YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MAKİNE FAKÜLTESİ

ENERJĠ VERĠMLĠLĠĞĠNĠ ARTTIRMAK ÜZERE TERMĠK SANTRAL

ATIK ISILARINI FAYDAYA DÖNÜġTÜRME YÖNTEMLERĠNĠN

ARAġTIRILMASI GELĠġTĠRĠLMESĠ VE BĠNALARDA ISITMA

UYGULAMASI (TSAD)

R6.1

TERMĠK SANTRAL ATILAN ENERJĠ ELKĠTABI

ĠSTANBUL ġubat, 2010

Doç. Dr. Hasan Hüseyin Erdem E-Mail: herdem@yildiz.edu.tr

2

3

ĠÇĠNDEKĠLER

1 ÖNSÖZ ........................................................................................................................... 5

2 GİRİŞ .............................................................................................................................. 6 3 ATIK ISI KAVRAMI VE YARARLANMA YÖNTEMLERİ ......................................... 8

4 ATILAN ENERJİ GERİ KAZANMA YÖNTEM VE EKİPMANLARI...................... 11 4.1 Doğrudan Geri Kazanma Yöntemleri ................................................................... 11

4.2 Dolaylı Geri Kazanma Yöntemleri ........................................................................ 11 4.2.1 Gövde-Borulu Isı Değiştiricileri ................................................................................ 12 4.2.2 Plakalı Isı Değiştiriciler.............................................................................................. 12 4.2.3 Reküperatörler (Gaz-Gaz Isı Değiştiricileri) .............................................................. 14 4.2.4 Isı Pompası ................................................................................................................. 15

5 TERMİK SANTRAL ATILAN ENERJİLERİ ............................................................. 16

5.1 Yeni Dizayn Santralların Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi ...................... 18 5.1.1 Üst Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemleri .................................................................. 19

5.1.2 Alt Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemi ...................................................................... 22

5.2 Mevcut Termik Santral Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi .......................... 22 5.2.1 Baca Gazlarından Atılan Enerji ................................................................................. 24 5.2.2 Kondenseden Atılan Enerji ........................................................................................ 25

5.2.3 Ara Buhar Enerjileri ................................................................................................... 25 5.2.4 Farklı Noktalarda Atılan Buhar Enerjileri (Flaş Buhar) ............................................ 25

5.2.5 Kazan Blöf Suyundan Yararlanma............................................................................. 26 5.2.6 Termik Santralların Bölge Isıtma için Kullanımı....................................................... 26

6 Kaynaklar ..................................................................................................................... 33

4

ġEKĠLLER ġekil 3.1. Enerji kaynağının sıcaklığına bağlı olarak atılan enerjideki ekserji ve atık enerji

oranlarının değiĢimi ...................................................................................................................... 8 ġekil 3.2. Proses sonu sistemden atılan enerjinin geri kazanımının Ģematik gösterimi .............. 10 ġekil 3.3. Proses sonu atılan ısının geri kazanılması ....................................................................... 10 ġekil 3.4. Bir termik santral enerji akıĢı ve proses içi atılan enerji geri kazanımı ......................... 11 ġekil 4.1. Gövde-boru tipi ısı değiĢtirici ............................................................................................ 12 ġekil 4.2. Plakalı ısı değiĢtiricisi ......................................................................................................... 13 ġekil 4.3. Isı tekeri ................................................................................................................................ 14 ġekil 4.4. Isı pompası .......................................................................................................................... 15 ġekil 5.1 Rankine çevriminde enerji akıĢı ......................................................................................... 16 ġekil 5.2 Gaz türbini çevriminde enerji akıĢı ..................................................................................... 17 ġekil 5.3 Kombine çevrim santrali enerji akıĢı.................................................................................. 17 ġekil 5.4 Ayrık ve kojenerasyon sisteminin enerji dengeleri .......................................................... 18 ġekil 5.5. KarĢı basınçlı türbin çevrimi ile ısı enerjisi alma yöntemi .............................................. 19 ġekil 5.6. KarĢı basınçlı türbin çevrimi ile ısı alma yöntemi (gaz türbinli çevrim) ........................ 19 ġekil 5.7. Alçak basınç türbinin ısı enerjisi ihtiyacına göre devre dıĢı kalması ve karĢı basınçlı

çalıĢması ...................................................................................................................................... 20 ġekil 5.8. Ara buhar çekilmesi ile ısı enerjisi alma ........................................................................... 21 ġekil 5.9 Ara buhar ile bölgesel ısıtma yapan termik santral örneği .............................................. 21 ġekil 5.10. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi ................................................................................ 22 ġekil 5.11. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi (Kombine çevrim) ................................................ 22 ġekil 5.12 Termik Santralinin enerji akıĢ diyagramı ......................................................................... 23 ġekil 5.13. Sadece elektrik enerjisi üreten santral ile elektrik ve ısı enerjisini beraber üreten

santralın toplam enerji oranları bakımından karĢılaĢtırılması ................................................ 24 ġekil 5.14. FlaĢ buhar üretimi ............................................................................................................. 26 ġekil 5.15. Bir termik santralin bölge ısıtma için dönüĢümü .......................................................... 28 ġekil 5.16 Çekilen buhar oranına göre kullanılan yakıt enerjisinin santraldeki dağılımı ............. 28 ġekil 5.17. Bölge ısıtma amaçlı çekilen buhar oranı ile termik santral performans değiĢimi ...... 31

5

1 ÖNSÖZ

Enerji tüketimindeki ve fiyatlarındaki artışa rağmen enerji kaynaklarındaki artışın aynı hızda

olmaması ve dünyadaki üretim rekabetinin artması tüm dünyada enerji tüketiminin daha

bilinçli bir şekilde yapılmasını zorunlu hale getirmiştir. Bilinçli enerji tüketiminin anahtar

kavramı enerji verimliliğidir. Enerji verimliliği bir enerji kaynağından en fazla yararlanmayı ya

da bir ihtiyacın en az enerji ile karşılanması anlamına gelmektedir. Sanayide, güç üretim

sektöründe ve tüketim sektörlerinde enerji verimliliğini artırmak için yapılabilecek çok sayıda

tedbir ve uygulama vardır. Bunlardan bir tanesi de atılan enerjilerin değerlendirilmesidir.

Bu kitapçığın amacı, TSAD projesi hedefleri olan termik santral atılan enerjileri ile bölge

ısıtma teknolojileri konusunda ihtiyaç duyulan bilgi ve teknoloji altyapısının kurulması, bölge

ısıtma teknolojilerinin yaygınlaştırılarak atık enerji bilincinin yerleştirilmesi ve atılan enerjiyi

verimli kullanma yöntemlerinin ülke çapına yaygınlaştırılması doğrultusunda, termik santral

atılan enerjilerinin değerlendirmek isteyenlere genel bilgiler kazandırmaktır. Bu amaç için

kitapçıkta, atık ve atılan ısı kavramı, geri kazanma yöntem ve elemanları, termik santral

atılan enerjileri ile bu enerjilerin çevrelerindeki bölge ısıtma sistemlerinde ekonomik ve teknik

olarak nasıl kullanılabileceği açıklanmıştır.

6

2 GĠRĠġ

Sürdürülebilir gelişme, şimdiki kuşakların ihtiyaçlarının gelecek kuşakların ihtiyaçlarını

tehlikeye atmadan karşılanmasına imkân sağlayan ekonomik büyümedir. Bu ihtiyaçların

başında da enerji gelmektedir. Enerji kaynaklarının verimli kullanılması, sürdürülebilir gelişme

hedeflerinin sağlanmasını ve aynı zamanda gelecekteki kuşakların enerji ihtiyaçlarının

tehlikeye atılmasını engeller. Bu kapsamda, enerjinin türü ve kaynağı ne olursa olsun

mutlaka en verimli şekilde değerlendirilmelidir.

Sürdürülebilir gelişme doğrultusunda, dünyadaki fosil yakıtlı güç santralları incelendiğinde

önemli bir kısmının hem elektrik enerjisini hem de ısı enerjisini birlikte üreten, yani birleşik ısı

ve güç tesisleri (kojenerasyon) olduğu görülmektedir. Bu sayede, elektrik üretiminde

kullanılamayan ve çevreye atılan enerji, faydalı enerjiye çevrilerek santralın toplam verimi ve

dolayısıyla kullanılan yakıttan yararlanma oranı arttırılmış olur. Sadece elektrik üreten termik

santral verimlerinin santral özelliklerine bağlı olarak %30-60 arasında olduğu göz önüne

alınırsa, atılan enerji miktarı santralde yakılan yakıtın ısıl enerjisinin % 40-70’i kadar

olabilmektedir. Çevreye atılan bu enerjiler geri kazanılarak sürdürülebilir gelişmeye ve

çevrenin korunmasına katkı sağlanmış olur.

Günümüzde sadece elektrik üretim amaçlı kurulmuş olan mevcut fosil yakıtlı termik

santrallarda yapılacak uygun dönüşümlerle atılan enerjilerin değerlendirilmesi mümkün

olmaktadır. Santralların atılan enerjilerinden geri kazanılan enerji bina ve sera ısıtmasında,

sanayide düşük sıcaklıklı proses ısısı elde etmede, binaların soğutmasında kullanmanın yanı

sıra, bölge özelliklerine göre birçok değişik alanda (örneğin havuz balıkçılığı gibi) kullanmak

mümkündür. Ülkemizde kamuya ait sadece elektrik enerjisi üretmek için kurulmuş, toplam

kurulu kapasitesi 9910 MWe olan 18 adet fosil yakıtlı termik santral vardır. Bu santrallar için

TSAD (―Enerji Verimliliğini Arttırmak Üzere Termik Santral Atık Isılarını Faydaya Dönüştürme

Yöntemlerinin Araştırılması, Geliştirilmesi ve Binalarda Isıtma Uygulaması) projesi

kapsamında 14 adet santralın dizayn değerleri kullanılarak yapılan teknik analizler

sonucunda toplam 7350 MWt’lik (2008 yılı için toplam 55000000 MWth/yıl) atık ısı

potansiyelinin olduğu hesaplanmıştır. Benzer bir yaklaşımla özel sektöre ait termik

santralların (12738 MWe) atık ısı potansiyelinin ise yaklaşık 45000000 MW th/yıl olduğu

görülmüştür.

Sadece elektrik enerjisi üretiminde atılan enerji olmayıp Demir-Çelik ve Çimento sanayi başta

olmak üzere yoğun enerji tüketen bir çok sektörde de atılan enerji potansiyelleri

bulunmaktadır. Büyük potansiyeli olan atılan enerjinin geri kazanılmasının hem ülkemiz hem

de sanayimiz için önemli faydaları olacaktır. Atılan enerjinin geri kazanılması ile elde edilecek

faydaların bazıları aşağıda verilmiştir.

Birincil enerji tüketimini azaltarak ülke ekonomisine katkı sağlar

Yerli kaynaklar daha verimli kullanıldığı için rezerv ömürleri artar

Enerji açısından dışarıya olan bağımlılığımız (özellikle de doğalgaza) önemli ölçüde

azalır

İhracatı azaltacağı için İhracat-ithalat dengesine olumlu katkı yapar

Enerji kullanım kaynaklı çevreye atılan emisyon miktarları azalır

Termal ve kimyasal kirlenmeler azalır

Özellikle bölgesel ısıtma için konforlu, ucuz, güvenilir ve güvenlikli enerji sağlanmış

olur

7

Yeni iş sahaları ve imkânlarını artırarak istihdam sağlar

Sanayinin üretim maliyetlerini azaltarak rekabet gücünü artırır.

Tüm bu faydalar göz önüne alındığına enerji verimliliğini artırmak amacıyla atılan enerjilerin

değerlendirilmesi kamu ve özel tüm kurum ve kuruluşların hedefleri arasında olmalıdır. Atılan

enerjiyi değerlendirmeye dönük çalışmalar yaygınlaştırmalı ve desteklenmelidir. Bu amaçla

2007 yılında çıkartılan 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu uygulamaya yönelik oldukça

önemli bir gelişmedir. Enerjinin etkin kullanılması, enerji israfının önlenmesi, enerji

maliyetlerinin ekonomi üzerindeki yükünün hafifletilmesi ve çevrenin korunması için enerji

kaynaklarının ve enerjinin kullanımında verimliliğin artırılmasına ilişkin usûl ve esasları

düzenleyen ―Enerji Kaynaklarının ve Kullanımında Verimliliğin Artırılmasına Dair Yönetmelik‖

25.10.2008 tarihli resmi gazetede yayınlanarak yürürlülüğe girmiştir. Enerji verimliliği ile ilgili

tüm çalışmalar Elektrik İşleri Etüt İdaresi tarafından yürütülmektedir.

8

3 ATIK ISI KAVRAMI VE YARARLANMA YÖNTEMLERĠ

Herhangi bir enerji kaynağının kalitesi işe dönüşebilme potansiyeli ile ölçülür. Bu açıdan

bakıldığında enerji türlerinin (mekanik, elektrik, iç enerji, ısı, vb.) hepsi aynı kalitede değildir.

Verilen bir enerjinin işe dönüştürülen kısmına kullanılabilir enerji (ekserji) ve

dönüştürülmesi imkânsız olan kısmına kullanılamaz enerji (anerji) denilmektedir.

Bir kaynaktaki enerji başka bir enerjiye dönüştürüldüğünde ya da bu enerjiden herhangi bir

prosesi gerçekleştirmek için faydalandığında geriye kalan enerjinin (atılan enerji) şartları,

çevre şartlarından daha yukarıda ise hala iş potansiyeli vardır. Sonuç olarak atılan enerji,

endüstride herhangi bir prosesten sonra çevreye atılmasına rağmen kullanılabilir

enerji potansiyeli (ekserjisi) olan enerjidir. Atılan enerji şartları çevre şartlarına

yaklaştıkça iş potansiyeli (ekserji) azalır ve kullanılamaz enerji (atık enerji/anerji) artar. Atılan

enerji şartları çevreyle dengeye ulaştığında kullanılamaz enerji yani atık enerji haline gelir

(Şekil 3.1). Yukardaki açıklama literatürde ve uygulamada çok defa karıştırılan ―atılan enerji‖

kavramı ile ―atık enerji‖ kavramı arasındaki farkı açık bir şekilde ortaya koymaktadır. Şekil 1

de görüldüğü gibi yüksek kaynak sıcaklıklarında işe dönüşebilir enerji oranı fazla iken, çevre

sıcaklığına yaklaşıldıkça atık enerji kısmı hızla artmaktadır. Atılan enerji çoğunlukla sıvı ya

da gaz fazındaki akışkanlar ile çevreye atılmaktadır.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

298

388

478

568

658

748

838

928

1018

1108

1198

1288

1378

1468

1558

1648

1738

1828

1918

Enerji (Atık Enerji +Ekserji)

İşe Dönüşebilir EnerjiEKSERJİ

Tçevre

Tkaynak

Atık Enerji

Şekil 3.1. Enerji kaynağının sıcaklığına bağlı olarak atılan enerjideki ekserji ve atık enerji oranlarının değişimi

Atılan enerjiden geri kazanımda aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır.

Geri kazanım teknik ve ekonomik olarak mümkün olmalıdır

Enerjiye talep olmalıdır ya da uygun talepler oluşturulmalıdır

Atılan enerjinin sıcaklığı talebe uygun olmalıdır

9

Geri kazanılan enerji ile talep miktarı birbirine uygun olmalıdır

Arz ve talep zaman yönünden uyumlu olmalıdır. Uyum yoksa enerji depolama

sistemleri ile uyum sağlanmalıdır.

Endüstride ve güç üretiminde çok farklı proseslerde enerji atılmaktadır. Bunların başlıcaları

ergitme, pişirme, kurutma vb. proseslerdeki fırınlar, ocaklar ve kazanlardaki baca gazları,

prosesten elde edilen ürün ısıları, güç üretim santrallarındaki baca ve kondenserden atılan

ısı, prosesten artan sıvı ve gaz fazındaki atık akışkanların ısıları ve soğutma sistemlerindeki

atık ısılardır. Çizelge 3.1’de bazı atılan enerji kaynakları ve sıcaklık aralıkları örnek olarak

verilmiştir.

Atılan enerji prosesin tipine bağlı olarak yüksek sıcaklıktaki duman gazlarından düşük

sıcaklıklardaki soğutma suyuna kadar değişebilir. Yüksek sıcaklık yüksek kalite anlamına

gelir ve genellikle geri dönüşümü ekonomik açıdan daha uygun olur. Yüksek sıcaklıktaki bir

enerjiyi düşük sıcaklıkta talep olan bir yerde kullanmakta uygun olmayacaktır. Bu amaçla

yüksek sıcaklıktaki atılan enerji kademeli olarak farklı taleplerin karşılanmasında kullanılarak

elde edilen fayda artırılabilir.

Çizelge 3.1 Çeşitli proses sonu atılan enerji kaynakları ve sıcaklık aralıkları

Atılan Enerji Kaynağı Sıcaklığı [oC]

Nikel Arıtma Fırını 1370-1650

Çelik Ergitme Fırını 925-1050

Çimento Fırını 620-730

Cam Eritme Fırını 1000-1550

Gaz Türbin Eksozu 370-540

Motor Eksoz Gazı 315-600

Isıl İşlem Fırınları 425-650

Kurutma ve Pişirme Fırınları 90-230

Motor Soğutma Suyu 60-120

Proses Buhar Kondensi 50-90

TSAD kapsamında yapılan çalışmalarda atılan enerji tanımı iki farklı şekilde ele alınmıştır.

Bunlar enerjinin sistemden atıldığı veya çekildiği yere bağlı olarak proses sonu ve proses

içi olarak adlandırılmıştır.

Proses sonu atılan enerji, tüm literatürlerde tanımlanan klasik atılan enerji olup, bir proses

sonucunda atılan ve iş potansiyeli olan enerjidir. Şekil 2’de proses sonu atılan enerjinin akış

diyagramı ve bu akışa bir örnek verilmiştir. Şekilden de görüldüğü üzere giren enerji istenen

bir prosesi gerçekleştirdikten sonra sistemden atılmaktadır. Ancak atılan enerjide hala

kullanılabilir bir potansiyel olduğundan, geri kazanma sistemi ile bu enerji başka amaçlar için

kullanılabilir. Örneğin, kazana giren yakıt ile buhar üretilmekte ve baca gazları kazandan

10

atılmaktadır. Baca gazlarındaki enerjinin bir kısmı bir ısı değiştirici ile besleme suyunun ön

ısıtılmasında kullanılarak geri kazanılabilir.

PROSES ENERJĠSĠ

GĠR

EN

EN

ER

JĠ

GERĠ KAZANILAN ENERJĠ

AT

ILA

N E

NE

RJ

Ġ

ÇEVREYE ATILAN

ENERJĠ

EKONOMĠK OLMAYAN Ġġ

POTANSĠYELĠ

ATIK ENERJĠ

(ANERJĠ)

YAKIT

(Giren Enerji)

BUHAR

(Pro

ses

Ener

jisi)

Çevreye Atılan

EnerjiBACA GAZI

(Atılan Enerji)

ENERJĠ GERĠ

KAZANIM SĠSTEMĠ

Ge

ri K

aza

nıla

n E

ne

rji

Şekil 3.2. Proses sonu sistemden atılan enerjinin geri kazanımının şematik gösterimi

Proses içi atılan enerji ise, proses sona ermeden farklı amaçlar için kullanılmak üzere

sistemden çekilen enerjidir. Proses içi atılan enerjinin kullanılması ile sisteme giren

enerjiden sağlanan toplam fayda artar ve proses sonu çevreye atılan enerji azalır.

Faydadaki artış, proses içinden çekilen enerjinin şartları ile kullanılacağı yerin şartlarının

uyumuna bağlıdır. Böyle bir uygulamaya örnek olarak, termik santrallarda besleme suyunun

türbinden çekilen ara buharlarla ön ısıtılması verilebilir (Şekil 3.3). Ara buhar çekilmesiyle

sisteme giren birim enerji başına üretilen güç dolayısıyla termik verim artar. Bu durum

üretilen birim fayda başına kondenserden atılan ısının azaltılması anlamına gelmektedir.

33

22

66

556

5

4

3

11

2

1

YAKIT

(Giren Enerji)

ELEKTRĠK

(Ekserji)

BACA GAZI

(Atılan Enerji)

KONDENSER

(Atılan Enerji)

Proses içi

atılan enerji

Besleme Suyu Ön

ısıtıcısı

Şekil 3.3. Proses sonu atılan ısının geri kazanılması

11

TSAD projesi kapsamında termik santrallar için yapılan analizler, sadece elektrik üreten bir

santralın uygun bir yerinden buhar çekilerek santral çevresindeki yerleşim yerlerinin bu enerji

ile ısıtılmasıyla santralda yakılan yakıtın enerjisinden daha fazla faydalanılacağını ve

santraldan (kondenserde) atılan ısının azaltılabileceğini göstermiştir (Şekil 3.4). Bu şekilde ki

bir enerji geri kazanımı proses içi atılan enerji geri kazanımına uymaktadır.

ELEKTRĠK

GĠR

EN

EN

ER

JĠ

AT

ILA

N E

NE

RJ

Ġ

GĠR

EN

EN

ER

JĠ

ELEKTRĠK

ÇEVREYE ATILAN

ENERJĠ

BÖLGE ISITMA

Mevcut durum Proses içi atılan enerji geri kazanılması sonrası

Şekil 3.4. Bir termik santral enerji akışı ve proses içi atılan enerji geri kazanımı

4 ATILAN ENERJĠ GERĠ KAZANMA YÖNTEM VE EKĠPMANLARI

Atılan enerjiden yaralanmak için farklı yöntemler bulunmaktadır. Bu bölümde bu yöntemler

kısaca açıklanacaktır. Atılan enerji yararlanma yöntemleri öncelikle doğrudan ve dolaylı

yararlanma yöntemleri olarak iki ana başlıkta incelenecektir.

4.1 Doğrudan Geri Kazanma Yöntemleri

Bu yöntemde atılan enerji herhangi bir sistem yada ekipman kullanılmadan doğrudan

yararlanılır. Atılan enerji doğrudan yararlanma yöntemleri diğer sistemlere göre herhangi bir

ilave yatırıma ihtiyaç duymadıklarından hem daha ekonomik hem de uygulaması daha

kolaydır. Ancak bu yöntemin kullanılabilmesi için atılan enerjiyi taşıyan akışkanın

kullanılacak yer için uygun olması gerekmektedir.

4.2 Dolaylı Geri Kazanma Yöntemleri

Atılan enerjinin doğrudan kullanımının mümkün olmadığı durumlarda enerji transferini

sağlayan çeşitli geri kazanım sistem ya da cihazları kullanılır. Bu sistem ya da cihazlardan

geri kazılan enerji birçok farklı amaç için kullanılabilir. Örnek olarak buhar üretimi, elektrik

üretimi, kazan besleme suyunun ısıtılması, yakma havasının ısıtılması, sıcak su veya sıcak

hava üretimi sayılabilir.

Çok sayıda atılan enerji geri kazanım cihazı vardır ve bunlar atılan enerjinin ısının

sıcaklığına, maddesine ve şartlarına bağlı olarak dizayn edilirler. Bu çalışmada atılanenerji

ısı geri kazanım cihazlarının bazıları hakkında kısa bilgiler verilecektir.

12

4.2.1 Gövde-Borulu Isı DeğiĢtiricileri

Mühendislik uygulamalarda atılan enerji geri kazanılmasında en çok kullanılan işlemlerinden

birisi, farklı sıcaklıklardaki iki veya daha fazla akışkan arasındaki ısı değişimidir. Yani; yüksek

sıcaklıktaki akışkandan, düşük sıcaklıktaki akışkana ısı transferi yapılır. Akışkanlar arasında

ısı transferi için kullanılan cihazların genel adı ısı değiştiricidir.

Gövde-borulu ısı değiştiricileri genellikle, sıvı veya buharın taşıdığı atılan enerjiyi diğer bir

sıvıya aktarmak için kullanılan ısı değiştiricileridir. Bu tip ısı değiştiricilerde boru demetleri

gövde içerisindedir (Şekil 4.1). Borular içinden bir akışkan ve borular dışından (gövde) diğer

akışkan geçer. Maliyeti ve basınç kayıplarını artırmasına rağmen, ısı değiştirici verimini

artırdığı için, gövde tarafına akışkan geçiş alanını küçültmek ve akışkanın borulara dik

akmasını sağlamak amacıyla engeller (baffles) yerleştirilir. Gövde tarafı borulara göre daha

zayıf olduğu için düşük basınçlı akışkan gövde tarafından geçirilir. Gövde-borulu ısı

değiştiricilerin en önemli avantajları:

1. Standart malzemeler kullanılarak ihtiyaca göre değişik kapasitelerde (farklı geçiş

sayılarında) tasarlanabilir.

2. Boyutları küçüktür.

3. Verimleri yüksektir.

Dezavantajları ise; tamir ve bakımlarını zor, maliyetlerinin de yüksek olmasıdır. Gövde-borulu

ısı değiştiricileri çok geniş uygulama alanına sahiptir [28,31,32,34,35].

Şekil 4.1. Gövde-boru tipi ısı değiştirici

4.2.2 Plakalı Isı DeğiĢtiriciler

Plakalı ısı değiştiriciler birbirlerine cıvata veya benzeri bir bağlama aracı ile birleştirilmiş

plakalardan yapılmıştır. Plakalar arasında akışkanın geçmesi için bir boşluk vardır. Plaka

yüzeyinde oluklar veya çukurlar oluşturularak plakalar arasındaki mesafeler eşit tutulur.

Akışkanlardan biri plakanın bir ucundaki delikten boşluğa girer ve plaka yüzeyi ile temas

ederek diğer uçtaki deliğe doğru akar. İkinci akışkan da plakadaki diğer iki delikten plakanın

13

arka yüzündeki boşluğa akar. Bu şekilde ısı plaka yüzeyi boyunca sıcak akışkandan soğuk

akışkana aktarılır (Şekil 4.2).

Şekil 4.2. Plakalı ısı değiştiricisi

Plakalı ısı değiştiriciler, ısı transfer yüzeylerinin kirlenme ihtimalinin düşük olduğu yerlerde kullanılması uygundur. Plakalı ısı değiştiricilerin sökülüp tekrar montajı kolaydır. Bu yüzden, diğer borulu sistemlere göre temizlenmesi daha az zaman alır. Plakalar çalışma sırasında oluşacak basınçlara dayanacak mukavemette imal edilmelidir.

Plaka yüzeyleri ısı transfer hızını arttırmak için oluklu veya çukur olarak imal edilir. Oluklu

plakalar arasına türbülansı arttırmak amacıyla delikli levhalar yerleştirilebilir. Plaka

malzemesi paslanmaz çelik, titanyum, hastelloy B ve C alaşımlarıdır. Titanyum deniz

suyunun uygulandığı sistemler için uygun iken sülfürik asit içeren akışkanların kullanıldığı

sistemlerde ise hastelloy alaşımları kullanılmalıdır. Plakalar arasında sızdırmazlığı sağlamak

amacıyla kullanılan contalar nitrik, etil propan, viton, silisyum gibi malzemelerden imal edilir.

Plakalı ısı değiştiricilerin diğer klasik borulu ısı değiştiricilere göre avantaj ve dezavantajlarını

şu şekilde sıralayabiliriz[8,11,28,34,35]:

Avantajları:

1. Temizleme ve kontrol için kolaylıkla sökülebilir

2. Isı kayıpları azdır

3. Kapladıkları hacim küçüktür

4. Isı transfer katsayıları daha büyüktür

5. Isı transferi düzgün ve dengeli olarak gerçekleşir

6. Mevcut sistemde ısı transfer yüzeyleri ihtiyaca göre plakaları yeniden düzenleyerek

arttırılabilir veya azaltılabilir

Dezavantajları:

1. Bağlantılarda sızdırmazlık olarak kullanılan contalar nedeniyle dayanabilecekleri

basınç ve sıcaklıklar sınırlıdır

2. Maliyet diğer sistemlere göre daha yüksektir.

3. Sistemin etkin hizmet süresi conta kullanılması nedeniyle diğer geleneksel ısı

değiştiricilerine göre daha kısadır.

14

4.2.3 Reküperatörler (Gaz-Gaz Isı DeğiĢtiricileri)

Reküperatörler, herhangi bir kaynaktan gelen orta ya da yüksek sıcaklıktaki egzoz (duman)

gazlarının enerjisinin geri kazanılarak başka bir gaz fazındaki akışkana aktarıldığı cihazlardır.

Kısaca reküperatörler gazdan gaza ısı transferi sağlayan ekipmanlardır. Örneğin baca

gazından atılan enerji ile yakma havası ısıtılarak yanma verimini arttırılır ve yakıt tasarrufu

sağlar. Gazdan gaza ısı transfer katsayıları düşük olduğundan, uygulamada artan ısı transfer

alanını küçük hacimlerde sağlayabilmek için farklı yöntemler kullanılır. Ayrıca atılan enerjiyi

taşıyan akışkanının özelliklerine bağlı olarak farklı tipte reküperatör vardır. Bunların bazıları ;

1. Metalik radyasyon reküperatörler

2. Konvektif (taşınım) reküperatörler

3. Seramik reküperatörler

4. Dikey çift borulu konvektif reküperatörler

5. Hibrit reküperatör (ışınım/taşınım hibrit reküperatör)

şeklindedir. Reküperatörler tipleri içinde en yaygın olarak kullanılanı döner rejeneratörler olarak da bilinen

ısı tekerleridir. Bunlar, düşük ve orta sıcaklıktaki atılan gaz gazındaki enerjilerin

kazanılmasında kullanılırlar (Şekil 4.3). Gözenekli disk yüksek ısı kapasiteli malzemeden

yapılmıştır. Teker sürekli olarak farklı sıcaklıklardaki gazları taşıyan kanalların arasında

döner. Diskin ekseni kanaldaki akışa paraleldir. Disk yavaşça dönerken duyulur ve aynı

zamanda gizli ısı diskin yarısına sıcak gazdan transfer olur ve diğer yarısından da soğuk

gaza geçer. Bu tip rejenereratörler genellikle gaz türbinlerinde, buhar kazanlarında, cam

fabrikalarında yakma havasının sıcak duman gazları ile ısıtılmasında ve iklimlendirme

tesislerinde enerji ekonomisi sağlamak için çok kullanılırlar. Özellikle gaz türbinlerinde

kullanıldığında, gaz türbininin etrafını sardığı için ses ve ısı yalıtımına yardımcı olur.

Isı tekerleri yüksek verime sahiptir. Uygulamaya bağlı olarak nemlendirme ve duyulur ısı

kadar gizli ısı transferi de yapılabilir. Bunun için müşterini ihtiyacına göre dizayn yapmak

gerekir.

Isı tekerlerinin en önemli dezavantajları; akışkanlar arasında kaçakların olması, haraketli

parçaların bulunması, tekerlek ve onun dış kabı arasındaki salmastraların bakıma ihtiyaç

duymasıdır[8,11,28,34,35].

Şekil 4.3. Isı tekeri

15

4.2.4 Isı Pompası

Isı değiştiricilerinde, atılan enerji sıcak akışkandan daha düşük sıcaklıktaki diğer akışkana

aktarılmaktadır. Isı kendiliğinden yüksek sıcaklıktaki bir ortamdan düşük sıcaklıktaki diğer bir

ortama doğru hareket eder. Ancak düşük sıcaklıktaki bir ortamdan yüksek sıcaklıktaki bir

ortama ısı geçişi kendiliğinden gerçekleşemez. Bu ısı pompası olarak bilinen sistemler

kullanılarak mümkün olabilir. Bu tür sistemler bir çevrimi esas alarak çalışırlar ve Şekil 4.4’de

gösterildiği gibi dört elemandan oluşurlar: kompresör, kondenser (yoğuşturucu), kısılma

vanası ve evaporatör (buharlaştırıcı). Isı pompaları soğutma makinalarıyla aynı çevrimi esas

alarak çalışır, fakat amacı soğutma makinalarının tersine bir ortamı ısıtmaktır. Çevrimde

kullanılan aracı akışkana ―soğutucu akışkan‖ denir. Soğutucu akışkan kompresöre buhar

olarak girer ve burada kondenser basıncına sıkıştırılarak kızgın buhar haline getirilir. Kızgın

buhar kondenserde çevre ortama ısı vererek yoğuşur. Akışkan kondenserden sonra kılcal

borulara girer. Burada kısılma etkisiyle basınç ve sıcaklık önemli ölçüde düşer. Soğutucu

akışkan daha sonra evaporatörde soğutulan ortamdan ısı alarak buharlaşır. Çevrim,

evaporatörden çıkan akışkanın kompresöre girmesiyle tamamlanmış olur[34,35,36].

Şekil 4.4. Isı pompası

16

5 TERMĠK SANTRAL ATILAN ENERJĠLERĠ

Termik santrallar katı, sıvı ve gaz halindeki fosil yakıtların kimyasal enerjisini elektrik

enerjisine dönüştüren tesislerdir. Termodinamik kanunlara göre, termik santrallarda çevrimin

tamamlanabilmesi için üretilen ısının bir kısmının çevreye atılması zorunludur. Şekil 5.1’de

Rankine çevrimi için, örnek olarak 100 birimlik yakıt enerjisinin elektriğe dönüşüm oranı ile

baca ve kondenserden kayıp oranları gösterilmektedir. Şekil 5.2’de de tipik bir gaz türbinine

giren 100 birimlik yakıt enerjisinin elektrik enerjisine dönüşen ve çevreye atılan enerji oranları

verilmiştir. Her iki çevrimde de çevreye önemli miktarda atılan enerjiler bulunmaktadır.

Rankine çevrimi ile gaz türbini çevrimine atık ısı açısından bakıldığında bazı farklılıklar

olduğu görülür. Gaz türbini çevriminde çevrimin üst sıcaklığı olan türbin giriş sıcaklığı yüksek

olduğundan (900-1300oC) egzoz gazlarının sıcaklıkları da yüksek olmaktadır. Kalitesi yüksek

olan bu enerjiden elektrik enerjisi üretmek mümkündür. Bu şekildeki çevrimlere kombine

çevrim denilmekte ve üst çevrim olan gaz türbininden atılan enerjiler, alt çevrim olan Rankine

çevriminde elektrik üretmek için kullanılmaktadır (Şekil 5.3). Bu yöntem ile gaz türbini

çevriminden atılan enerji kullanılarak elektrik üretilerek termik verim %60 seviyelerine

çıkartılabilmektedir.

1111

1010

99

88

77

66

55 44 33

22

11

9

7 5

F

4

3

2

1

6

8

BA

CA

% 8

EL

EK

TR

IK

%3

3

KONDENSER

% 59

Sogutma

Kulesi

YAKIT

%100

Şekil 5.1 Rankine çevriminde enerji akışı

17

11

2

1

BACA % 70

ELEKTRĠK

%30

YA

KIT

%1

00

Şekil 5.2 Gaz türbini çevriminde enerji akışı

44

22

66

33

3

99

77

55

11

7

6

5

4

2

1

ÜST ÇEVRİM

Gaz Türbini Çevrimi

ALT ÇEVRİM

Rankine Çevrimi

Şekil 5.3 Kombine çevrim santrali enerji akışı

Elektrik üretimi dışında termik santrallardaki atılan enerjilerden yararlanılarak endüstrinin

ihtiyaç duyduğu proses ısısı yada bölge ısıtma/soğutma için enerji sağlanabilir. Termik

santrallarda elektriğin yanı sıra proses buharı yada sıcak su üretilen santrallara bileşik ısı-

güç santrali yada kojenerasyon sistemleri denilmektedir. Bu yöntem ile santral atılan

enerjileri faydalı enerjiye dönüştürülmekte ve yakıtın enerjisinden daha fazla

yararlanılmaktadır.

Şekil 5.4’de elektriğin ve ısı enerjisinin ayrı ayrı üretildiği ayrık sistem ile kojenerasyon

sisteminin örnek karşılaştırılması verilmiştir. Bu örnekte kojenerasyon sistemine giren 100

18

birim yakıt enerjinin 35 birimi elektriğe ve 55 birimi ısı enerjisine dönüştürülmektedir. Aynı

elektrik ihtiyacını karşılamak için %35 termik verime sahip santralda 86 birim yakıt enerjisine

ihtiyaç var iken aynı ısı enerjisini karşılamak için %85 verime sahip bir kazanda 65 birim yakıt

enerjisi yeterlidir. Ayrık sistemde kojenerasyon sisteminin 100 birim enerji ile sağladığı

faydalı enerjileri üretebilmek için 151 birim yakıt enerjisine ihtiyacı vardır. Bu örnekte

kojenerasyon sistemi kullanılarak %34’lük yakıt tasarrufu sağlanmaktadır.

8656

30

65

10

55

100

55

30

15

AYRIK SİSTEM KOJENERASYON SİSTEMİ

151

KAZAN

TERMİK SANTRAL

KO

JEN

ER

AS

YO

N ŞEHİR ISITMA

PROSES

BUHARI

100

Şekil 5.4 Ayrık ve kojenerasyon sisteminin enerji dengeleri

Termik santrallardan atılan enerjilerin değerlendirmesi oldukça önemli bir konudur. Bunun en

önemli sebeplerinden biri elektrik üretim ihtiyacının fazla olması nedeni ile atılan enerjilerin

miktarlarının çok büyük olmasıdır. Atılan enerjilerin çok az bir bölümü dahi geri kazanılabilse

ya da azaltılabilse büyük ekonomik kazançlar elde edilmektedir.

Termik santrallardaki atılan enerjilerin geri kazanılmasını iki bölüme ayırmak uygun olacaktır.

Bunlar;

1. Termik santralın planlama aşamasında atılan enerjilerinin değerlendirmeye alındığı ve

beraber dizayn edildiği santrallar

2. Sadece elektrik üretim amaçlı dizayn edilip daha sonra yapılan dönüşümler ile atılan

enerjilerin değerlendirildiği santrallardır.

5.1 Yeni Dizayn Santralların Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi

Yeni dizayn edilen termik santralardan atılan enerjiyi geri kazanma yöntemleri, santralın

öncelikli üreteceği enerjiye bağlı olarak üst çevrim ve alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemleri

olarak iki ana grupta değerlendirilebilir.

19

5.1.1 Üst Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemleri

Kurulacak santralın öncelikli amacı elektrik ve ikincil ürün olarak da ısı enerjisi üretmek ise bu

yönteme üst çevrim ısı enerjisi alma yöntemi olarak adlandırılır. Isı enerjisi talebinin

miktarına bağlı olarak iki farklı şekilde çevrimden sağlanabilir. Bunlar, türbinin karşı basınçlı

yapılması ya da türbinden ara buhar çekilerek ısı enerjisinin alınmasıdır.

5.1.1.1 KarĢı Basınçlı Türbinler

Bu yöntemde buhar türbini çıkışında kondenser yoktur (Şekil 5.5). Türbinden çıkan çürük

buharın ısı enerjisi, bir ısı değiştiricisinde ikinci akışkana aktarılabileceği gibi doğrudan

proseste de kullanılabilir. Buhar türbini çıkış basıncı artırılarak çıkan çürük buharın sıcaklığı

ve enerji seviyesi talebe göre ayarlanabilir. Bu tip uygulamalar genellikle ısı enerjisi

ihtiyacının çok büyük olduğu durumlarda kullanılır. Böylece kondenserde atılacak büyük

miktarlardaki enerji atılmamış ve kullanılmış olur. Buhar türbininin karşı basınçlı yapılması

kombine çevrim santralları içinde mümkündür (Şekil 5.6).

ISI TÜKETIMI

33

22

3

44

99

77

66

11

7

6

4

2

1

Şekil 5.5. Karşı basınçlı türbin çevrimi ile ısı enerjisi alma yöntemi

5

5

99

77

66

44

33

22

11

7

6

4

3

2

1

ISI TÜKETIMI

5

Şekil 5.6. Karşı basınçlı türbin çevrimi ile ısı alma yöntemi (gaz türbinli çevrim)

20

Özel bir uygulama olarak termik santral sadece ısı enerjisi talebinin olduğu zamanlarda karşı

basınçlı çalıştırılabilir. Isı enerjisi talebin çok daha fazla olduğu durumlarda alçak basınç

türbini girişindeki vana kapatılarak bu türbin devre dışı bırakılır ve yüksek basınç türbininin

karşı basınçlı olarak çalıştırılması sağlanır (Şekil 5.7).

1212

1010

88

22

10

H

9

H

1414

1111

99

77

66

55

44

33

11

8

7

6

5

4

3

2

1

Şekil 5.7. Alçak basınç türbinin ısı enerjisi ihtiyacına göre devre dışı kalması ve karşı basınçlı çalışması

5.1.1.2 Ara Buhar Almalı Türbinler

Bu yöntemde kızgın buhar, türbinde genişlerken türbin ara kademelerindeki çıkışlardan

çekilir. Ara buhar çıkışı ısı enerjisinin sıcaklığına ve talep miktarına göre çok farklı sayıda

olabilir. Ara basamaktan çekilen buhar doğrudan proseste kullanılır ya da bir ısı

değiştiricisinden geçirilerek ısısı başka bir akışkana aktarılır. İkinci durumda ısı

değiştiricisinden çıkan kondens uygun bir yerden de sisteme geri beslenir. Ara

basamaklardan çekilmeyen buhar türbinde genişleyerek elektrik enerjisi üretir. Böylece hem

ısı enerjisi hem de elektrik enerjisi elde edilmiş olur (Şekil 5.8).

Bu yöntem ısı enerjisi ihtiyacının az olduğu durumlarda kullanılır. En önemli avantajı ise

türbinden çekilen ısı enerjisinin, ihtiyaca göre kademelendirilerek elektrik üretiminin en az

kaybı ile ısı enerjisinin de karşılanabilmesidir.

Dünyada, bölge ısıtma yapan birçok termik santralda bu yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntem

sayesinde aynı santral ile bölgenin hem elektrik hem de ısı enerjisi talebi

karşılanabilmektedir. Ayrıca ara buharın ısı enerjisi kullanıldığından kondenserde atılan

enerji miktarları azaltılabilmektedir. Bu yöntemde dikkat edilmesi gereken husus ise ara

buharın sıcaklığının bölge ısıtma sistemine en uygun noktalardan alınmasıdır. Bu bölge

ısıtma yapabilecek yeni dizayn edilen santrallarda kolayla ayarlanarak santralın

21

performansının yüksek olması sağlanabilir. Şekil 5.9’de Danimarka’da kurulu ara buhar ile

bölge ısıtma yapan bir santralin akış şeması gösterilmiştir.

88

55

44

99

77

66

33

22

11

7

6

4

3

2

1

5

H

Soğuk AkışkanSıcak Akışkan

Şekil 5.8. Ara buhar çekilmesi ile ısı enerjisi alma

Ara buhar ile

bölge ısıtma

Şekil 5.9 Ara buhar ile bölgesel ısıtma yapan termik santral örneği

22

5.1.2 Alt Çevrim Isı Enerjisi Alma Yöntemi

Bu yöntemde esas amaç ısı enerjisi üretmektir. Kazan ya da gaz türbini çıkışındaki atık ısı

kazanında üretilen buhar öncelikle ısı enerjisi talebinin karşılanmasında kullanılır. Daha

sonra prosesten çıkan buhar türbinde genişleyerek elektrik üretir. (Şekil 5.11-Şekil 5.11), [9].

Kazan

Türbin

Jeneratör

Pompa

YoğuşturucuYakıt

Isı değiştiricisi

Sıcak su Soğuksu

Şekil 5.10. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi

Şekil 5.11. Alt çevrim ısı enerjisi alma yöntemi (Kombine çevrim) Bu tip uygulamalarda esas amaç ısı enerjisi üretmek olduğundan, ancak ısı enerjisi ihtiyacı

fazla olan endüstriyel tesislerde uygulanabilir.

5.2 Mevcut Termik Santral Atılan Enerjilerinin Değerlendirilmesi

Termik santrallar, termodinamiğin II. Kanunu gereği kullandığı yakıt enerjisinin bir kısmını

güce dönüştürürken bir kısmında çevreye atmak zorundadır. Termodinamik zorunluluktan

kaynaklanan atılan enerji (ısı enerjisi) kondenserde, kondenser soğutma suyu ile çevreye

23

atılır. Bunun yanında kazanda duman gazlarının sıcaklığı çevre sıcaklığına kadar

düşürülemediği için çevreye duman gazları ile beraber ısı enerjisi atılmaktadır. Şekil 5.12’de

Örnek olarak bir termik santralın enerji akışı verilmiştir. Şekilden görüldüğü üzere kazandaki

ısıl enerjinin yaklaşık %18’i bacadan ve %46’sı kondenserden atılmaktadır.

Ba

ca

Ka

yb

ı

% 1

8

Ko

nd

en

se

r Ka

yb

ı

% 4

6

Mekanik Güç Üretimi

% 36

Ka

za

n Isıl G

ücü

% 1

00

Şekil 5.12 Termik Santralinin enerji akış diyagramı

Ülkemizde sadece elektrik enerjisi üretmek amaçlı kamuya ve özel sektöre ait kömür, linyit

ve doğalgaz yakıtlı termik santrallar bulunmaktadır. Bu santrallardan atılan enerjilerin

miktarları çok büyüktür. Ancak dizayn aşamasında sadece elektrik üretimi amaç

edinildiğinden bu santralların atılan enerjilerinin değerlendirilmesi için uygun kaynak ve

yöntemlerin belirlenmesi amacı ile çalışmaların yapılması gereklidir.

Termik santrallardaki atılan enerjilerin kullanılması ile santralın toplam kullanılabilir

enerjisinde artış meydana gelir ve enerji üretim maliyetleri de bu sayede düşürülmüş olur.

Şekil 5.13’de bir termik santralın sadece elektrik enerjisi üretirken ki enerji dağılımı ile hem ısı

enerjisi hem de elektrik enerjisi üretirken (kojenerasyon) ki toplam enerji dağılımı

karşılaştırılmıştır. Şekilden de görüldüğü üzere, sadece elektrik enerjisi üretiminin olduğu

durumda santral toplam enerjisinin büyük bir kısmı kondenser soğutma suyu ve baca gazları

ile çevreye atmaktadır. Santralda hem ısı hem de elektrik enerjisinin beraber üretilmesi

durumunda ise santralın kondenser soğutma suyundan atılan enerji olarak attığı ısının büyük

bir kısmı faydalı enerji haline dönüştürülebilmektedir. Böylece kondenser soğutma suyundan

dışarı atılan enerji miktarı azalmakta ve sonuç olarak da santralın toplam verimi artmaktadır.

24

Şekil 5.13. Sadece elektrik enerjisi üreten santral ile elektrik ve ısı enerjisini beraber üreten

santralın toplam enerji oranları bakımından karşılaştırılması

TSAD projesi termik santrallardan atılan enerjilerden faydalanılması amacı ile uygun

yöntemlerin araştırılarak geliştirilmesi amacı ile başlatılmıştır. Projede santralların atılan

enerjilerinin bölge ısıtma sistemlerinde kullanılması ise özel amaç olarak belirlenmiştir. Bu

amaçlarla proje kapsamına kamuya ait santrallar alınmış ve santralların atılan enerji

potansiyelleri değerlendirilmiştir.

Genel olarak bakıldığında geri kazanılabilecek termik santral atılan enerjileri;

Baca gazından atılan enerji

Kondenserden atılan enerji

Ara buhar enerjileri

Farklı noktalarda atılan buhar enerjileri (flaş buhar)

Kazan blöf suyu atılan enerjileri

olarak 5 temel başlıkta toplanabilir.

Bunların dışında termik santrallarda farklı amaçlar için kullanılmak üzere santraldaki bir çok

noktadan enerji çekilebilir. Çekilen enerji sonucunda termik santralın esas amacı olan elektrik

üretiminde farklılaşma olabilir. Ancak çekilen enerjinin kullanıldığı proses sonucunda elde

edilen toplam fayda artıyor ise bu durum olumsuz olarak değerlendirilemez. Yapılan bu

değişiklik sonucunda beklenen diğer bir fayda ise santraldan atılan enerjinin azalmasıdır.

Bu kitapta TSAD projesi kapsamında termik santrallarda yukarıda bahsedilen 5 atılan enerji

kaynağı dışında, atılan enerji geri kazanma yöntemi ve bulunan kaynağın bölge ısıtma

sistemine kullanımı için yapılan çalışmalardan özet “Termik Santrallerin Bölge Isıtma için

Kullanımı” başllığı altında verilecektir.

5.2.1 Baca Gazlarından Atılan Enerji

Kazanda yakılan yakıtın ve kazanın özelliklerine bağlı olarak bacadan sıcak gazlar ile birlikte

enerji atılmaktadır. Baca gazı çıkış sıcaklığını belirleyen faktör ise linyit yakıtlı termik

25

santrallerde yakıtın içindeki kükürt oranına bağlı olarak oluşan SO2 miktarıdır. Baca gazı

sıcaklığının H2SO4 yoğuşum sıcaklığının altına düşmemesi istenir. Örneğin linyit içersinde

%3 civarında kükürt bulunduğunda, baca gazı çıkış sıcaklığının 160oC nin altına düşürülmesi

uygun olmaz. Türkiye’deki bir çok termik santralda baca gazı sıcaklıkları bu değerler

civarındadır.

Teorik olarak gerekli tedbirler alınarak caca gazı sıcaklığını katı ve sıvı yakıtlar için 100

ºC’ye, gaz yakıtlar için ise 30 ºC’ye kadar düşürmek mümkündür. Buradan elde edilecek

enerji buhar üretimi, elektrik üretimi, kazan besleme suyunun ısıtılması, endüstriye proses

ısısı sağlama, alan ısıtması/soğutması ve kazan yakma havasını ısıtma gibi birçok

uygulamada kullanılabilir. Sonuçta, bacadan geri kazanılan enerji sayesinde yakıt tasarrufu

sağlanmış olur. Örneğin baca gazının sıcaklığının 20 ºC düşürülmesi %1’lik yakıt tasarrufu

sağlar. Termik santrallerde %1’lik yakıt tasarrufu çok anlamlıdır. Çünkü bu durumda yerli

linyit kaynaklarımızı daha verimli kullanarak dışarıya olan bağımlılığımızı azaltmış, çevreyi

daha az kirletmiş ve de enerji üretim maliyetleriyle işletme-bakım maliyetlerini düşürmüş

oluruz. Sonuçta ekonomik olduğu sürece baca gazlarındaki atılan enerjiden yararlanılmaya

çalışılmalıdır[33].

5.2.2 Kondenseden Atılan Enerji

Kondensere giren çürük buhar, soğutma suyu ile gizli ısısı alınarak yoğuşturulmaktadır.

Soğutma suyuna geçen atık ısı ise soğutma kulelerinde çevreye atılmaktadır. Kondenserde

atılan enerjinin geri kazanılması ile hem atılan enerjiden hem de kule soğutma suyundan

tasarruf sağlanacaktır. Fakat kondenserde önemli miktarda atık enerji olmasına rağmen

sıcaklığının düşük olması (~40oC) bu sıcaklıktaki enerjinin kullanılmasını oldukça

kısıtlamaktadır. Bu sıcaklıktaki bir akışkanın proses ya da ısıtma amacı ile kullanılması için

ya ısı pompalarının ya da yeni geliştirilmekte olan duvardan ısıtma sistemlerinin uygulanması

gerekmektedir.

5.2.3 Ara Buhar Enerjileri

Santral üzerinde tamamı atılan enerji olarak değerlendirilemese de, proses ve ısıtma için

enerji alınabilecek diğer kaynaklar ön ısıtıcılar için çekilen türbin ara buharlarıdır. Bu

buharların kazan besleme suyunun ön ısıtılması yerine proses yada bölge ısıtma

sistemlerinde kullanılması mümkündür. Dünya’daki birçok bölge ısıtma yapabilen termik

santrallarda ara buharların kullanılması durumu görülmektedir. Fakat bu santrallar, elektrik

üretimi ve bölge ısıtma amaçları için dizayn edildiklerinden, ara buhar alma yeri dizayn

aşamasında kararlaştırılmakta ve uygulanmaktadır. Mevcut elektrik üretim amaçlı santrallere

bölge ısıtma sistemi ilave edilmesi durumunda, ara buharların bölge ısıtma amaçlı

kullanılmasının santral performansında meydana gelecek değişikliklerin mutlaka analiz

edilmesi gereklidir. Analiz sonuçlarına bağlı olarak, ara buharların kullanılıp

kullanılamayacağına, yeterli potansiyelin bulunup bulunmadığına ya da santral üzerinde

bölge ısıtma için en uygun enerji kaynağının ara buhar olup olmadığına karar verilmesi daha

doğru olacaktır.

5.2.4 Farklı Noktalarda Atılan Buhar Enerjileri (FlaĢ Buhar)

Buhar sistemlerinde atılan enerjilerden geri kazanılarak verimliliğini arttırma yöntemlerinden

biride, flaş buharının kullanılmasıdır. Flaş buhar, yüksek basınçlı bir ortamdan düşük basınçlı

bir ortama geçen kondensin sahip olduğu gizli ısının buhar şekline dönüşmesidir. Yani;

yüksek sıcaklıktaki kondens, kondens tankına gönderilmeden önce bir flaş tankından

26

geçirilerek flaş buhar üretilebilir. Böylece yüksek sıcaklıktaki kondensin enerjisinden

yararlanılarak buhar üretilmiş olur (Şekil 5.14)[29].

Termik santrallarda birçok noktadan farklı sebeplerle atılan kondensler vardır. Ancak bunların

hem atılan enerji potansiyelleri küçük hem de santral içinde farklı amaçlar için geri

kazanılmaktadır.

Şekil 5.14. Flaş buhar üretimi

5.2.5 Kazan Blöf Suyundan Yararlanma

Blöf, kazan suyundaki toplam erimiş katı maddelerin önceden belirlenmiş bir miktarda

tutulmasını sağlama işlemidir. Bu miktar kazanın tasarımına, yüküne, su arıtma özelliklerine

ve besleme suyuna bağlı olarak belirlenir. Besleme suyundaki geri dönen kondens oranı

yüksek sistemlerde, periyodik blöf çok sık yapılmamaktadır. Bu durumda atılan enerjinin geri

kazanımı ekonomik olmamaktadır. Blöf vanasının sürekli açık olduğu sistemlerde drenaj, bir

blöf havuzunda toplanmaktadır. Havuzun amacı blöf suyundan katı parçacıkların

arıtılmasının yanında, oluşacak flaş buharın değerlendirilmesidir. Söz konusu buhar birçok

noktada kullanılabilir [30]. Termik santrallarda blöf ile atılan enerji farklı amaçlar için geri

kazanılmaktadır.

5.2.6 Termik Santralların Bölge Isıtma için Kullanımı

TSAD projesi kapsamında termik santrala bölge ısıtma sistemi ilave edilirken baca ve

kondenser dışındaki diğer enerji çekilebilecek noktalar araştırılmış ve santralın farklı

noktalarından buhar çekilebileceği görülmüştür. Santral üzerinde bölge ısıtma için

çekilebilecek buhar yeri olarak öncelikle değişik ihtiyaçlarda kullanılmak üzere santral dizaynı

esnasında yerleştirilen farklı basınçlardaki kollektörler ele alınabilir. Eğer bu buharlar uygun

olmaz ise santral üzerinde santralin dengesini bozmayacak şekilde bir yerin belirlenmesi de

uygun olacaktır. Elektrik üretim amacı ile dizayn edilmiş bir termik santraldaki herhangi, bir

noktadan çekilecek ara buharın bölge ısıtma amaçlı kullanılması durumunda santral

performansında meydana gelecek değişikliklerin analiz edilmesi gereklidir. Böyle bir

27

dönüşümden beklenen esas fayda ise santraldan atılan enerjinin azalmasıdır. Bu durumda

çekilen noktadaki enerjiye bu çalışmada tanımlanan ismi ile proses içi atılan enerji denilir.

Eğer çekilen buharın yeri doğru bir şekilde belirlenirse, kondenserden atılan enerji önemli

oranda azaltılabilecektir.

Santral üzerinde yapılan incelemelerde, termodinamiğin I. ve II Kanunu açısından bölgesel

ısıtmada kullanılabilecek en uygun şartlardaki akışkanın belirlenmesi amaçlanmıştır.

Belirlenecek akışkanın sıvı fazdaki bir akışkan olmaması gereklidir. Çünkü sıvı fazdaki bir

akışkandan yaralanılarak sıcaklığının düşürülmesi ile elde edilecek potansiyel

kullanıldığında, sıcaklığı düşmüş olan akışkan kazanda tekrar yakıttan elde edilen enerji ile

ısıtılacağından bölge ısıtma için ayrı bir kazanda yakıt yakılması durumundan farklı bir durum

olmayacaktır. Bu ise yakıtın yüksek ekserjisinin düşük sıcaklıktaki bir akışkanı ısıtılması için

kullanılacağı anlamına geldiğinden II. Kanun açısından istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle

santral üzerinde bölge ısıtma için potansiyel belirlenirken ara buhar alma yeri araştırılmıştır.

Yeni belirlenecek noktadan alınacak ara buharın belirlenmesinde aşağıdaki hususlar göz

önünde bulundurulmuştur.

Buharın sıcaklığının bölge ısıtma ve soğutma sistemleri için uygun bir kaynak

sıcaklığına sahip olması

Enerjetik açıdan santral güç ve termik verimi en az değiştirecek

Eksejetik açıdan ekserji vermini artıracak ve birim ekserji çıktısı başına ekserji

kayıplarını azaltacak

Santralin fiziksel şartlarının değişikliğe müsaade etmesi

Bölge ısıtma sistemlerinde 90oC sıcaklıkta sıcak su kullanılabileceğinden ara buhar

sıcaklığının bu sıcaklığın üzerinde olması, fakat çok yüksek sıcaklıklarda olmaması

uygundur. Çünkü buharın sıcaklığının ve basıncının artması ekserji değerini ve dolayısı ile

türbinde üretebileceği mekanik enerji potansiyelini artırmaktadır. II. Kanun açısından da

bölgesel ısıtma için çekilecek buharın ekserji değerinin mümkün olduğunca bölgesel ısıtma

sistemindeki akışkanının sahip olduğu ekserjiye yakın olması ekserjetik kayıpları azaltacaktır.

Yüksek ekserjili bir akışkanının kullanılması ekserji veriminin düşmesine neden olabilecektir.

Bu şartları sağlayan santral üzerinde bir akışkan yeri arandığında orta basınç türbini çıkışı ve

alçak basınç türbinine giriş noktasının en uygun olduğu görülür (Şekil 5.15). Bu noktadaki

kızgın buhar sıcaklığı, doyma sıcaklığı ve basıncının bölge ısıtma sistemi açısından yeterli

olduğu görülmüştür. Ayrıca bu noktadan çekilecek buharın alçak basınç türbininin simetrik

eş kartere sahip olmasından dolayı yatak dengelerini bozmayacağı santralde yapılan

görüşmeler ile doğrulanmıştır. Diğer bir avantaj ise santralda yerinde yapılan incelemelerde

ara buhar almak için bu noktada yeterli boyutların bulunmasıdır.

28

Şekil 5.15. Bir termik santralin bölge ısıtma için dönüşümü

Alçak basınç türbin girişinden bir miktar buharın çekilelerek bölge ısıtma sisteminde

kullanılması türbinden elde edilecek güçte azalmaya neden olacaktır. Ancak, bu noktadaki

buharın basıncı ve sıcaklığı oldukça düşük olduğundan güç düşüş miktarı oldukça az

olacaktır. Ayrıca, bu cüzi azalışa karşı önemli kazanımlar elde etmek mümkün olmaktadır.

Şekil 5.16 alçak basınç türbin girişinden çekilen buharın yüzdesel oranına göre santrale

verilen yakıt enerjisinin santralde dağılım yüzdelerini göstermektedir. Bu şekilden açıkça

görülmektedir ki belirtilen noktadan çekilen buhar, kondenserden çevreye atılacak enerjiyi

önemli derecede azaltmaktadır. Diğer bir deyişle, bölge ısıtma için gerekli enerjinin büyük bir

bölümü kondenserden atılacak ama henüz atılmamış enerjiden karşılandığı anlamına

gelmektedir. Termik santrallerin bölge ısıtma için enerji kaynağı olarak kullanmanın yerleşim

merkezlerinde ısınma için kullanılacak yakıtı ortadan kaldırması gibi neticeler ortaya

çıkmaktadır. Sadece bu avantaj bile ülke ekonomisine çok büyük katkı sağlayacaktır. Ayrıca,

atmosfere atılan emisyonların azalması, yaşam kalitesinin artması, insan sağlığına katkısı,

enerjide dışa bağımlılığını azalması gibi birçok hayati ve stratejik faydaları olacaktır.

Şekil 5.16 Çekilen buhar oranına göre kullanılan yakıt enerjisinin santraldeki dağılımı

29

Bu bağlamda, Türkiye’de yeni kurulacak termik santrallerin hem elektrik hem de bölge ısıtma

için enerji üretecek şekilde dizayn edilmeleri yerli yakıtların kullanım verimliliğini artırmada

önemli bir adım olacaktır. Bununla beraber, mevcut santrallerin de gerekli dönüşümlerin

gerçekleştirilmesiyle bölge ısıtma için kullanılması da oldukça faydalı olacaktır. Örneğin, bu

dönüşümler gerçekleştirilirse yılda 7~27 milyon MWth enerji tasarrufu sağlanabilir. Bir termik

santral ile 15~140 bin konut ısıtabilir. Konutların santral ile ısıtılmasının ekonomik potansiyeli

200~1100 Milyon TL/yıl’dır. Ekonomiye katkının yanında bölge ısıtma sistemi kullanımı

sayesinde emisyonlarda yılda 1,5 ~ 6 Milyon ton CO2 ve 37 ~ 150 bin ton SO2 azalma

sağlanabilir. Ayrıca, bölge ısıtma sistemi sayesinde, santral su sarfiyatlarında toplam 4 ~ 17

Milyon ton azalma sağlanabilir. Bu konu ile ilgili daha fazla bilgi TSAD projesi web

sayfasından (www.tsad.org.tr) alınabilir.

Mevcut elektrik üretim amaçlı dizayn edilmiş bir termik santralin bölge ısıtmada

kullanılabilmesi için bazı dönüşümlerin yapılması gereklidir. Bu dönüşümler santralin

performansını etkileyecektir. Bu etkileri ortaya koyacak kriterleri belirlemeden sadece elektrik

üretimi için söz konusu olan elektrik gücü ve klasik termik verim ile analiz yapmak yanlış

yorumlara yol açabilecektir. Bu nedenle hem elektrik hem de ısı enerjisinin beraber üretildiği

bu termik santralli kojenerasyon sisteminin performansını doğru şekilde değerlendirecek

kriterler ortaya konması gerekmektedir.

Yukarıda belirtilenlerin ışığı altında, sadece elektrik üretimi için dizayn edilmiş termik

santrallerin bölge yakınlarındaki yerleşim yerlerinin ısınma taleplerini karşılayacak şekilde

kojenerasyon sistemlerine dönüştürülmesi neticesinde performanslarındaki değişimler

incelenmiştir. Hem elektrik üreten hem de bölge ısıtma sistemlerine enerji sağlayan bu termik

santralli kojenerasyon sistemi için farklı performans kriterleri tariflenmiştir. Bu çerçevede bir

termik santralin termodinamik modeli oluşturularak, bölge ısıtması yapmak için belirlenen bir

noktadan alınan enerjinin bu yeni sistemin performansında meydana getireceği değişiklikler

simülasyon çalışmaları ile analiz edilmiştir. Performans kriterleri olarak net güç çıktısı, klasik

termik verim, yararlanma oranı ve çoklu termik verimi dikkate alınmıştır.

5.2.6.1 Mevcut Termik Santraller için Performans Kriterleri

Mevcut termik santraller sadece elektrik üretimini gerçekleştirmektedirler. Dolayısıyla, iki

önemli performans kriteri söz konusudur; bunlar sırasıyla net güç çıktısı ve termik verimdir.

Termik santralin net gücü türbinlerden elde edilen güç çıktılarının yardımcı makinelerde

tüketilen güç girdilerinden çıkartılmasıyla bulunur:

Net T YW = W - W [MW] (1)

burada, T ve Y alt indisleri sırasıyla türbin ve yardımcı makineleri göstermektir. Termik

santrallerin termik verimi, elde edilen net gücün yakıtın sağladığı ısı enerjisi değerine

oranlanması ile ifade edilir:

Netth

yakıt

Wη =

Q (2)

30

5.2.6.2 Bölge Isıtma için Kullanılan Termik Santrallerin Performans Kriterleri

5.2.6.2.1 Çoklu üretim termik verimi

Elektrik üretimi yapan santrale bölge ısıtma sistemi ilavesi ile çoklu üretim gerçekleştiren bir

kojenerasyon santrali elde edilir. Bu yeni sisteme giren tek yakıt ile elektrik ve ısı enerjisi

beraber üretilmektedir. Bu nedenle çoklu üretim sisteminin performansını değerlendirmekte

sadece elektrik üreten santrallerin performans kriterleri yetersiz kalmaktadır. Bu amaçla çoklu

üretim termik verimi tanımlanmış ve aşağıdaki gibi ifade edilmiştir:

(3)

burada, ηIS klasik ıstma sistemlerinin (soba, kalorifer gibi) verimini göstermektedir.

Denk.(3)’den anlaşılacağı üzere, çoklu üretim termik verimin, ısıtma amaçlı bölgede yakılan

yakıtın ısıl gücünün (QBIS/ηIS) santralde yakılan yakıtın ısıl gücünden (Qyakıt) çıkartılması ile

termik verimin hesaplanmasıdır. Böylece sadece elektrik üretiminde kullanılan yakıt

enerjisinin ne kadarının faydalı enerjiye (elektrik) dönüştüğü belirlenmiş olmaktadır.

5.2.6.2.2 Yararlanma oranı

Kojenerasyon sistemlerinin değerlendirilmesinde literatürde yaygın olarak kullanılan

performans göstergesi yararlanma oranıdır. Denk(4)’de oluşturulan termik santralli

kojenerasyon sisteminin yararlanma oranı kriteri ifade edilmiştir:

t

NET BIS

BIS

yakı

W QYO

Q (4)

Yararlanma oranı kojenerasyon sisteminden elde edilen elektrik ve ısı enerjileri toplamının

sisteme giren yakıtın ısıl enerjisine oranıdır. Bu oran giren yakıt enerjisinin ne kadarından

faydalanıldığını göstermektedir.

5.2.6.2.3 Performans katsayısı

Ara buhar ile yapılacak bölge ısıtma sisteminin performanslarını mekanik ısıtma/soğutma

sistemleri ile karşılaştırmak için bu sistemlerin performanslarını gösteren performans

katsayısına benzer kriter tanımlanmış ve aşağıdaki denklem ile ifade edilmiştir:

(5)

burada, ∆N çekilen buhar ile termik santralde meydana gelen güç azalmasını göstermektedir.

Mekanik ısıtma/soğutma sistemleri sistemlerinin performans katsayıları, birim elektrik enerjisi

ile ede edilen ısı enerjisini göstermektedir. Buna göre oluşturulan Denk.(5) santrale ilave

edilen bölge ısıtma sistemiyle oluşturulan kojenerasyon sisteminde birim elektrik güç kaybı

için elde edilen ısı enerjisini ifade etmektedir.

NETth,BIS

BISyakıt

IS

Wη =

QQ -

η

BISBIS

QCOP =

ΔN

31

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300,36

0,38

0,40

0,42

0,44

0,46

0,48

0,50

Arabuhar OraniÇ

oklu

Üre

tim

Te

rmik

Ve

rim

i

IS=0,50

IS =0,70

(b)

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300,36

0,38

0,40

0,42

0,44

0,46

0,48

0,50

Arabuhar Orani

Yara

rlanm

a O

ran

i

(c)

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

0,00

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0,24

0,28

0,32

0,36

0,40

Ara Buhar Orani

Ne

t G

üç

[ M

W ]

Net Güç

Term

ik V

erim

Termik Verim

(a)

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,300

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Arabuhar Orani

CO

PB

IS

BIS performans katsayisi

(d)

5.2.6.2.4 Örnek Simülasyon ÇalıĢması

Alçak basın türbin girişinden çekilecek ara buhar ile bölge ısıtma gerçekleştirmenin yukarıda

tanımlanan performans kriterlerinde meydana getireceği değişiklikler örnek bir simülasyon

çalışmayla gösterilmiştir. Sonuçlar Şekil 5.17’de verilmiştir.

Şekil 5.17. Bölge ısıtma amaçlı çekilen buhar oranı ile termik santral performans değişimi

Şekil 5.17a’da görüldüğü gibi santralden bölge ısıtma amaçlı çekilen ara buhar, santralin güç

çıktısını azaltmaktadır. Bunun nedeni çekilen buharın alçak basınç türbininden geçen buhar

kütlesini ve dolayısı ile bu türbinden üretilecek gücü azaltmasıdır. Türbinde üretilen güç,

kütlesel debi ile doğru orantılı olduğundan çekilen ara buhar miktarının artması ile türbindeki

güç azalması doğrusal olarak değişmektedir. Güç üretimindeki bu azalma sadece pik ısıtma

talebi olması durumunda söz konusu olacaktır. Yıllık ortalama talepler göz önüne alındığında

elektirik gücündeki yıllık ortalama azalma oldukça küçülecektir. Santral gücündeki azalma

ancak elektrik ve ısıtma pik taleplerinin çakışması durumunda güç azalması olarak

değerlendirilmesi gerekir. Böyle bir durum olsa bile ısının depolaması ile elektrik yönünden

arz ve talep dengesizliği oluşmayacaktır. Santralden bölge ısıtma amaçlı çekilen ara buhar

santralin güç çıktısının yanı sıra termik verimini de çok az azaltmaktadır.

Şekil 5.17b.’de ara buhar kütle oranı ile çoklu üretim termik verimin değişimi verilmiştir. Klasik

ısıtma sistemleri olarak linyit yakan sobalar, kat kaloriferleri ve linyit yakan kazanlar

öngörülmüştür. Bu sistemlerdeki yanma verimleri (ηIS) 0,5-0,7 aralığındadır. Şekilden

görüldüğü gibi santrale bölge ısıtma sistemi ilave edilmesi yeni tanımlanan çoklu üretim

termik verim değerini artırmaktadır. Şekilde ayrıca klasik ısınma sistemlerinin yakma verimleri

parametre olarak alınmıştır. Klasik ısınma sistemlerinin veriminin azalması ısıtma için yakılan

32

yakıt miktarını artırdığından çoklu üretim termik verimini daha da artırmaktadır. Şekil 5.17c’de

bölge ısıtma sistemi ilave edilen santralin ara buhar kütle oranı ile yararlanma oranının

değişimi verilmiştir. Yapılan değişiklikler kullanılan yakıttan daha fazla yararlanıldığını

göstermektedir.

Şekil 5.17d’de çekilen ara buhar oranı ile ısıtma sistemin performans katsayısı verilmiştir. Bu

kriterin değeri bölge ısıtma sisteminde 6,8 civarında olduğu görülmektedir. Değer ara buhar

oranın artmasıyla değişmemektedir. Bunun nedeni ara buhar miktarının artmasıyla bölge

ısıtma enerjisindeki artma oranıyla buna karşılık gelen santraldeki elektrik güç azalma oranın

sabit olmasındandır. Bu performans katsayı değeri klasik klima sistemlerinde 2,6-3,2

arasında değişmektedir. Dolayısıyla, oluşturulan sistemin klasik klima sistemlerinden iki kat

daha etkin ısıtma gerçekleştirdiği anlaşılmaktadır. Bu değer bile tek başına santralda yapılan

dönüşümün ısıtma için harcanan enerji miktarının önemli miktarda azaltılabileceğini

göstermektedir.

Sonuç olarak santral elektrik üretiminin yanında bölge ısıtma talebini de karşılayacak şekilde

kojenerasyon sistemine dönüştürüldüğünde enerjitik performansta (elektrik güç çıktısı ve

klasik termik verim) çok küçük oranlarda azalma olduğu görülmüştür. Ancak, kojenerasyon

sistemlerinin performans değerlendirilmesinde santralle birlikte bölgenin kazançları da

dikkate alınması gerektiğinden klasik termik verim böyle bir sistemin enerjitik performansını

tanımlamada yeterli değildir. Kojenerasyon sisteminin performansının doğru bir şekilde

değerlendirilmesi için çoklu üretim termik verimi tanımlanmıştır. Yeni tanımlanan verim

santral ile beraber ısıtılan bölgenin enerji tüketimlerini de dikkate aldığından daha gerçekçi

bir değerlendirme yapmaya olanak sağlamaktadır. Santralin çoklu üretim termik verimi

sadece elektrik üretildiğinde klasik termik verime eşit olmakta, bir yerleşim merkezinin

santralden ısıtılması durumunda bu termik verim oldukça yükselmektedir.

33

6 Kaynaklar

1.Kiameh, P., 2003, Power Generation Handbook, McGraw-Hill Handbooks, New York, USA. 2. Petchers, N., 2003, Combined Heating, Cooling and Power Handbook, The Fairmont Press. Lilburn, GA. 3. Hwaseong Cogeneration Plant South Korea, http://www.energy.poyry .com/projects/Hwaseong.pdf 4. Steps – Kontrol of Heating System, Danfoss. 5. Nielsen, T., 3/2005, Solutions for unbalanced DH systems, Danish Board of District Heating. 6. Büyükalaca,O., Yılmaz, T., 2003, Güneş enerjisi ile soğutma teknolojilerine genel bir bakış, Tesisat Mühendisliği, s.45-56. 7.Petchers, N., 2003, An Integrated Approach To Energy Resource Optımızatıon , The Fairmont Press. Lilburn, GA. 8. Genceli, O.F., Isı Değiştiricileri, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2005. 9. Enerji Verimliliğini Arttırmak Üzere Termik Santral Atık Isılarını Faydaya Dönüştürme Yöntemlerinin Araştırılması, Geliştirilmesi ve Binalarda Isıtma Uygulaması (TSAD), PROJE NO: 105G099, PROJE KODU: 5052115, RAPOR NO: R2-1, TÜBİTAK-MAM, YTÜ, 2007. 10. Halıcı, F., Gündüz, M., Örneklerle Isı Geçişi Isı Transferi, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2007 11. Altınışık, K., Uygulamalarla Isı Transferi, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 2003. 12. Holman, J.P., Heat Transfer, McGrawHill, 2002. 13. Turner, W.D., Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy, Taylor and Francis Group, 2006. 14. Bahmann, P. D., Epstein, M., and Kern, E. E. 1992. Coal gasification-based integrated coproduction energy facilities. 1992 ASME Cogen-Turbo Conference, IGTI, 7, 69–74. 15. Alanne, K. and Saari, A. 2004. Sustainable small-scale CHP technologies for building: The basis for multiperspective decision-making. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 8 (5), 401–431. 16. IEA Clean Coal Centre, http://www.iea-coal.org.uk 17. Maurstad, O. 2005. An Overview of Coal Based Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) Technology, MIT LFEE 2005-002 WP, September 2005, http://lfee.mit.edu, click on publications, then click on working papers. 18. Ruth, L. K. and Bedick, R. C. 1992. Research and development efforts at the Department of Energy (DOE) supporting integrated gasification combined cycle (IGCC) demonstrations, 1992 ASME Cogen-Turbo Conference, IGTI, 7, 87–94. 19. Turbine-based cogeneration systems. In Planning Cogeneration Systems, D. R. Limaye, ed., pp. 119–143. Fairmont Press, Atlanta, GA. 20. United States Combined Heat and Power Association 2001. National CHP Roadmap. 21-Jörn P. Jacobs, ―The future of fluidized-bed combustion‖, Chemical Engineering Science, vol. 54, p. 5559-5563, 1999. 22-Ja´nos M. Bee´r, ―High efficiency electric power generation: The environmental role‖, Progress in Energy and Combustion Science, vol. 33, p. 107-134, 2007. 23. 16- W. Nowak, ―Clean coal fluidized-bed technology in Poland‖ Applied Energy, vol. 74, p. 405–413, 2003. 24. Qinggang Lu, Jianguo Zhu, Tianyu Niu, Guoliang Song, Yongjie Na, ―Pulverized coal combustion and NOx emissions in high temperature air from circulating fluidized bed‖, Fuel Processing Technology, Volume 89, Issue 11, Pages 1186-1192, 2008. 25. Joris Koornneef, Martin Junginger, Andre Faaij, ―Development of fluidized bed combustion—An overview of trends, performance and cost‖, Progress in Energy and Combustion Science, Volume 33, Pages 19–55, 2007. 26. Anthony F. Armor, Jan F. Kreider, Ari Rabl, ―Economic Aspects of Buildings‖, Handbook of Heating, Ventilation, and Air Conditioning, CRC Press LLC., 2001.

34

27. Nevin Selçuk, ―Akışkan Yatakta Yakma Teknolojisi ve Türk Linyitlerine Adaptasyonu‖, TMMOB 1. Enerji Sempozyumu, 12-14 Kasım 1996, s. 83. 28. Industrial Heat-Recovery Strategies, Pasific Gas and Electric Company, 1997. 29.http://www.demirmakina.com/DEMIR%20MAKINA%20Kondens%20Isisi%20Geri%20Kazanma%20Sistemleri.htm 30. http://www.spiraxsarco.com 31. http://teskon.mmo.org.tr/bildiri/1999-09.pdf