneği .............................................. 21 ġekil 5.10. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi ................................................................................ 22 ġekil 5.11. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi (Kombine çevrim) ................................................ 22 ġekil 5.12 Termik Santralinin enerji akıĢ diyagramı ......................................................................... 23 ġekil 5.13. Sadece elektrik enerjisi üreten santral ile elektrik ve ısı enerjisini beraber üreten
santralın toplam enerji oranları bakımından karĢılaĢtırılması ................................................ 24 ġekil 5.14. FlaĢ buhar üretimi ............................................................................................................. 26 ġekil 5.15. Bir termik santralin bölge ısıtma için dönüĢümü .......................................................... 28 ġekil 5.16 Çekilen buhar oranına göre kullanılan yakıt enerjisinin santraldeki dağılımı ............. 28 ġekil 5.17. Bölge ısıtma amaçlı çekilen buhar oranı ile termik santral performans değiĢimi ...... 31
5
1 ÖNSÖZ
Enerji tüketimindeki ve fiyatlarındaki artışa rağmen enerji kaynaklarındaki artışın aynı hızda
olmaması ve dünyadaki üretim rekabetinin artması tüm dünyada enerji tüketiminin daha
bilinçli bir şekilde yapılmasını zorunlu hale getirmiştir. Bilinçli enerji tüketiminin anahtar
kavramı enerji verimliliğidir. Enerji verimliliği bir enerji kaynağından en fazla yararlanmayı ya
da bir ihtiyacın en az enerji ile karşılanması anlamına gelmektedir. Sanayide, güç üretim
sektöründe ve tüketim sektörlerinde enerji verimliliğini artırmak için yapılabilecek çok sayıda
tedbir ve uygulama vardır. Bunlardan bir tanesi de atılan enerjilerin değerlendirilmesidir.
Bu kitapçığın amacı, TSAD projesi hedefleri olan termik santral atılan enerjileri ile bölge
ısıtma teknolojileri konusunda ihtiyaç duyulan bilgi ve teknoloji altyapısının kurulması, bölge
ısıtma teknolojilerinin yaygınlaştırılarak atık enerji bilincinin yerleştirilmesi ve atılan enerjiyi
verimli kullanma yöntemlerinin ülke çapına yaygınlaştırılması doğrultusunda, termik santral
atılan enerjilerinin değerlendirmek isteyenlere genel bilgiler kazandırmaktır. Bu amaç için
kitapçıkta, atık ve atılan ısı kavramı, geri kazanma yöntem ve elemanları, termik santral
atılan enerjileri ile bu enerjilerin çevrelerindeki bölge ısıtma sistemlerinde ekonomik ve teknik
olarak nasıl kullanılabileceği açıklanmıştır.
6
2 GĠRĠġ
Sürdürülebilir gelişme, şimdiki kuşakların ihtiyaçlarının gelecek kuşakların ihtiyaçlarını
tehlikeye atmadan karşılanmasına imkân sağlayan ekonomik büyümedir. Bu ihtiyaçların
başında da enerji gelmektedir. Enerji kaynaklarının verimli kullanılması, sürdürülebilir gelişme
hedeflerinin sağlanmasını ve aynı zamanda gelecekteki kuşakların enerji ihtiyaçlarının
tehlikeye atılmasını engeller. Bu kapsamda, enerjinin türü ve kaynağı ne olursa olsun
mutlaka en verimli şekilde değerlendirilmelidir.
Sürdürülebilir gelişme doğrultusunda, dünyadaki fosil yakıtlı güç santralları incelendiğinde
önemli bir kısmının hem elektrik enerjisini hem de ısı enerjisini birlikte üreten, yani birleşik ısı
ve güç tesisleri (kojenerasyon) olduğu görülmektedir. Bu sayede, elektrik üretiminde
kullanılamayan ve çevreye atılan enerji, faydalı enerjiye çevrilerek santralın toplam verimi ve
dolayısıyla kullanılan yakıttan yararlanma oranı arttırılmış olur. Sadece elektrik üreten termik
santral verimlerinin santral özelliklerine bağlı olarak %30-60 arasında olduğu göz önüne
alınırsa, atılan enerji miktarı santralde yakılan yakıtın ısıl enerjisinin % 40-70’i kadar
olabilmektedir. Çevreye atılan bu enerjiler geri kazanılarak sürdürülebilir gelişmeye ve
çevrenin korunmasına katkı sağlanmış olur.
Günümüzde sadece elektrik üretim amaçlı kurulmuş olan mevcut fosil yakıtlı termik
santrallarda yapılacak uygun dönüşümlerle atılan enerjilerin değerlendirilmesi mümkün
olmaktadır. Santralların atılan enerjilerinden geri kazanılan enerji bina ve sera ısıtmasında,
sanayide düşük sıcaklıklı proses ısısı elde etmede, binaların soğutmasında kullanmanın yanı
sıra, bölge özelliklerine göre birçok değişik alanda (örneğin havuz balıkçılığı gibi) kullanmak
mümkündür. Ülkemizde kamuya ait sadece elektrik enerjisi üretmek için kurulmuş, toplam
kurulu kapasitesi 9910 MWe olan 18 adet fosil yakıtlı termik santral vardır. Bu santrallar için
TSAD (―Enerji Verimliliğini Arttırmak Üzere Termik Santral Atık Isılarını Faydaya Dönüştürme
Yöntemlerinin Araştırılması, Geliştirilmesi ve Binalarda Isıtma Uygulaması) projesi
kapsamında 14 adet santralın dizayn değerleri kullanılarak yapılan teknik analizler
sonucunda toplam 7350 MWt’lik (2008 yılı için toplam 55000000 MWth/yıl) atık ısı
potansiyelinin olduğu hesaplanmıştır. Benzer bir yaklaşımla özel sektöre ait termik
santralların (12738 MWe) atık ısı potansiyelinin ise yaklaşık 45000000 MW th/yıl olduğu
görülmüştür.
Sadece elektrik enerjisi üretiminde atılan enerji olmayıp Demir-Çelik ve Çimento sanayi başta
olmak üzere yoğun enerji tüketen bir çok sektörde de atılan enerji potansiyelleri
bulunmaktadır. Büyük potansiyeli olan atılan enerjinin geri kazanılmasının hem ülkemiz hem
de sanayimiz için önemli faydaları olacaktır. Atılan enerjinin geri kazanılması ile elde edilecek
faydaların bazıları aşağıda verilmiştir.
Birincil enerji tüketimini azaltarak ülke ekonomisine katkı sağlar
Yerli kaynaklar daha verimli kullanıldığı için rezerv ömürleri artar
Enerji açısından dışarıya olan bağımlılığımız (özellikle de doğalgaza) önemli ölçüde
azalır
İhracatı azaltacağı için İhracat-ithalat dengesine olumlu katkı yapar
Enerji kullanım kaynaklı çevreye atılan emisyon miktarları azalır
Termal ve kimyasal kirlenmeler azalır
Özellikle bölgesel ısıtma için konforlu, ucuz, güvenilir ve güvenlikli enerji sağlanmış
olur
7
Yeni iş sahaları ve imkânlarını artırarak istihdam sağlar
Sanayinin üretim maliyetlerini azaltarak rekabet gücünü artırır.
Tüm bu faydalar göz önüne alındığına enerji verimliliğini artırmak amacıyla atılan enerjilerin
değerlendirilmesi kamu ve özel tüm kurum ve kuruluşların hedefleri arasında olmalıdır. Atılan
enerjiyi değerlendirmeye dönük çalışmalar yaygınlaştırmalı ve desteklenmelidir. Bu amaçla
2007 yılında çıkartılan 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu uygulamaya yönelik oldukça
önemli bir gelişmedir. Enerjinin etkin kullanılması, enerji israfının önlenmesi, enerji
maliyetlerinin ekonomi üzerindeki yükünün hafifletilmesi ve çevrenin korunması için enerji
kaynaklarının ve enerjinin kullanımında verimliliğin artırılmasına ilişkin usûl ve esasları
düzenleyen ―Enerji Kaynaklarının ve Kullanımında Verimliliğin Artırılmasına Dair Yönetmelik‖
25.10.2008 tarihli resmi gazetede yayınlanarak yürürlülüğe girmiştir. Enerji verimliliği ile ilgili
tüm çalışmalar Elektrik İşleri Etüt İdaresi tarafından yürütülmektedir.
8
3 ATIK ISI KAVRAMI VE YARARLANMA YÖNTEMLERĠ
Herhangi bir enerji kaynağının kalitesi işe dönüşebilme potansiyeli ile ölçülür. Bu açıdan
bakıldığında enerji türlerinin (mekanik, elektrik, iç enerji, ısı, vb.) hepsi aynı kalitede değildir.
Verilen bir enerjinin işe dönüştürülen kısmına kullanılabilir enerji (ekserji) ve
dönüştürülmesi imkânsız olan kısmına kullanılamaz enerji (anerji) denilmektedir.
Bir kaynaktaki enerji başka bir enerjiye dönüştürüldüğünde ya da bu enerjiden herhangi bir
prosesi gerçekleştirmek için faydalandığında geriye kalan enerjinin (atılan enerji) şartları,
çevre şartlarından daha yukarıda ise hala iş potansiyeli vardır. Sonuç olarak atılan enerji,
endüstride herhangi bir prosesten sonra çevreye atılmasına rağmen kullanılabilir
enerji potansiyeli (ekserjisi) olan enerjidir. Atılan enerji şartları çevre şartlarına
yaklaştıkça iş potansiyeli (ekserji) azalır ve kullanılamaz enerji (atık enerji/anerji) artar. Atılan
enerji şartları çevreyle dengeye ulaştığında kullanılamaz enerji yani atık enerji haline gelir
(Şekil 3.1). Yukardaki açıklama literatürde ve uygulamada çok defa karıştırılan ―atılan enerji‖
kavramı ile ―atık enerji‖ kavramı arasındaki farkı açık bir şekilde ortaya koymaktadır. Şekil 1
de görüldüğü gibi yüksek kaynak sıcaklıklarında işe dönüşebilir enerji oranı fazla iken, çevre
sıcaklığına yaklaşıldıkça atık enerji kısmı hızla artmaktadır. Atılan enerji çoğunlukla sıvı ya
da gaz fazındaki akışkanlar ile çevreye atılmaktadır.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
298
388
478
568
658
748
838
928
1018
1108
1198
1288
1378
1468
1558
1648
1738
1828
1918
Enerji (Atık Enerji +Ekserji)
İşe Dönüşebilir EnerjiEKSERJİ
Tçevre
Tkaynak
Atık Enerji
Şekil 3.1. Enerji kaynağının sıcaklığına bağlı olarak atılan enerjideki ekserji ve atık enerji oranlarının değişimi
Atılan enerjiden geri kazanımda aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır.
Geri kazanım teknik ve ekonomik olarak mümkün olmalıdır
Enerjiye talep olmalıdır ya da uygun talepler oluşturulmalıdır
Atılan enerjinin sıcaklığı talebe uygun olmalıdır
9
Geri kazanılan enerji ile talep miktarı birbirine uygun olmalıdır
Arz ve talep zaman yönünden uyumlu olmalıdır. Uyum yoksa enerji depolama
sistemleri ile uyum sağlanmalıdır.
Endüstride ve güç üretiminde çok farklı proseslerde enerji atılmaktadır. Bunların başlıcaları
ergitme, pişirme, kurutma vb. proseslerdeki fırınlar, ocaklar ve kazanlardaki baca gazları,
prosesten elde edilen ürün ısıları, güç üretim santrallarındaki baca ve kondenserden atılan
ısı, prosesten artan sıvı ve gaz fazındaki atık akışkanların ısıları ve soğutma sistemlerindeki
atık ısılardır. Çizelge 3.1’de bazı atılan enerji kaynakları ve sıcaklık aralıkları örnek olarak
verilmiştir.
Atılan enerji prosesin tipine bağlı olarak yüksek sıcaklıktaki duman gazlarından düşük
sıcaklıklardaki soğutma suyuna kadar değişebilir. Yüksek sıcaklık yüksek kalite anlamına
gelir ve genellikle geri dönüşümü ekonomik açıdan daha uygun olur. Yüksek sıcaklıktaki bir
enerjiyi düşük sıcaklıkta talep olan bir yerde kullanmakta uygun olmayacaktır. Bu amaçla
yüksek sıcaklıktaki atılan enerji kademeli olarak farklı taleplerin karşılanmasında kullanılarak
elde edilen fayda artırılabilir.
Çizelge 3.1 Çeşitli proses sonu atılan enerji kaynakları ve sıcaklık aralıkları
Atılan Enerji Kaynağı Sıcaklığı [oC]
Nikel Arıtma Fırını 1370-1650
Çelik Ergitme Fırını 925-1050
Çimento Fırını 620-730
Cam Eritme Fırını 1000-1550
Gaz Türbin Eksozu 370-540
Motor Eksoz Gazı 315-600
Isıl İşlem Fırınları 425-650
Kurutma ve Pişirme Fırınları 90-230
Motor Soğutma Suyu 60-120
Proses Buhar Kondensi 50-90
TSAD kapsamında yapılan çalışmalarda atılan enerji tanımı iki farklı şekilde ele alınmıştır.
Bunlar enerjinin sistemden atıldığı veya çekildiği yere bağlı olarak proses sonu ve proses
içi olarak adlandırılmıştır.
Proses sonu atılan enerji, tüm literatürlerde tanımlanan klasik atılan enerji olup, bir proses
sonucunda atılan ve iş potansiyeli olan enerjidir. Şekil 2’de proses sonu atılan enerjinin akış
diyagramı ve bu akışa bir örnek verilmiştir. Şekilden de görüldüğü üzere giren enerji istenen
bir prosesi gerçekleştirdikten sonra sistemden atılmaktadır. Ancak atılan enerjide hala
kullanılabilir bir potansiyel olduğundan, geri kazanma sistemi ile bu enerji başka amaçlar için
kullanılabilir. Örneğin, kazana giren yakıt ile buhar üretilmekte ve baca gazları kazandan
10
atılmaktadır. Baca gazlarındaki enerjinin bir kısmı bir ısı değiştirici ile besleme suyunun ön
ısıtılmasında kullanılarak geri kazanılabilir.
PROSES ENERJĠSĠ
GĠR
EN
EN
ER
JĠ
GERĠ KAZANILAN ENERJĠ
AT
ILA
N E
NE
RJ
Ġ
ÇEVREYE ATILAN
ENERJĠ
EKONOMĠK OLMAYAN Ġġ
POTANSĠYELĠ
ATIK ENERJĠ
(ANERJĠ)
YAKIT
(Giren Enerji)
BUHAR
(Pro
ses
Ener
jisi)
Çevreye Atılan
EnerjiBACA GAZI
(Atılan Enerji)
ENERJĠ GERĠ
KAZANIM SĠSTEMĠ
Ge
ri K
aza
nıla
n E
ne
rji
Şekil 3.2. Proses sonu sistemden atılan enerjinin geri kazanımının şematik gösterimi
Proses içi atılan enerji ise, proses sona ermeden farklı amaçlar için kullanılmak üzere
sistemden çekilen enerjidir. Proses içi atılan enerjinin kullanılması ile sisteme giren
enerjiden sağlanan toplam fayda artar ve proses sonu çevreye atılan enerji azalır.
Faydadaki artış, proses içinden çekilen enerjinin şartları ile kullanılacağı yerin şartlarının
uyumuna bağlıdır. Böyle bir uygulamaya örnek olarak, termik santrallarda besleme suyunun
türbinden çekilen ara buharlarla ön ısıtılması verilebilir (Şekil 3.3). Ara buhar çekilmesiyle
sisteme giren birim enerji başına üretilen güç dolayısıyla termik verim artar. Bu durum
üretilen birim fayda başına kondenserden atılan ısının azaltılması anlamına gelmektedir.
33
22
66
556
5
4
3
11
2
1
YAKIT
(Giren Enerji)
ELEKTRĠK
(Ekserji)
BACA GAZI
(Atılan Enerji)
KONDENSER
(Atılan Enerji)
Proses içi
atılan enerji
Besleme Suyu Ön
ısıtıcısı
Şekil 3.3. Proses sonu atılan ısının geri kazanılması
11
TSAD projesi kapsamında termik santrallar için yapılan analizler, sadece elektrik üreten bir
santralın uygun bir yerinden buhar çekilerek santral çevresindeki yerleşim yerlerinin bu enerji
ile ısıtılmasıyla santralda yakılan yakıtın enerjisinden daha fazla faydalanılacağını ve
santraldan (kondenserde) atılan ısının azaltılabileceğini göstermiştir (Şekil 3.4). Bu şekilde ki
bir enerji geri kazanımı proses içi atılan enerji geri kazanımına uymaktadır.
ELEKTRĠK
GĠR
EN
EN
ER
JĠ
AT
ILA
N E
NE
RJ
Ġ
GĠR
EN
EN
ER
JĠ
ELEKTRĠK
ÇEVREYE ATILAN
ENERJĠ
BÖLGE ISITMA
Mevcut durum Proses içi atılan enerji geri kazanılması sonrası
Şekil 3.4. Bir termik santral enerji akışı ve proses içi atılan enerji geri kazanımı
4 ATILAN ENERJĠ GERĠ KAZANMA YÖNTEM VE EKĠPMANLARI
Atılan enerjiden yaralanmak için farklı yöntemler bulunmaktadır. Bu bölümde bu yöntemler
kısaca açıklanacaktır. Atılan enerji yararlanma yöntemleri öncelikle doğrudan ve dolaylı
yararlanma yöntemleri olarak iki ana başlıkta incelenecektir.
4.1 Doğrudan Geri Kazanma Yöntemleri
Bu yöntemde atılan enerji herhangi bir sistem yada ekipman kullanılmadan doğrudan
yararlanılır. Atılan enerji doğrudan yararlanma yöntemleri diğer sistemlere göre herhangi bir
ilave yatırıma ihtiyaç duymadıklarından hem daha ekonomik hem de uygulaması daha
kolaydır. Ancak bu yöntemin kullanılabilmesi için atılan enerjiyi taşıyan akışkanın
kullanılacak yer için uygun olması gerekmektedir.
4.2 Dolaylı Geri Kazanma Yöntemleri
Atılan enerjinin doğrudan kullanımının mümkün olmadığı durumlarda enerji transferini
sağlayan çeşitli geri kazanım sistem ya da cihazları kullanılır. Bu sistem ya da cihazlardan
geri kazılan enerji birçok farklı amaç için kullanılabilir. Örnek olarak buhar üretimi, elektrik
üretimi, kazan besleme suyunun ısıtılması, yakma havasının ısıtılması, sıcak su veya sıcak
hava üretimi sayılabilir.
Çok sayıda atılan enerji geri kazanım cihazı vardır ve bunlar atılan enerjinin ısının
sıcaklığına, maddesine ve şartlarına bağlı olarak dizayn edilirler. Bu çalışmada atılanenerji
ısı geri kazanım cihazlarının bazıları hakkında kısa bilgiler verilecektir.
12
4.2.1 Gövde-Borulu Isı DeğiĢtiricileri
Mühendislik uygulamalarda atılan enerji geri kazanılmasında en çok kullanılan işlemlerinden
birisi, farklı sıcaklıklardaki iki veya daha fazla akışkan arasındaki ısı değişimidir. Yani; yüksek
sıcaklıktaki akışkandan, düşük sıcaklıktaki akışkana ısı transferi yapılır. Akışkanlar arasında
ısı transferi için kullanılan cihazların genel adı ısı değiştiricidir.
Gövde-borulu ısı değiştiricileri genellikle, sıvı veya buharın taşıdığı atılan enerjiyi diğer bir
sıvıya aktarmak için kullanılan ısı değiştiricileridir. Bu tip ısı değiştiricilerde boru demetleri
gövde içerisindedir (Şekil 4.1). Borular içinden bir akışkan ve borular dışından (gövde) diğer
akışkan geçer. Maliyeti ve basınç kayıplarını artırmasına rağmen, ısı değiştirici verimini
artırdığı için, gövde tarafına akışkan geçiş alanını küçültmek ve akışkanın borulara dik
akmasını sağlamak amacıyla engeller (baffles) yerleştirilir. Gövde tarafı borulara göre daha
zayıf olduğu için düşük basınçlı akışkan gövde tarafından geçirilir. Gövde-borulu ısı
değiştiricilerin en önemli avantajları:
1. Standart malzemeler kullanılarak ihtiyaca göre değişik kapasitelerde (farklı geçiş
sayılarında) tasarlanabilir.
2. Boyutları küçüktür.
3. Verimleri yüksektir.
Dezavantajları ise; tamir ve bakımlarını zor, maliyetlerinin de yüksek olmasıdır. Gövde-borulu
ısı değiştiricileri çok geniş uygulama alanına sahiptir [28,31,32,34,35].
Şekil 4.1. Gövde-boru tipi ısı değiştirici
4.2.2 Plakalı Isı DeğiĢtiriciler
Plakalı ısı değiştiriciler birbirlerine cıvata veya benzeri bir bağlama aracı ile birleştirilmiş
plakalardan yapılmıştır. Plakalar arasında akışkanın geçmesi için bir boşluk vardır. Plaka
yüzeyinde oluklar veya çukurlar oluşturularak plakalar arasındaki mesafeler eşit tutulur.
Akışkanlardan biri plakanın bir ucundaki delikten boşluğa girer ve plaka yüzeyi ile temas
ederek diğer uçtaki deliğe doğru akar. İkinci akışkan da plakadaki diğer iki delikten plakanın
13
arka yüzündeki boşluğa akar. Bu şekilde ısı plaka yüzeyi boyunca sıcak akışkandan soğuk
akışkana aktarılır (Şekil 4.2).
Şekil 4.2. Plakalı ısı değiştiricisi
Plakalı ısı değiştiriciler, ısı transfer yüzeylerinin kirlenme ihtimalinin düşük olduğu yerlerde kullanılması uygundur. Plakalı ısı değiştiricilerin sökülüp tekrar montajı kolaydır. Bu yüzden, diğer borulu sistemlere göre temizlenmesi daha az zaman alır. Plakalar çalışma sırasında oluşacak basınçlara dayanacak mukavemette imal edilmelidir.
Plaka yüzeyleri ısı transfer hızını arttırmak için oluklu veya çukur olarak imal edilir. Oluklu
plakalar arasına türbülansı arttırmak amacıyla delikli levhalar yerleştirilebilir. Plaka
malzemesi paslanmaz çelik, titanyum, hastelloy B ve C alaşımlarıdır. Titanyum deniz
suyunun uygulandığı sistemler için uygun iken sülfürik asit içeren akışkanların kullanıldığı
sistemlerde ise hastelloy alaşımları kullanılmalıdır. Plakalar arasında sızdırmazlığı sağlamak
amacıyla kullanılan contalar nitrik, etil propan, viton, silisyum gibi malzemelerden imal edilir.
Plakalı ısı değiştiricilerin diğer klasik borulu ısı değiştiricilere göre avantaj ve dezavantajlarını
şu şekilde sıralayabiliriz[8,11,28,34,35]:
Avantajları:
1. Temizleme ve kontrol için kolaylıkla sökülebilir
2. Isı kayıpları azdır
3. Kapladıkları hacim küçüktür
4. Isı transfer katsayıları daha büyüktür
5. Isı transferi düzgün ve dengeli olarak gerçekleşir
6. Mevcut sistemde ısı transfer yüzeyleri ihtiyaca göre plakaları yeniden düzenleyerek
arttırılabilir veya azaltılabilir
Dezavantajları:
1. Bağlantılarda sızdırmazlık olarak kullanılan contalar nedeniyle dayanabilecekleri
basınç ve sıcaklıklar sınırlıdır
2. Maliyet diğer sistemlere göre daha yüksektir.
3. Sistemin etkin hizmet süresi conta kullanılması nedeniyle diğer geleneksel ısı
değiştiricilerine göre daha kısadır.
14
4.2.3 Reküperatörler (Gaz-Gaz Isı DeğiĢtiricileri)
Reküperatörler, herhangi bir kaynaktan gelen orta ya da yüksek sıcaklıktaki egzoz (duman)
gazlarının enerjisinin geri kazanılarak başka bir gaz fazındaki akışkana aktarıldığı cihazlardır.
Kısaca reküperatörler gazdan gaza ısı transferi sağlayan ekipmanlardır. Örneğin baca
gazından atılan enerji ile yakma havası ısıtılarak yanma verimini arttırılır ve yakıt tasarrufu
sağlar. Gazdan gaza ısı transfer katsayıları düşük olduğundan, uygulamada artan ısı transfer
alanını küçük hacimlerde sağlayabilmek için farklı yöntemler kullanılır. Ayrıca atılan enerjiyi
taşıyan akışkanının özelliklerine bağlı olarak farklı tipte reküperatör vardır. Bunların bazıları ;
1. Metalik radyasyon reküperatörler
2. Konvektif (taşınım) reküperatörler
3. Seramik reküperatörler
4. Dikey çift borulu konvektif reküperatörler
5. Hibrit reküperatör (ışınım/taşınım hibrit reküperatör)
şeklindedir. Reküperatörler tipleri içinde en yaygın olarak kullanılanı döner rejeneratörler olarak da bilinen
ısı tekerleridir. Bunlar, düşük ve orta sıcaklıktaki atılan gaz gazındaki enerjilerin
kazanılmasında kullanılırlar (Şekil 4.3). Gözenekli disk yüksek ısı kapasiteli malzemeden
yapılmıştır. Teker sürekli olarak farklı sıcaklıklardaki gazları taşıyan kanalların arasında
döner. Diskin ekseni kanaldaki akışa paraleldir. Disk yavaşça dönerken duyulur ve aynı
zamanda gizli ısı diskin yarısına sıcak gazdan transfer olur ve diğer yarısından da soğuk
gaza geçer. Bu tip rejenereratörler genellikle gaz türbinlerinde, buhar kazanlarında, cam
fabrikalarında yakma havasının sıcak duman gazları ile ısıtılmasında ve iklimlendirme
tesislerinde enerji ekonomisi sağlamak için çok kullanılırlar. Özellikle gaz türbinlerinde
kullanıldığında, gaz türbininin etrafını sardığı için ses ve ısı yalıtımına yardımcı olur.
Isı tekerleri yüksek verime sahiptir. Uygulamaya bağlı olarak nemlendirme ve duyulur ısı
kadar gizli ısı transferi de yapılabilir. Bunun için müşterini ihtiyacına göre dizayn yapmak
gerekir.
Isı tekerlerinin en önemli dezavantajları; akışkanlar arasında kaçakların olması, haraketli
parçaların bulunması, tekerlek ve onun dış kabı arasındaki salmastraların bakıma ihtiyaç
duymasıdır[8,11,28,34,35].
Şekil 4.3. Isı tekeri
15
4.2.4 Isı Pompası
Isı değiştiricilerinde, atılan enerji sıcak akışkandan daha düşük sıcaklıktaki diğer akışkana
aktarılmaktadır. Isı kendiliğinden yüksek sıcaklıktaki bir ortamdan düşük sıcaklıktaki diğer bir
ortama doğru hareket eder. Ancak düşük sıcaklıktaki bir ortamdan yüksek sıcaklıktaki bir
ortama ısı geçişi kendiliğinden gerçekleşemez. Bu ısı pompası olarak bilinen sistemler
kullanılarak mümkün olabilir. Bu tür sistemler bir çevrimi esas alarak çalışırlar ve Şekil 4.4’de
gösterildiği gibi dört elemandan oluşurlar: kompresör, kondenser (yoğuşturucu), kısılma
vanası ve evaporatör (buharlaştırıcı). Isı pompaları soğutma makinalarıyla aynı çevrimi esas
alarak çalışır, fakat amacı soğutma makinalarının tersine bir ortamı ısıtmaktır. Çevrimde
kullanılan aracı akışkana ―soğutucu akışkan‖ denir. Soğutucu akışkan kompresöre buhar
olarak girer ve burada kondenser basıncına sıkıştırılarak kızgın buhar haline getirilir. Kızgın
buhar kondenserde çevre ortama ısı vererek yoğuşur. Akışkan kondenserden sonra kılcal
borulara girer. Burada kısılma etkisiyle basınç ve sıcaklık önemli ölçüde düşer. Soğutucu
akışkan daha sonra evaporatörde soğutulan ortamdan ısı alarak buharlaşır. Çevrim,
evaporatörden çıkan akışkanın kompresöre girmesiyle tamamlanmış olur[34,35,36].
Şekil 4.4. Isı pompası
16
5 TERMĠK SANTRAL ATILAN ENERJĠLERĠ
Termik santrallar katı, sıvı ve gaz halindeki fosil yakıtların kimyasal enerjisini elektrik
enerjisine dönüştüren tesislerdir. Termodinamik kanunlara göre, termik santrallarda çevrimin
tamamlanabilmesi için üretilen ısının bir kısmının çevreye atılması zorunludur. Şekil 5.1’de
Rankine çevrimi için, örnek olarak 100 birimlik yakıt enerjisinin elektriğe dönüşüm oranı ile
baca ve kondenserden kayıp oranları gösterilmektedir. Şekil 5.2’de de tipik bir gaz türbinine
giren 100 birimlik yakıt enerjisinin elektrik enerjisine dönüşen ve çevreye atılan enerji oranları
verilmiştir. Her iki çevrimde de çevreye önemli miktarda atılan enerjiler bulunmaktadır.
Rankine çevrimi ile gaz türbini çevrimine atık ısı açısından bakıldığında bazı farklılıklar
olduğu görülür. Gaz türbini çevriminde çevrimin üst sıcaklığı olan türbin giriş sıcaklığı yüksek
olduğundan (900-1300oC) egzoz gazlarının sıcaklıkları da yüksek olmaktadır. Kalitesi yüksek
olan bu enerjiden elektrik enerjisi üretmek mümkündür. Bu şekildeki çevrimlere kombine
çevrim denilmekte ve üst çevrim olan gaz türbininden atılan enerjiler, alt çevrim olan Rankine
çevriminde elektrik üretmek için kullanılmaktadır (Şekil 5.3). Bu yöntem ile gaz türbini
çevriminden atılan enerji kullanılarak elektrik üretilerek termik verim %60 seviyelerine
çıkartılabilmektedir.
1111
1010
99
88
77
66
55 44 33
22
11
9
7 5
F
4
3
2
1
6
8
BA
CA
% 8
EL
EK
TR
IK
%3
3
KONDENSER
% 59
Sogutma
Kulesi
YAKIT
%100
Şekil 5.1 Rankine çevriminde enerji akışı
17
11
2
1
BACA % 70
ELEKTRĠK
%30
YA
KIT
%1
00
Şekil 5.2 Gaz türbini çevriminde enerji akışı
44
22
66
33
3
99
77
55
11
7
6
5
4
2
1
ÜST ÇEVRİM
Gaz Türbini Çevrimi
ALT ÇEVRİM
Rankine Çevrimi
Şekil 5.3 Kombine çevrim santrali enerji akışı
Elektrik üretimi dışında termik santrallardaki atılan enerjilerden yararlanılarak endüstrinin
ihtiyaç duyduğu proses ısısı yada bölge ısıtma/soğutma için enerji sağlanabilir. Termik
santrallarda elektriğin yanı sıra proses buharı yada sıcak su üretilen santrallara bileşik ısı-
güç santrali yada kojenerasyon sistemleri denilmektedir. Bu yöntem ile santral atılan
enerjileri faydalı enerjiye dönüştürülmekte ve yakıtın enerjisinden daha fazla
yararlanılmaktadır.
Şekil 5.4’de elektriğin ve ısı enerjisinin ayrı ayrı üretildiği ayrık sistem ile kojenerasyon
sisteminin örnek karşılaştırılması verilmiştir. Bu örnekte kojenerasyon sistemine giren 100
18
birim yakıt enerjinin 35 birimi elektriğe ve 55 birimi ısı enerjisine dönüştürülmektedir. Aynı
elektrik ihtiyacını karşılamak için %35 termik verime sahip santralda 86 birim yakıt enerjisine
ihtiyaç var iken aynı ısı enerjisini karşılamak için %85 verime sahip bir kazanda 65 birim yakıt
enerjisi yeterlidir. Ayrık sistemde kojenerasyon sisteminin 100 birim enerji ile sağladığı
faydalı enerjileri üretebilmek için 151 birim yakıt enerjisine ihtiyacı vardır. Bu örnekte
kojenerasyon sistemi kullanılarak %34’lük yakıt tasarrufu sağlanmaktadır.
8656
30
65
10
55
100
55
30
15
AYRIK SİSTEM KOJENERASYON SİSTEMİ
151
KAZAN
TERMİK SANTRAL
KO
JEN
ER
AS
YO
N ŞEHİR ISITMA
PROSES
BUHARI
100
Şekil 5.4 Ayrık ve kojenerasyon sisteminin enerji dengeleri
Termik santrallardan atılan enerjilerin değerlendirmesi oldukça önemli bir konudur. Bunun en
önemli sebeplerinden biri elektrik üretim ihtiyacının fazla olması nedeni ile atılan enerjilerin
miktarlarının çok büyük olmasıdır. Atılan enerjilerin çok az bir bölümü dahi geri kazanılabilse
ya da azaltılabilse büyük ekonomik kazançlar elde edilmektedir.
Termik santrallardaki atılan enerjilerin geri kazanılmasını iki bölüme ayırmak uygun olacaktır.
Bunlar;
1. Termik santralın planlama aşamasında atılan enerjilerinin değerlendirmeye alındığı ve
beraber dizayn edildiği santrallar
2. Sadece elektrik üretim amaçlı dizayn edilip daha sonra yapılan dönüşümler ile atılan
enerjilerin değerlendirildiği santrallardır.
5.1 Yeni Dizayn Santralların Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi
Yeni dizayn edilen termik santralardan atılan enerjiyi geri kazanma yöntemleri, santralın
öncelikli üreteceği enerjiye bağlı olarak üst çevrim ve alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemleri
olarak iki ana grupta değerlendirilebilir.
19
5.1.1 Üst Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemleri
Kurulacak santralın öncelikli amacı elektrik ve ikincil ürün olarak da ısı enerjisi üretmek ise bu
yönteme üst çevrim ısı enerjisi alma yöntemi olarak adlandırılır. Isı enerjisi talebinin
miktarına bağlı olarak iki farklı şekilde çevrimden sağlanabilir. Bunlar, türbinin karşı basınçlı
yapılması ya da türbinden ara buhar çekilerek ısı enerjisinin alınmasıdır.
5.1.1.1 KarĢı Basınçlı Türbinler
Bu yöntemde buhar türbini çıkışında kondenser yoktur (Şekil 5.5). Türbinden çıkan çürük
buharın ısı enerjisi, bir ısı değiştiricisinde ikinci akışkana aktarılabileceği gibi doğrudan
proseste de kullanılabilir. Buhar türbini çıkış basıncı artırılarak çıkan çürük buharın sıcaklığı
ve enerji seviyesi talebe göre ayarlanabilir. Bu tip uygulamalar genellikle ısı enerjisi
ihtiyacının çok büyük olduğu durumlarda kullanılır. Böylece kondenserde atılacak büyük
miktarlardaki enerji atılmamış ve kullanılmış olur. Buhar türbininin karşı basınçlı yapılması
kombine çevrim santralları içinde mümkündür (Şekil 5.6).
ISI TÜKETIMI
33
22
3
44
99
77
66
11
7
6
4
2
1
Şekil 5.5. Karşı basınçlı türbin çevrimi ile ısı enerjisi alma yöntemi
5
5
99
77
66
44
33
22
11
7
6
4
3
2
1
ISI TÜKETIMI
5
Şekil 5.6. Karşı basınçlı türbin çevrimi ile ısı alma yöntemi (gaz türbinli çevrim)
20
Özel bir uygulama olarak termik santral sadece ısı enerjisi talebinin olduğu zamanlarda karşı
basınçlı çalıştırılabilir. Isı enerjisi talebin çok daha fazla olduğu durumlarda alçak basınç
türbini girişindeki vana kapatılarak bu türbin devre dışı bırakılır ve yüksek basınç türbininin
karşı basınçlı olarak çalıştırılması sağlanır (Şekil 5.7).
1212
1010
88
22
10
H
9
H
1414
1111
99
77
66
55
44
33
11
8
7
6
5
4
3
2
1
Şekil 5.7. Alçak basınç türbinin ısı enerjisi ihtiyacına göre devre dışı kalması ve karşı basınçlı çalışması
5.1.1.2 Ara Buhar Almalı Türbinler
Bu yöntemde kızgın buhar, türbinde genişlerken türbin ara kademelerindeki çıkışlardan
çekilir. Ara buhar çıkışı ısı enerjisinin sıcaklığına ve talep miktarına göre çok farklı sayıda
olabilir. Ara basamaktan çekilen buhar doğrudan proseste kullanılır ya da bir ısı
değiştiricisinden geçirilerek ısısı başka bir akışkana aktarılır. İkinci durumda ısı
değiştiricisinden çıkan kondens uygun bir yerden de sisteme geri beslenir. Ara
basamaklardan çekilmeyen buhar türbinde genişleyerek elektrik enerjisi üretir. Böylece hem
ısı enerjisi hem de elektrik enerjisi elde edilmiş olur (Şekil 5.8).
Bu yöntem ısı enerjisi ihtiyacının az olduğu durumlarda kullanılır. En önemli avantajı ise
türbinden çekilen ısı enerjisinin, ihtiyaca göre kademelendirilerek elektrik üretiminin en az
kaybı ile ısı enerjisinin de karşılanabilmesidir.
Dünyada, bölge ısıtma yapan birçok termik santralda bu yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntem
sayesinde aynı santral ile bölgenin hem elektrik hem de ısı enerjisi talebi
karşılanabilmektedir. Ayrıca ara buharın ısı enerjisi kullanıldığından kondenserde atılan
enerji miktarları azaltılabilmektedir. Bu yöntemde dikkat edilmesi gereken husus ise ara
buharın sıcaklığının bölge ısıtma sistemine en uygun noktalardan alınmasıdır. Bu bölge
ısıtma yapabilecek yeni dizayn edilen santrallarda kolayla ayarlanarak santralın
21
performansının yüksek olması sağlanabilir. Şekil 5.9’de Danimarka’da kurulu ara buhar ile
bölge ısıtma yapan bir santralin akış şeması gösterilmiştir.
88
55
44
99
77
66
33
22
11
7
6
4
3
2
1
5
H
Soğuk AkışkanSıcak Akışkan
Şekil 5.8. Ara buhar çekilmesi ile ısı enerjisi alma
Ara buhar ile
bölge ısıtma
Şekil 5.9 Ara buhar ile bölgesel ısıtma yapan termik santral örneği
22
5.1.2 Alt Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemi
Bu yöntemde esas amaç ısı enerjisi üretmektir. Kazan ya da gaz türbini çıkışındaki atık ısı
kazanında üretilen buhar öncelikle ısı enerjisi talebinin karşılanmasında kullanılır. Daha
sonra prosesten çıkan buhar türbinde genişleyerek elektrik üretir. (Şekil 5.11-Şekil 5.11), [9].
Kazan
Türbin
Jeneratör
Pompa
YoğuşturucuYakıt
Isı değiştiricisi
Sıcak su Soğuksu
Şekil 5.10. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi
Şekil 5.11. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi (Kombine çevrim) Bu tip uygulamalarda esas amaç ısı enerjisi üretmek olduğundan, ancak ısı enerjisi ihtiyacı
fazla olan endüstriyel tesislerde uygulanabilir.
5.2 Mevcut Termik Santral Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi
Termik santrallar, termodinamiğin II. Kanunu gereği kullandığı yakıt enerjisinin bir kısmını
güce dönüştürürken bir kısmında çevreye atmak zorundadır. Termodinamik zorunluluktan
kaynaklanan atılan enerji (ısı enerjisi) kondenserde, kondenser soğutma suyu ile çevreye
23
atılır. Bunun yanında kazanda duman gazlarının sıcaklığı çevre sıcaklığına kadar
düşürülemediği için çevreye duman gazları ile beraber ısı enerjisi atılmaktadır. Şekil 5.12’de
Örnek olarak bir termik santralın enerji akışı verilmiştir. Şekilden görüldüğü üzere kazandaki
ısıl enerjinin yaklaşık %18’i bacadan ve %46’sı kondenserden atılmaktadır.
Ba
ca
Ka
yb
ı
% 1
8
Ko
nd
en
se
r Ka
yb
ı
% 4
6
Mekanik Güç Üretimi
% 36
Ka
za
n Isıl G
ücü
% 1
00
Şekil 5.12 Termik Santralinin enerji akış diyagramı
Ülkemizde sadece elektrik enerjisi üretmek amaçlı kamuya ve özel sektöre ait kömür, linyit
ve doğalgaz yakıtlı termik santrallar bulunmaktadır. Bu santrallardan atılan enerjilerin
miktarları çok büyüktür. Ancak dizayn aşamasında sadece elektrik üretimi amaç
edinildiğinden bu santralların atılan enerjilerinin değerlendirilmesi için uygun kaynak ve
yöntemlerin belirlenmesi amacı ile çalışmaların yapılması gereklidir.
Termik santrallardaki atılan enerjilerin kullanılması ile santralın toplam kullanılabilir
enerjisinde artış meydana gelir ve enerji üretim maliyetleri de bu sayede düşürülmüş olur.
Şekil 5.13’de bir termik santralın sadece elektrik enerjisi üretirken ki enerji dağılımı ile hem ısı
enerjisi hem de elektrik enerjisi üretirken (kojenerasyon) ki toplam enerji dağılımı
karşılaştırılmıştır. Şekilden de görüldüğü üzere, sadece elektrik enerjisi üretiminin olduğu
durumda santral toplam enerjisinin büyük bir kısmı kondenser soğutma suyu ve baca gazları
ile çevreye atmaktadır. Santralda hem ısı hem de elektrik enerjisinin beraber üretilmesi
durumunda ise santralın kondenser soğutma suyundan atılan enerji olarak attığı ısının büyük
bir kısmı faydalı enerji haline dönüştürülebilmektedir. Böylece kondenser soğutma suyundan
dışarı atılan enerji miktarı azalmakta ve sonuç olarak da santralın toplam verimi artmaktadır.
24
Şekil 5.13. Sadece elektrik enerjisi üreten santral ile elektrik ve ısı enerjisini beraber üreten
santralın toplam enerji oranları bakımından karşılaştırılması
TSAD projesi termik santrallardan atılan enerjilerden faydalanılması amacı ile uygun
yöntemlerin araştırılarak geliştirilmesi amacı ile başlatılmıştır. Projede santralların atılan
enerjilerinin bölge ısıtma sistemlerinde kullanılması ise özel amaç olarak belirlenmiştir. Bu
amaçlarla proje kapsamına kamuya ait santrallar alınmış ve santralların atılan enerji
potansiyelleri değerlendirilmiştir.
Genel olarak bakıldığında geri kazanılabilecek termik santral atılan enerjileri;
Baca gazından atılan enerji
Kondenserden atılan enerji
Ara buhar enerjileri
Farklı noktalarda atılan buhar enerjileri (flaş buhar)
Kazan blöf suyu atılan enerjileri
olarak 5 temel başlıkta toplanabilir.
Bunların dışında termik santrallarda farklı amaçlar için kullanılmak üzere santraldaki bir çok
noktadan enerji çekilebilir. Çekilen enerji sonucunda termik santralın esas amacı olan elektrik
üretiminde farklılaşma olabilir. Ancak çekilen enerjinin kullanıldığı proses sonucunda elde
edilen toplam fayda artıyor ise bu durum olumsuz olarak değerlendirilemez. Yapılan bu
değişiklik sonucunda beklenen diğer bir fayda ise santraldan atılan enerjinin azalmasıdır.
Bu kitapta TSAD projesi kapsamında termik santrallarda yukarıda bahsedilen 5 atılan enerji
kaynağı dışında, atılan enerji geri kazanma yöntemi ve bulunan kaynağın bölge ısıtma
sistemine kullanımı için yapılan çalışmalardan özet “Termik Santrallerin Bölge Isıtma için
Kullanımı” başllığı altında verilecektir.
5.2.1 Baca Gazlarından Atılan Enerji
Kazanda yakılan yakıtın ve kazanın özelliklerine bağlı olarak bacadan sıcak gazlar ile birlikte
enerji atılmaktadır. Baca gazı çıkış sıcaklığını belirleyen faktör ise linyit yakıtlı termik
25
santrallerde yakıtın içindeki kükürt oranına bağlı olarak oluşan SO2 miktarıdır. Baca gazı
sıcaklığının H2SO4 yoğuşum sıcaklığının altına düşmemesi istenir. Örneğin linyit içersinde
%3 civarında kükürt bulunduğunda, baca gazı çıkış sıcaklığının 160oC nin altına düşürülmesi
uygun olmaz. Türkiye’deki bir çok termik santralda baca gazı sıcaklıkları bu değerler
civarındadır.
Teorik olarak gerekli tedbirler alınarak caca gazı sıcaklığını katı ve sıvı yakıtlar için 100
ºC’ye, gaz yakıtlar için ise 30 ºC’ye kadar düşürmek mümkündür. Buradan elde edilecek
enerji buhar üretimi, elektrik üretimi, kazan besleme suyunun ısıtılması, endüstriye proses
ısısı sağlama, alan ısıtması/soğutması ve kazan yakma havasını ısıtma gibi birçok
uygulamada kullanılabilir. Sonuçta, bacadan geri kazanılan enerji sayesinde yakıt tasarrufu
sağlanmış olur. Örneğin baca gazının sıcaklığının 20 ºC düşürülmesi %1’lik yakıt tasarrufu
sağlar. Termik santrallerde %1’lik yakıt tasarrufu çok anlamlıdır. Çünkü bu durumda yerli
linyit kaynaklarımızı daha verimli kullanarak dışarıya olan bağımlılığımızı azaltmış, çevreyi
daha az kirletmiş ve de enerji üretim maliyetleriyle işletme-bakım maliyetlerini düşürmüş
oluruz. Sonuçta ekonomik olduğu sürece baca gazlarındaki atılan enerjiden yararlanılmaya
çalışılmalıdır[33].
5.2.2 Kondenseden Atılan Enerji
Kondensere giren çürük buhar, soğutma suyu ile gizli ısısı alınarak yoğuşturulmaktadır.
Soğutma suyuna geçen atık ısı ise soğutma kulelerinde çevreye atılmaktadır. Kondenserde
atılan enerjinin geri kazanılması ile hem atılan enerjiden hem de kule soğutma suyundan
tasarruf sağlanacaktır. Fakat kondenserde önemli miktarda atık enerji olmasına rağmen
sıcaklığının düşük olması (~40oC) bu sıcaklıktaki enerjinin kullanılmasını oldukça
kısıtlamaktadır. Bu sıcaklıktaki bir akışkanın proses ya da ısıtma amacı ile kullanılması için
ya ısı pompalarının ya da yeni geliştirilmekte olan duvardan ısıtma sistemlerinin uygulanması
gerekmektedir.
5.2.3 Ara Buhar Enerjileri
Santral üzerinde tamamı atılan enerji olarak değerlendirilemese de, proses ve ısıtma için
enerji alınabilecek diğer kaynaklar ön ısıtıcılar için çekilen türbin ara buharlarıdır. Bu
buharların kazan besleme suyunun ön ısıtılması yerine proses yada bölge ısıtma
sistemlerinde kullanılması mümkündür. Dünya’daki birçok bölge ısıtma yapabilen termik
santrallarda ara buharların kullanılması durumu görülmektedir. Fakat bu santrallar, elektrik
üretimi ve bölge ısıtma amaçları için dizayn edildiklerinden, ara buhar alma yeri dizayn
aşamasında kararlaştırılmakta ve uygulanmaktadır. Mevcut elektrik üretim amaçlı santrallere
bölge ısıtma sistemi ilave edilmesi durumunda, ara buharların bölge ısıtma amaçlı
kullanılmasının santral performansında meydana gelecek değişikliklerin mutlaka analiz
edilmesi gereklidir. Analiz sonuçlarına bağlı olarak, ara buharların kullanılıp
kullanılamayacağına, yeterli potansiyelin bulunup bulunmadığına ya da santral üzerinde
bölge ısıtma için en uygun enerji kaynağının ara buhar olup olmadığına karar verilmesi daha
doğru olacaktır.
5.2.4 Farklı Noktalarda Atılan Buhar Enerjileri (FlaĢ Buhar)
Buhar sistemlerinde atılan enerjilerden geri kazanılarak verimliliğini arttırma yöntemlerinden
biride, flaş buharının kullanılmasıdır. Flaş buhar, yüksek basınçlı bir ortamdan düşük basınçlı
bir ortama geçen kondensin sahip olduğu gizli ısının buhar şekline dönüşmesidir. Yani;
yüksek sıcaklıktaki kondens, kondens tankına gönderilmeden önce bir flaş tankından
26
geçirilerek flaş buhar üretilebilir. Böylece yüksek sıcaklıktaki kondensin enerjisinden
yararlanılarak buhar üretilmiş olur (Şekil 5.14)[29].
Termik santrallarda birçok noktadan farklı sebeplerle atılan kondensler vardır. Ancak bunların
hem atılan enerji potansiyelleri küçük hem de santral içinde farklı amaçlar için geri
kazanılmaktadır.
Şekil 5.14. Flaş buhar üretimi
5.2.5 Kazan Blöf Suyundan Yararlanma
Blöf, kazan suyundaki toplam erimiş katı maddelerin önceden belirlenmiş bir miktarda
tutulmasını sağlama işlemidir. Bu miktar kazanın tasarımına, yüküne, su arıtma özelliklerine
ve besleme suyuna bağlı olarak belirlenir. Besleme suyundaki geri dönen kondens oranı
yüksek sistemlerde, periyodik blöf çok sık yapılmamaktadır. Bu durumda atılan enerjinin geri
kazanımı ekonomik olmamaktadır. Blöf vanasının sürekli açık olduğu sistemlerde drenaj, bir
blöf havuzunda toplanmaktadır. Havuzun amacı blöf suyundan katı parçacıkların
arıtılmasının yanında, oluşacak flaş buharın değerlendirilmesidir. Söz konusu buhar birçok
noktada kullanılabilir [30]. Termik santrallarda blöf ile atılan enerji farklı amaçlar için geri
kazanılmaktadır.
5.2.6 Termik Santralların Bölge Isıtma için Kullanımı
TSAD projesi kapsamında termik santrala bölge ısıtma sistemi ilave edilirken baca ve
kondenser dışındaki diğer enerji çekilebilecek noktalar araştırılmış ve santralın farklı
noktalarından buhar çekilebileceği görülmüştür. Santral üzerinde bölge ısıtma için
çekilebilecek buhar yeri olarak öncelikle değişik ihtiyaçlarda kullanılmak üzere santral dizaynı
esnasında yerleştirilen farklı basınçlardaki kollektörler ele alınabilir. Eğer bu buharlar uygun
olmaz ise santral üzerinde santralin dengesini bozmayacak şekilde bir yerin belirlenmesi de
uygun olacaktır. Elektrik üretim amacı ile dizayn edilmiş bir termik santraldaki herhangi, bir
noktadan çekilecek ara buharın bölge ısıtma amaçlı kullanılması durumunda santral
performansında meydana gelecek değişikliklerin analiz edilmesi gereklidir. Böyle bir
27
dönüşümden beklenen esas fayda ise santraldan atılan enerjinin azalmasıdır. Bu durumda
çekilen noktadaki enerjiye bu çalışmada tanımlanan ismi ile proses içi atılan enerji denilir.
Eğer çekilen buharın yeri doğru bir şekilde belirlenirse, kondenserden atılan enerji önemli
oranda azaltılabilecektir.
Santral üzerinde yapılan incelemelerde, termodinamiğin I. ve II Kanunu açısından bölgesel
ısıtmada kullanılabilecek en uygun şartlardaki akışkanın belirlenmesi amaçlanmıştır.
Belirlenecek akışkanın sıvı fazdaki bir akışkan olmaması gereklidir. Çünkü sıvı fazdaki bir
akışkandan yaralanılarak sıcaklığının düşürülmesi ile elde edilecek potansiyel
kullanıldığında, sıcaklığı düşmüş olan akışkan kazanda tekrar yakıttan elde edilen enerji ile
ısıtılacağından bölge ısıtma için ayrı bir kazanda yakıt yakılması durumundan farklı bir durum
olmayacaktır. Bu ise yakıtın yüksek ekserjisinin düşük sıcaklıktaki bir akışkanı ısıtılması için
kullanılacağı anlamına geldiğinden II. Kanun açısından istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle
santral üzerinde bölge ısıtma için potansiyel belirlenirken ara buhar alma yeri araştırılmıştır.
Yeni belirlenecek noktadan alınacak ara buharın belirlenmesinde aşağıdaki hususlar göz
önünde bulundurulmuştur.
Buharın sıcaklığının bölge ısıtma ve soğutma sistemleri için uygun bir kaynak
sıcaklığına sahip olması
Enerjetik açıdan santral güç ve termik verimi en az değiştirecek
Eksejetik açıdan ekserji vermini artıracak ve birim ekserji çıktısı başına ekserji
kayıplarını azaltacak
Santralin fiziksel şartlarının değişikliğe müsaade etmesi
Bölge ısıtma sistemlerinde 90oC sıcaklıkta sıcak su kullanılabileceğinden ara buhar
sıcaklığının bu sıcaklığın üzerinde olması, fakat çok yüksek sıcaklıklarda olmaması
uygundur. Çünkü buharın sıcaklığının ve basıncının artması ekserji değerini ve dolayısı ile
türbinde üretebileceği mekanik enerji potansiyelini artırmaktadır. II. Kanun açısından da
bölgesel ısıtma için çekilecek buharın ekserji değerinin mümkün olduğunca bölgesel ısıtma
sistemindeki akışkanının sahip olduğu ekserjiye yakın olması ekserjetik kayıpları azaltacaktır.
Yüksek ekserjili bir akışkanının kullanılması ekserji veriminin düşmesine neden olabilecektir.
Bu şartları sağlayan santral üzerinde bir akışkan yeri arandığında orta basınç türbini çıkışı ve
alçak basınç türbinine giriş noktasının en uygun olduğu görülür (Şekil 5.15). Bu noktadaki
kızgın buhar sıcaklığı, doyma sıcaklığı ve basıncının bölge ısıtma sistemi açısından yeterli
olduğu görülmüştür. Ayrıca bu noktadan çekilecek buharın alçak basınç türbininin simetrik
eş kartere sahip olmasından dolayı yatak dengelerini bozmayacağı santralde yapılan
görüşmeler ile doğrulanmıştır. Diğer bir avantaj ise santralda yerinde yapılan incelemelerde
ara buhar almak için bu noktada yeterli boyutların bulunmasıdır.
28
Şekil 5.15. Bir termik santralin bölge ısıtma için dönüşümü
Alçak basınç türbin girişinden bir miktar buharın çekilelerek bölge ısıtma sisteminde
kullanılması türbinden elde edilecek güçte azalmaya neden olacaktır. Ancak, bu noktadaki
buharın basıncı ve sıcaklığı oldukça düşük olduğundan güç düşüş miktarı oldukça az
olacaktır. Ayrıca, bu cüzi azalışa karşı önemli kazanımlar elde etmek mümkün olmaktadır.
Şekil 5.16 alçak basınç türbin girişinden çekilen buharın yüzdesel oranına göre santrale
verilen yakıt enerjisinin santralde dağılım yüzdelerini göstermektedir. Bu şekilden açıkça
görülmektedir ki belirtilen noktadan çekilen buhar, kondenserden çevreye atılacak enerjiyi
önemli derecede azaltmaktadır. Diğer bir deyişle, bölge ısıtma için gerekli enerjinin büyük bir
bölümü kondenserden atılacak ama henüz atılmamış enerjiden karşılandığı anlamına
gelmektedir. Termik santrallerin bölge ısıtma için enerji kaynağı olarak kullanmanın yerleşim
merkezlerinde ısınma için kullanılacak yakıtı ortadan kaldırması gibi neticeler ortaya
çıkmaktadır. Sadece bu avantaj bile ülke ekonomisine çok büyük katkı sağlayacaktır. Ayrıca,
atmosfere atılan emisyonların azalması, yaşam kalitesinin artması, insan sağlığına katkısı,
enerjide dışa bağımlılığını azalması gibi birçok hayati ve stratejik faydaları olacaktır.
Şekil 5.16 Çekilen buhar oranına göre kullanılan yakıt enerjisinin santraldeki dağılımı
29
Bu bağlamda, Türkiye’de yeni kurulacak termik santrallerin hem elektrik hem de bölge ısıtma
için enerji üretecek şekilde dizayn edilmeleri yerli yakıtların kullanım verimliliğini artırmada
önemli bir adım olacaktır. Bununla beraber, mevcut santrallerin de gerekli dönüşümlerin
gerçekleştirilmesiyle bölge ısıtma için kullanılması da oldukça faydalı olacaktır. Örneğin, bu
dönüşümler gerçekleştirilirse yılda 7~27 milyon MWth enerji tasarrufu sağlanabilir. Bir termik
santral ile 15~140 bin konut ısıtabilir. Konutların santral ile ısıtılmasının ekonomik potansiyeli
200~1100 Milyon TL/yıl’dır. Ekonomiye katkının yanında bölge ısıtma sistemi kullanımı
sayesinde emisyonlarda yılda 1,5 ~ 6 Milyon ton CO2 ve 37 ~ 150 bin ton SO2 azalma
sağlanabilir. Ayrıca, bölge ısıtma sistemi sayesinde, santral su sarfiyatlarında toplam 4 ~ 17
Milyon ton azalma sağlanabilir. Bu konu ile ilgili daha fazla bilgi TSAD projesi web
sayfasından (www.tsad.org.tr) alınabilir.
Mevcut elektrik üretim amaçlı dizayn edilmiş bir termik santralin bölge ısıtmada
kullanılabilmesi için bazı dönüşümlerin yapılması gereklidir. Bu dönüşümler santralin
performansını etkileyecektir. Bu etkileri ortaya koyacak kriterleri belirlemeden sadece elektrik
üretimi için söz konusu olan elektrik gücü ve klasik termik verim ile analiz yapmak yanlış
yorumlara yol açabilecektir. Bu nedenle hem elektrik hem de ısı enerjisinin beraber üretildiği
bu termik santralli kojenerasyon sisteminin performansını doğru şekilde değerlendirecek
kriterler ortaya konması gerekmektedir.
Yukarıda belirtilenlerin ışığı altında, sadece elektrik üretimi için dizayn edilmiş termik
santrallerin bölge yakınlarındaki yerleşim yerlerinin ısınma taleplerini karşılayacak şekilde
kojenerasyon sistemlerine dönüştürülmesi neticesinde performanslarındaki değişimler
incelenmiştir. Hem elektrik üreten hem de bölge ısıtma sistemlerine enerji sağlayan bu termik
santralli kojenerasyon sistemi için farklı performans kriterleri tariflenmiştir. Bu çerçevede bir
termik santralin termodinamik modeli oluşturularak, bölge ısıtması yapmak için belirlenen bir
noktadan alınan enerjinin bu yeni sistemin performansında meydana getireceği değişiklikler
simülasyon çalışmaları ile analiz edilmiştir. Performans kriterleri olarak net güç çıktısı, klasik
termik verim, yararlanma oranı ve çoklu termik verimi dikkate alınmıştır.
5.2.6.1 Mevcut Termik Santraller için Performans Kriterleri
Mevcut termik santraller sadece elektrik üretimini gerçekleştirmektedirler. Dolayısıyla, iki
önemli performans kriteri söz konusudur; bunlar sırasıyla net güç çıktısı ve termik verimdir.
Termik santralin net gücü türbinlerden elde edilen güç çıktılarının yardımcı makinelerde
tüketilen güç girdilerinden çıkartılmasıyla bulunur:
Net T YW = W - W [MW] (1)
burada, T ve Y alt indisleri sırasıyla türbin ve yardımcı makineleri göstermektir. Termik
santrallerin termik verimi, elde edilen net gücün yakıtın sağladığı ısı enerjisi değerine
oranlanması ile ifade edilir:
Netth
yakıt
Wη =
Q (2)
30
5.2.6.2 Bölge Isıtma için Kullanılan Termik Santrallerin Performans Kriterleri
5.2.6.2.1 Çoklu üretim termik verimi
Elektrik üretimi yapan santrale bölge ısıtma sistemi ilavesi ile çoklu üretim gerçekleştiren bir
kojenerasyon santrali elde edilir. Bu yeni sisteme giren tek yakıt ile elektrik ve ısı enerjisi
beraber üretilmektedir. Bu nedenle çoklu üretim sisteminin performansını değerlendirmekte
sadece elektrik üreten santrallerin performans kriterleri yetersiz kalmaktadır. Bu amaçla çoklu
üretim termik verimi tanımlanmış ve aşağıdaki gibi ifade edilmiştir:
(3)
burada, ηIS klasik ıstma sistemlerinin (soba, kalorifer gibi) verimini göstermektedir.
Denk.(3)’den anlaşılacağı üzere, çoklu üretim termik verimin, ısıtma amaçlı bölgede yakılan
yakıtın ısıl gücünün (QBIS/ηIS) santralde yakılan yakıtın ısıl gücünden (Qyakıt) çıkartılması ile
termik verimin hesaplanmasıdır. Böylece sadece elektrik üretiminde kullanılan yakıt
enerjisinin ne kadarının faydalı enerjiye (elektrik) dönüştüğü belirlenmiş olmaktadır.
5.2.6.2.2 Yararlanma oranı
Kojenerasyon sistemlerinin değerlendirilmesinde literatürde yaygın olarak kullanılan
performans göstergesi yararlanma oranıdır. Denk(4)’de oluşturulan termik santralli
kojenerasyon sisteminin yararlanma oranı kriteri ifade edilmiştir:
t
NET BIS
BIS
yakı
W QYO
Q (4)
Yararlanma oranı kojenerasyon sisteminden elde edilen elektrik ve ısı enerjileri toplamının
sisteme giren yakıtın ısıl enerjisine oranıdır. Bu oran giren yakıt enerjisinin ne kadarından
faydalanıldığını göstermektedir.
5.2.6.2.3 Performans katsayısı
Ara buhar ile yapılacak bölge ısıtma sisteminin performanslarını mekanik ısıtma/soğutma
sistemleri ile karşılaştırmak için bu sistemlerin performanslarını gösteren performans
katsayısına benzer kriter tanımlanmış ve aşağıdaki denklem ile ifade edilmiştir:
(5)
burada, ∆N çekilen buhar ile termik santralde meydana gelen güç azalmasını göstermektedir.
Mekanik ısıtma/soğutma sistemleri sistemlerinin performans katsayıları, birim elektrik enerjisi
ile ede edilen ısı enerjisini göstermektedir. Buna göre oluşturulan Denk.(5) santrale ilave
edilen bölge ısıtma sistemiyle oluşturulan kojenerasyon sisteminde birim elektrik güç kaybı
için elde edilen ısı enerjisini ifade etmektedir.
NETth,BIS
BISyakıt
IS
Wη =
QQ -
η
BISBIS
QCOP =
ΔN
31
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300,36
0,38
0,40
0,42
0,44
0,46
0,48
0,50
Arabuhar OraniÇ
oklu
Üre
tim
Te
rmik
Ve
rim
i
IS=0,50
IS =0,70
(b)
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300,36
0,38
0,40
0,42
0,44
0,46
0,48
0,50
Arabuhar Orani
Yara
rlanm
a O
ran
i
(c)
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
0,28
0,32
0,36
0,40
Ara Buhar Orani
Ne
t G
üç
[ M
W ]
Net Güç
Term
ik V
erim
Termik Verim
(a)
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Arabuhar Orani
CO
PB
IS
BIS performans katsayisi
(d)
5.2.6.2.4 Örnek Simülasyon ÇalıĢması
Alçak basın türbin girişinden çekilecek ara buhar ile bölge ısıtma gerçekleştirmenin yukarıda
tanımlanan performans kriterlerinde meydana getireceği değişiklikler örnek bir simülasyon
çalışmayla gösterilmiştir. Sonuçlar Şekil 5.17’de verilmiştir.
Şekil 5.17. Bölge ısıtma amaçlı çekilen buhar oranı ile termik santral performans değişimi
Şekil 5.17a’da görüldüğü gibi santralden bölge ısıtma amaçlı çekilen ara buhar, santralin güç
çıktısını azaltmaktadır. Bunun nedeni çekilen buharın alçak basınç türbininden geçen buhar
kütlesini ve dolayısı ile bu türbinden üretilecek gücü azaltmasıdır. Türbinde üretilen güç,
kütlesel debi ile doğru orantılı olduğundan çekilen ara buhar miktarının artması ile türbindeki
güç azalması doğrusal olarak değişmektedir. Güç üretimindeki bu azalma sadece pik ısıtma
talebi olması durumunda söz konusu olacaktır. Yıllık ortalama talepler göz önüne alındığında
elektirik gücündeki yıllık ortalama azalma oldukça küçülecektir. Santral gücündeki azalma
ancak elektrik ve ısıtma pik taleplerinin çakışması durumunda güç azalması olarak
değerlendirilmesi gerekir. Böyle bir durum olsa bile ısının depolaması ile elektrik yönünden
arz ve talep dengesizliği oluşmayacaktır. Santralden bölge ısıtma amaçlı çekilen ara buhar
santralin güç çıktısının yanı sıra termik verimini de çok az azaltmaktadır.
Şekil 5.17b.’de ara buhar kütle oranı ile çoklu üretim termik verimin değişimi verilmiştir. Klasik
ısıtma sistemleri olarak linyit yakan sobalar, kat kaloriferleri ve linyit yakan kazanlar
öngörülmüştür. Bu sistemlerdeki yanma verimleri (ηIS) 0,5-0,7 aralığındadır. Şekilden
görüldüğü gibi santrale bölge ısıtma sistemi ilave edilmesi yeni tanımlanan çoklu üretim
termik verim değerini artırmaktadır. Şekilde ayrıca klasik ısınma sistemlerinin yakma verimleri
parametre olarak alınmıştır. Klasik ısınma sistemlerinin veriminin azalması ısıtma için yakılan
32
yakıt miktarını artırdığından çoklu üretim termik verimini daha da artırmaktadır. Şekil 5.17c’de
bölge ısıtma sistemi ilave edilen santralin ara buhar kütle oranı ile yararlanma oranının
değişimi verilmiştir. Yapılan değişiklikler kullanılan yakıttan daha fazla yararlanıldığını
göstermektedir.
Şekil 5.17d’de çekilen ara buhar oranı ile ısıtma sistemin performans katsayısı verilmiştir. Bu
kriterin değeri bölge ısıtma sisteminde 6,8 civarında olduğu görülmektedir. Değer ara buhar
oranın artmasıyla değişmemektedir. Bunun nedeni ara buhar miktarının artmasıyla bölge
ısıtma enerjisindeki artma oranıyla buna karşılık gelen santraldeki elektrik güç azalma oranın
sabit olmasındandır. Bu performans katsayı değeri klasik klima sistemlerinde 2,6-3,2
arasında değişmektedir. Dolayısıyla, oluşturulan sistemin klasik klima sistemlerinden iki kat
daha etkin ısıtma gerçekleştirdiği anlaşılmaktadır. Bu değer bile tek başına santralda yapılan
dönüşümün ısıtma için harcanan enerji miktarının önemli miktarda azaltılabileceğini
göstermektedir.
Sonuç olarak santral elektrik üretiminin yanında bölge ısıtma talebini de karşılayacak şekilde
kojenerasyon sistemine dönüştürüldüğünde enerjitik performansta (elektrik güç çıktısı ve
klasik termik verim) çok küçük oranlarda azalma olduğu görülmüştür. Ancak, kojenerasyon
sistemlerinin performans değerlendirilmesinde santralle birlikte bölgenin kazançları da
dikkate alınması gerektiğinden klasik termik verim böyle bir sistemin enerjitik performansını
tanımlamada yeterli değildir. Kojenerasyon sisteminin performansının doğru bir şekilde
değerlendirilmesi için çoklu üretim termik verimi tanımlanmıştır. Yeni tanımlanan verim
santral ile beraber ısıtılan bölgenin enerji tüketimlerini de dikkate aldığından daha gerçekçi
bir değerlendirme yapmaya olanak sağlamaktadır. Santralin çoklu üretim termik verimi
sadece elektrik üretildiğinde klasik termik verime eşit olmakta, bir yerleşim merkezinin
santralden ısıtılması durumunda bu termik verim oldukça yükselmektedir.
33
6 Kaynaklar
1.Kiameh, P., 2003, Power Generation Handbook, McGraw-Hill Handbooks, New York, USA. 2. Petchers, N., 2003, Combined Heating, Cooling and Power Handbook, The Fairmont Press. Lilburn, GA. 3. Hwaseong Cogeneration Plant South Korea, http://www.energy.poyry .com/projects/Hwaseong.pdf 4. Steps – Kontrol of Heating System, Danfoss. 5. Nielsen, T., 3/2005, Solutions for unbalanced DH systems, Danish Board of District Heating. 6. Büyükalaca,O., Yılmaz, T., 2003, Güneş enerjisi ile soğutma teknolojilerine genel bir bakış, Tesisat Mühendisliği, s.45-56. 7.Petchers, N., 2003, An Integrated Approach To Energy Resource Optımızatıon , The Fairmont Press. Lilburn, GA. 8. Genceli, O.F., Isı Değiştiricileri, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2005. 9. Enerji Verimliliğini Arttırmak Üzere Termik Santral Atık Isılarını Faydaya Dönüştürme Yöntemlerinin Araştırılması, Geliştirilmesi ve Binalarda Isıtma Uygulaması (TSAD), PROJE NO: 105G099, PROJE KODU: 5052115, RAPOR NO: R2-1, TÜBİTAK-MAM, YTÜ, 2007. 10. Halıcı, F., Gündüz, M., Örneklerle Isı Geçişi Isı Transferi, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2007 11. Altınışık, K., Uygulamalarla Isı Transferi, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 2003. 12. Holman, J.P., Heat Transfer, McGrawHill, 2002. 13. Turner, W.D., Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy, Taylor and Francis Group, 2006. 14. Bahmann, P. D., Epstein, M., and Kern, E. E. 1992. Coal gasification-based integrated coproduction energy facilities. 1992 ASME Cogen-Turbo Conference, IGTI, 7, 69–74. 15. Alanne, K. and Saari, A. 2004. Sustainable small-scale CHP technologies for building: The basis for multiperspective decision-making. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 8 (5), 401–431. 16. IEA Clean Coal Centre, http://www.iea-coal.org.uk 17. Maurstad, O. 2005. An Overview of Coal Based Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) Technology, MIT LFEE 2005-002 WP, September 2005, http://lfee.mit.edu, click on publications, then click on working papers. 18. Ruth, L. K. and Bedick, R. C. 1992. Research and development efforts at the Department of Energy (DOE) supporting integrated gasification combined cycle (IGCC) demonstrations, 1992 ASME Cogen-Turbo Conference, IGTI, 7, 87–94. 19. Turbine-based cogeneration systems. In Planning Cogeneration Systems, D. R. Limaye, ed., pp. 119–143. Fairmont Press, Atlanta, GA. 20. United States Combined Heat and Power Association 2001. National CHP Roadmap. 21-Jörn P. Jacobs, ―The future of fluidized-bed combustion‖, Chemical Engineering Science, vol. 54, p. 5559-5563, 1999. 22-Ja´nos M. Bee´r, ―High efficiency electric power generation: The environmental role‖, Progress in Energy and Combustion Science, vol. 33, p. 107-134, 2007. 23. 16- W. Nowak, ―Clean coal fluidized-bed technology in Poland‖ Applied Energy, vol. 74, p. 405–413, 2003. 24. Qinggang Lu, Jianguo Zhu, Tianyu Niu, Guoliang Song, Yongjie Na, ―Pulverized coal combustion and NOx emissions in high temperature air from circulating fluidized bed‖, Fuel Processing Technology, Volume 89, Issue 11, Pages 1186-1192, 2008. 25. Joris Koornneef, Martin Junginger, Andre Faaij, ―Development of fluidized bed combustion—An overview of trends, performance and cost‖, Progress in Energy and Combustion Science, Volume 33, Pages 19–55, 2007. 26. Anthony F. Armor, Jan F. Kreider, Ari Rabl, ―Economic Aspects of Buildings‖, Handbook of Heating, Ventilation, and Air Conditioning, CRC Press LLC., 2001.
34
27. Nevin Selçuk, ―Akışkan Yatakta Yakma Teknolojisi ve Türk Linyitlerine Adaptasyonu‖, TMMOB 1. Enerji Sempozyumu, 12-14 Kasım 1996, s. 83. 28. Industrial Heat-Recovery Strategies, Pasific Gas and Electric Company, 1997. 29.http://www.demirmakina.com/DEMIR%20MAKINA%20Kondens%20Isisi%20Geri%20Kazanma%20Sistemleri.htm 30. http://www.spiraxsarco.com 31. http://teskon.mmo.org.tr/bildiri/1999-09.pdf
Recommended