Gaz türbini çevriminin teorik ve deneysel araştırılması

Abstract

Çorum ilinde faaliyet gösteren bir işletmede elektrik üreten bir doğal gaz yakıtlı gaz türbini, termodinamiğin I. ve II. kanunu esas alınarak -2,7 °C ile 7,5 °C arasındaki artan dış hava sıcaklıklarında analiz edilmiştir. Analizi gerçekleştirmek için EES yazılımı kullanılarak bilgisayar programı geliştirilmiş ve ayrıca TRNSYS programı kullanılarak gaz türbini çevrimi termodinamiğin I. kanunu açısından analiz edilmiştir. -2,7 °C ile 7,5 °C arasındaki artan dış hava sıcaklıklarında kompresörün tükettiği güç, türbinin ürettiği güç ve yanma odasına verilen ısı miktarı azalmıştır. Çevrimin maksimum ısıl verimi ise % 50 civarında olmuştur. Termodinamiğin II. kanunu açısından sonuçlar incelendiğinde; kompresör, türbin ve yanma odasında üretilen entropi miktarlarında azalma tespit edilmiş, kompresör, türbin ve yanma odasının ekserji veriminde fazla değişiklik olmamıştır. Maksimum ekserji verimi % 91 ile kompresörde, minimum ekserji verimi ise % 11,5 ile boilerde meydana gelmiştir. Türbinde üretilen güç ve kompresörün tükettiği güç kıyaslandığında EES’den elde edilen sonuçlarla TRNSYS’den elde edilen sonuçlar arasında çok iyi bir uyum olduğu tespit edilmiştir.

A gas turbine generating electricity, located in a company operating in the province of Çorum, was analyzed based on the first and second law of thermodynamics at the outdoor air temperatures ranging from -2,7 ° C to 7,5 ° C. In order to carry out the thermodynamic analysis, a computer code was developed by using EES. In addition to this, TRNSYS was used to simulate the gas turbine cycle with respect to the first law of thermodynamics. At the outside air temperatures ranging from -2,7 ° C to 7,5 ° C, the power consumed by the compressor, the power generated by the turbine and the amount of heat transfer to the combustion chamber were decreased. The maximum thermal efficiency of the gas turbine cycle has been around 50 %. As the results of this study were evaluated from the point of view of the second law of thermodynamics, it was determined that the amounts of entropy produced in the compressor, turbine and combustion chamber was decreased, and the exergy efficiencies of the compressor, turbine and combustion chamber didn’t change too much. The maximum exergy efficiency was obtained as 91 % in the compressor and the minimum exergy efficiency was obtained as 11,5 % in the boiler. As the power produced by the turbine and the power consumed by the compressor were compared, it was determined that the agreement between the results obtained from the EES with those obtained from TRNSYS are very good.