SANAYİDE DOĞALGAZ o Makale ekonomik karlılığı, üretilen elektriğin satış fiyatına bağlı olduğundan, trijenerasyon tesislerinin optimum tasarımı, öncelikle yasal düzenlemelere bağlıdır. Tasarım etmenleri, tesisin düzenlenmesi, boyutlandırılması ve işletilmesini etkilediğinden, trijenerasyon sistemlerinin tasarımında, bütün bu etmenlerin birlikte dikkate alınması gerekir. Bu çalışmada, trijenerasyon sistemlerinin tasarımında dikkate alınması gereken etmenler tartışılmıştır. 2. Trijenerasyon Sistemi Bir trijenerasyon sisteminin genel tasarım şeması Şekil l'de verilmiştir. Trijenerasyon sistemlerinin; ortam ısıtma, kullanım suyu ısıtma ve soğutma gereksinimlerini karşılayacak şekilde boyutlandırılması gerekir. Tesis; elektrik ve ısı enerjisi üreten bir ana hareket makinası, ısı geri kazanılan kazan ünitesi ve soğurmalı soğutma ünitesinden oluşur. Tesiste üretilen elektrik satılacak şekilde tasarımlanırsa, tüketicilerin elektrik talebi dikkate alınmaz, sadece yıl boyunca değişen ısıtma ve soğutma gereksinimleri dikkate alınır. Çalışma yöntemi, durma ve başlama işlemlerinin sistem verimine olan olumsuz etkileri ihmal edilerek, tam yükte ısı gereksiniminin karşılanmasına dayanır. Trijenerasyon sisteminin ana hareket makinası, küçük ölçekli sistemlerde yaygın olarak kullanıldığı gibi, pistonlu bir motor olabilir. Gaz türbinleri ile karşılaştırıldığında, egzoz gazlarından yüksek sıcaklıkta (HT) ve motorun soğutma sisteminden düşük sıcaklıkta olmak üzere, pistonlu motorlarda iki farklı şekilde ısı enerjisi açığa çıkar. Bu durum, her bir akış için ısı geri kazanma kazanı ve iki farklı soğurmalı soğutma ünitesinin yerleştirilmesini gerektirir. Veriminin yüksek olması nedeniyle, çift etkili soğutma ünitesi tercih edilmekle birlikte, bu tip soğutma ünitelerinin sadece yüksek sıcaklıktaki ısı akımı ile çalıştırılabileceği unutulmamalıdır. Bu nedenle, düşük sıcaklıktaki ısı akımından yararlanarak soğutma sağlayabilmek için, ilave olarak düşük verimli tek etkili bir soğutma ünitesi kullanılabilir. EkJoz gazi arı (HT) Pistonlumotıır ,-A._ Elektrik Y şebekesi --◊--- E/ek17ik Soğuhna suyu (LT) Isı ~eri k.uuuaa kaıanı(HI) lsılın> =ereksinimi Isı geri k.anıun.a kaz:uıı(Ll) Çift etkili absoıpsiyenhı. soğutucu Soğutma :ereksiniıni o Tek etkili absoıpsiyenhı. soğutucu Şekil 1. Bir trijenerasyon sisteminin genel tasarım şeması[l] Trijenerasyon sistemleri için en yaygın olarak uygulanan tasarım şeması Şekil l'de verilmiştir. Burada verilen sistem, düşük sıcaklıktaki ısı akımı ve tek etkili soğutma ünitesi ihmal edilerek, sadece bir tip soğutma ünitesi ile birlikte gaz türbini kullanılan tesislere uyarlanabilir. Tesiste kullanılan ana hareket makinasının ilk yatırım maliyeti yüksek olmakla birlikte, elektrik üretme işlevi nedeniyle önemli bir gelir bileşendir. Bu nedenle, trijenerasyon sisteminin tasarımında, ana hareket makinasının seçimi ve çalışma yönteminin belirlenmesi çok önemlidir. Absorpsiyonlu soğutma ünitelerinin biraz büyük seçilmesi, ana hareket makinasının tasarımını ve çalışma yöntemini önemli düzeyde etkilemez. Bu nedenle, motorun ısı enerjisi çıkışını karşılayacak şekilde tasarımlanırlar. Çift etkili soğutucunun kapasitesi egzoz gazlarında mevcut olan enerji miktarına (COP=l.2}, tek etkili soğutucunun kapasitesi ise soğutma suyundan kazanılan ısı miktarına (COP=0.75) bağlı olarak hesaplanır. Belirlenen toplam soğutma kapasitesinin en yüksek soğutma gereksiniminden yüksek olması durumunda, tek etkili soğutma sisteminin kapasitesi azaltılabilir. Motor verimi, ısı/güç oranı ve yakıt tüketimi değerleri, ticari ekipmanlar için gerçek verilerden türetilmiş olan Tablo l'de verilen ilişkilerden belirlenebilir. Üretici firmalardan alınan mevcut bilgi ve genel büyüklük sınırlarına göre, Tablo l'de verilen bu ilişkiler sadece güçleri 100-3500 kW aralığında değişen motorlar için kullanılabilir. 64 Doğal Gaz Dergisi Sayı 194-Ocak- Şubat 2016 [>
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=