Kojenerasyon Nedir?

Kojenerasyon; bir yakıtın yanması sonucu aynı anda elektrik gücü ve ısı üreten bir sistemdir. Kojenerasyon güç sistemlerinde mile aktarılan mekanik gücü, bir altörnatör sayesinde elektrik gücü üretmek için kullanılır. Buna ek olarak duman gazlarından faydalanarak sıcak hava ve sıcak su üretimi için kullanılır. Böylece ısıtma ve soğutma için gerekli olan sıcak su sağlanmış olur. Böylece kojenerasyon sisteminde; bacadan dış ortama atılacak duman gazlarının içerdiği ısı enerjisinden yararlanılarak enerji tasarrufu sağlanmış olunacak ve böylece enerji veriminde artış gösterecektir.

Bilindiği gibi elektrik ve ısının ayrı üretilmesi hem masraflı hem de enerjinin büyük bir kısmı kayıp ısı olarak israf edilmektedir. Örneğin termik santrallerde sistemin ürettiği ısı atılarak sadece elektrik enerjisi üretilmekte ve sistem verimi % 50 civarındadır.

Kojenerasyonda Elektrik enerjisi üretimi, kullanılan kimyasal yakıtın yanmasıyla önce mekanik enerjiye, ardından da bu enerjinin jeneratör vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüşmesiyle elde edilir. Buhar üretimi ise yüksek sıcaklıktaki egsozt gazının bir buhar kazanından geçirilmesiyle elde edilir. Bir kojenerasyon sisteminin toplam verimi % 80’ nin üzerindedir. Kojenerasyon sistemlerinin en önemli özelliklerinden biri de güç çıkışının ısı çıkışına oranının isteğe bağlı olarak değiştirilebilir olmasıdır. Sistem, doğal gazı önermektedir. Fizibilitenin yüksekliği doğal gaza bağlıdır. Ancak doğal gaz olmayan yörelerde sistemin kurulamaması söz konusu değildir ama sistem ekonomik olmaktan çıkabilir.

Kojenerasyon, gaz türbini veya gaz motoru ile yapılabilmektedir. Gaz türbinli sistemde; önce doğal gaz ile gaz türbini çevrilir. Türbinin ürettiği mekanik gücü bir şafta bağlı olarak jeneratörü ve elektrik üretimi gerçekleşiyor. Yanma sonucu oluşan egsoz gazı bir atık ısı kazanından geçirilerek buhar veya sıcak su elde ediliyor. Geriye kalan egsoz gazı bacadan dış atmosfere bırakılıyor. Gaz motorlu sistemdede benzeri bir düzenek bulunmaktadır. Ancak gaz motorlarında ısı sadece egsozdan değil, çalışan içten yanmalı motorun soğutulması gereken gömleklerinden, karterindeki yağdan, turbo charger’ dan bazen de manifoldundan toplanan ve egsozdan çıkan ısı ile birlikte kombine edilerek değerlendiriliyor. Küçük güç seviyelerinde gaz motorları gaz türbinlerine nazaran daha verimli bir çevrimle çalışmaktadır. Şimdi uygulamada sıkça karşımıza çıkan gaz türbinleri ile kojenerasyon sistemini inceleyelim.

GAZ TÜRBİNLERİ İLE KOJENERASYON:

Gaz türbinleri üç ana elemandan oluşur. Bunlar;

Kompresör, K

Yanma odası, Y.O

Türbin, T

Kompresör tarafından emilen hava sıkıştırılır. Basıncı yaklaşık olarak 12 kat artan havanın sıcaklığı da yükselir. 150⁰ C civarındaki bu kızgın hava yanma odasına gelir. Diğer yandan yanma odasına yüksek basınçlı yakıt (Doğal gaz, LPG, Motorin) püskürtülür. Havanın yakıta oranı yaklaşık olarak 60’ da biridir. Yani 60 birim hava ile 1 birim yakıt yanma odasında basınç altında yanar. Yanma sonucunda yüksek basınçlı ve 900⁰ C ila 1200⁰ C sıcaklığında egsozt gazı açığa çıkar. Bu gaz, türbinden geçerek sistemi terk eder. Türbinin kanatçıkları çarpma etkisiyle dönecek şekilde dizayn edilmiştir. Dolayısıyla egsozt gazı türbinden geçerken türbin döner. Böylece türbin ile kompresör arasında bulunan şaft da dönmeye başlar. Oluşan bu mekanik enerjiye karşılık egzost gazının sıcaklığı 400⁰ C - 600⁰ C’ a gerilemiştir.Sıcaklığı ve basıncı azalmış olan ve yaklaşık %15 O₂ içeren egzost gazı türbini terk ettikten sonra artık ısıkazanına gelir.

Devami icin butona tıklayınız...