Gaz türbinli kojenerasyon sistemlerinde yakıt olarak doğalgaz kullanımının incelenmesi

Abstract

Enerji üretiminde, atık enerjinin geri kullanılıp, sistem veriminin dolaylı olarak artırılması için kojenerasyon sistemleri tasarlanmış, geliştirilmiş ve kullanıma sunulmuştur. Kojenerasyon sistemleri ile elektrik ve ısı enerjisinin es zamanlı üretimi sağlanmaktadır. Bu sistemler, yakıt rezervlerinin azaldığı günümüzde, sanayi ve konut kullanımı için büyük bir yakıt maliyeti avantajı sağlamaktadır. Bu sistemlerde kullanılacak türbinlerin teknolojik evrimi sürmektedir. Bu teknolojilerin sonuncusu mikro gaz türbinleridir. Hem küçük hacimlerde, hem de kompakt halde bulunan bu türbinler yeni türbin teknolojisidir. Elektrik gereksinimi belli değerlerde olan, bunun yanında da ısı enerjisine de ihtiyaç duyulan koşullarda, mikro gaz türbinli kojenerasyon kullanılabilmektedir. Bu sistemlerde kullanılan yakıtların basında doğalgaz gelmektedir. Doğalgaz yanma verimi ve kullanım sonrası atıklar açısından kullanım kolaylığı sağlamaktadır. Ancak enerji üretiminde hammadde sorununa yeni çözümler getirilebilmek için atıklardan yakıt elde etme çalışmaları sürdürülmekte ve bu çalışmaların basında da biyogaz üretimi gelmektedir. Biyogazın hammaddesi tükenmez bir yakıt olması günümüz koşullarında, biyogazın teknolojik gelişiminin önünü açmaktadır. Araştırmalar, Fachhochschule Gelsenkirchen, Almanya'da, sistem değerlerinin ölçülmesi ile başlamış ve sistemin düzgün çalışmadığı görülmüştür. Verimi düşük olan sistemin ısı transferi mekanizmaları incelenmis, yeniden tasarlanmıştır. Ancak yapılan inceleme ve testler sonrası elde edilen sonuçlar göstermiştir ki, mikrogaz türbininden çıkan gaz sodyum taşımakta, bu sodyumun nereden geldiği açıklanamamaktadır. Türbinden çıkan atık gazın ısı değiştiricisine fazla hızlı geldiği ve değiştirici içerisinde olması gerektiği gibi dağılmadığı görülmüş, daha etkili bir ısı transferi için türbinden çıkan atık gaz yönlendirilmeye çalışılmıştır. Bu araştırmalara ek olarak ölçüm sonuçları ile Türkiye'de ve Avrupa'da bazı şehirler için sistemin uygulanabilirliği araştırılmıştır, değişik çalışma sürelerinde sistemin ısı ya da elektrik enerjisi ihtiyaçlarını nasıl karşıladığı görülmüştür, geri ödeme süreleri incelenmiştir.