Bir ilaç fabrikasında trijenerasyon sistemi kurulmasının termoekonomik analizi

Abstract

Bir sistemi mühendislik yaklaşımıyla irdelediğimizde, sadece termodinamik açıdan incelemek ve bu inceleme ışığında sistemleri birbirleriyle karşılaştırmak pek doğru olmaz. Termodinamik incelemede, maliyetler dikkate alınmaz. Sistemin performansını termodinamik açıdan iyileştirilirken, sistemin yatırım maliyeti çok artabilir. Aynı mantıkla sadece yatırım maliyeti göz önünde bulundurulursa, sistemin performansı düşer ve bu da sistemin işletme maliyetinin artmasına sebep olur. Bu nedenle termodinamik analiz ile maliyet etkisi birlikte düşünülerek optimum tasarım parametreleri belirlenmelidir. Bu tarife en uygun yöntemlerden biri de bu çalışmada uygulanan termoekonomik analizdir.Bu çalışmada ısıtma ihtiyacı buhar kazanından, soğutma ihtiyacı mekanik soğutma sisteminden, elektrik ihtiyacı şebekeden sağlanan, ilaç üretimi yapan bir tesiste, enerji tasarrufu yapmak amacıyla buhar kazanı, buhar türbini ve absorpsiyonlu soğutma sisteminden oluşan trijenerasyon sistemi tasarımı yapılmıştır.İlk aşamada trijenerasyon sistemi yatırımının fizibilitesi incelenmiştir. Fizibilite değerlendirmesi iki farklı durum için yapılmıştır. Birinci durum olarak sistemin ana ekipmanlarından olan buhar kazanı ve absorpsiyonlu soğutma sisteminin yedekli olarak kurularak, bir arıza halinde tesisin çalışmaya devam etmesini sağlayacak şekilde yapılacak yatırım fizibilitesi değerlendirilmiştir. İkinci durum olarak ise aynı ekipmanların yedeksiz kurularak bir arıza halinde tesis üretim kapasitesi yarıya düşürülecek şekilde yatırım fizibilitesi değerlendirilmiştir.İkinci aşamada ise parametreleri belirlenmiş olan trijenerasyon sisteminin termoekonomik analizi yapılarak akımlarda ekserji maliyetleri, ekserji kaybı maliyetleri, ekserji kaybı oranları ve ekipmanların eksergoekonomik faktör parametreleri bulunmuştur. Bu parametreler doğrultusunda sistem ekipmanları ve bu ekipmanlarda yapılabilecek iyileştirmeler konusunda değerlendirmeler yapılmıştır.