Optimum kojenerasyon tesislerinin süperyapı tabanlı sentezi

Abstract

Bu tezde, endüstri tesislerinin, toplu yerleşim bölgelerinin elektrik ve ısı enerjisi ihtiyaçlarının karşılanmasında yaygın olarak kullanılan Bileşik Isı-Güç Sistemleri incelenmiştir. Bu çalışma, endüstriyel işletmelerin elektriksel güç, mekanik güç ve ısınma ihtiyaçlarını karşılayan tesislerin optimizasyonunu sağlayan bir süperyapı modelini anlatmaktadır. Bu modelde, ekipmanların maliyeti ile tesislerin entalpiler, entropiler ve verim bazındaki performanslarını çıkarabilmek için, lineer olmayan denklemler sıkça kullanılmıştır. Yapılan çalışmada, bir süperyapı oluşturulmuş ve bu süperyapıdan otuz iki model (alt yapı) türetilmiştir. Bu otuz iki modelden tesis ihtiyaçlarına cevap veremeyen modeller elenmiş ve geriye kalan dokuz tanesinin geliştirilmiş excel programında işletme maliyeti, tesis maliyeti ve toplam maliyeti doğrusal olmayan denklemler kullanılarak hesaplanmıştır. Buradaki yaklaşımla, konfîgürasyonlann optimizasyonlarıyla, akış hızlarının, entalpilerin ve buhar türbini verimliliklerinin seçimlerinin eş zamanlı olarak yapılabilmesini sağlayan, minimum toplam maliyetli model bulunmuştur.In this thesis, combined heat and power systems, whicle are generally used for the supply of electricity and heating in domestic compsantion, are examined. This study presents a superstructure model for performing optimization of utility plants that satisfies electrical power, mechanical power, and heating demands of industrial processes, in this model, nonlinear equations are extensively used for the cost of equipment and for the plant performance in terms of enthalpies, entropies, and efficiencies. From this superstructure thirty two sub models are generated. Out of this models the one which can not comply the needs of the complex has been manuelly eliminated. Conseyveutly, operating, investment, and total costs are calculated by a code developted using Excel program. The used approach allows for the simultaneous optimization of the configuration and selection of flowrates, enthalpies, and steam turbine efficiencies with minimum total cost.