Özet:
Enerjiye duyulan ihtiyaç teknolojinin gelişmesiyle artması ve üretilen enerjinin talebi
karşılayamaması üzerine enerji santrallerinde verimlilik arttırılması üzerine çalışmalar
yapılmaktadır.
Çevre faktörleri dikkate alındığında enerji üretim sisteminde çalışan makinelerin,
sistemlerin verimi göz önüne alınarak yakıttan elde edilebilecek maksimum enerji
bellidir. Bu sınırlar dahilinde yapılan analiz de ekserji analizidir. Bu analize ekonomi dahil
edildiğinde eksergoekonomik analiz olmaktadır.
Hesaplamalar, akış noktalarındaki sıcaklık, basınç değerleri kullanılarak bunlara ait
entalpi ve entropi değerlerinin bulunması ile başlamıştır. Elde edilen bu değerler ve yakıt,
yakma havası, baca gazı enerji değerleri kullanılarak ekipmanların enerji kayıpları elde
edilmiştir. Bunun ardından akımlarla baca gazı, yakma havası, yakıtın fiziksel, kimyasal
ekserjileri hesaplanarak burada elde edilen bilgiler, ekipmanların ekserji kayıplarının
hesaplanmasında kullanılmıştır. Ekserji kayıpları değerlendirilerek en büyük kaybın
hangi ekipmanda gerçekleştiği tespit edilmiştir. Ekonomik analiz sırasında ilk olarak
ekipmanlar ve santralin ilk yatırım maliyetiyle bakım, işletme masrafları gibi harcamalar
dikkate alınmıştır. Bu maliyetlerin bazıları bir defaya mahsus oluşurken bazıları senelik
olarak oluşabilmektedir. Farklı sıklıkta oluşan maliyetler seviyelendirilerek, bu
maliyetlerin saatlik karşılıklarına ulaşılmıştır. Eksergoekonomik analiz için ihtiyaç
duyulan diğer değerler sırasıyla yakıt, baca gazı ve yakma havası birim ekserji
maliyetleridir. Yakma havasının maliyeti sıfır alınırken yakıt ve baca gazı maliyetleri
hesaplanmıştır. Bu aşamaya kadar hesaplanan değerler kullanılarak akımların birim
ekserji maliyeti hesaplamalarına geçilmiştir. Akımların birim ekserji maliyetlerine kazan
maliyet denge denklemleriyle ulaşılmıştır. Kazan maliyet denge denklemlerinden elde
edilen akımların birim ekserji maliyetleri, sistemde dolaşan buhar ve su aynı hattın ürünü
olması nedeniyle bütün ekipmanlar için aynı olmuştur. Akımların birim ekserji
maliyetleri hesaplanmasının ardından ekipmanlar için ayrı ayrı kayıp ekserji maliyetleri
hesaplanmıştır. Eksergoekonomik analizin tamamlanması sonucunda en büyük ekserji
kaybının ve en büyük kayıp ekserji maliyetinin hangi ekipmanlarda olduğu tespit edilerek
bu ekipmanlar ile ilgili akımlarda farklı sıcaklık ve basınç değerleri denenerek ekserji
kaybı ve maliyette oluşan değişim gözlemlenmiştir.
Yukarıda bahsedilen hesaplamalar Engineering Equation Solver programı kullanılarak
yapılmıştır.
