ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Thermodynamic optimization of combined cycle system with gas turbine
1
Sigma J Eng Nat Sci 2006; 24(2): 50-62
Full Text PDF (Turkish)

Abstract

The liberalization of the electricity power market leads to a stronger competition among electrical utilities. The necessity to reduce pollution due to greenhouse gases, make combined cycle systems one of the best choice to produce energy because of their high efficiency and the use of low carbon content fuels. So, it is of great interest to define a strategy for the optimization of these systems, in order to get greater thermodynamic performance from them. This study presents a thermodynamic optimization of gas turbine combined cycle
system. The variable parameters selected for the optimization are the steam turbine efficiency, pinch point and feed water temperature for bottoming cycle (steam turbine cycle), the compressor pressure ratio, turbine inlet temperature and turbine and compressor isentropic efficiencies for topping cycle (gas turbine cycle). The others variables are assumed constant. The thermodynamic expressions are formulated as a function of these decision variables. The optimum design conditions giving maximum combined cycle performance have been
determined as final output.


Gaz türbinli kombine çevrim sisteminin termodinamik optimizasyonu
1Yıldız Teknik Üniversitesi, Makina Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Yıldız-İSTANBUL
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2006; 2(24): 50-62

Elektrik güç piyasasının liberalleşmesi, elektrik üreticileri arasında güçlü bir rekabete yol açmaktadır. Sera gazlarından kaynaklanan kirliliği düşürmedeki gereklilik, kombine çevrim sistemini yüksek verim ve düşük karbon içerikli yakıtların kullanımından dolayı en iyi tercihlerden birisi yapmaktadır. Dolayısıyla, kombine çevrim sistemlerinden daha yüksek termodinamik performans elde etmek için, bu sistemlerin optimizasyonda bir strateji belirlemek oldukça önemlidir. Bu çalışmada, gaz türbinli kombine çevrim sisteminin termodinamik optimizasyonu yapılmıştır. Optimizasyon işleminde, alt çevrim (buhar türbini çevrimi) için buhar türbini
verimi, minimum sıcaklık farkı ve besleme suyu sıcaklığı, üst çevrim (gaz türbini çevrimi) için ise kompresör basınç oranı, türbin giriş sıcaklığı ile türbin ve kompresör izentropik verimleri değişken parametre olarak alınmıştır. Diğer değişkenler sabit kabul edilmiştir. Termodinamik ifadeler bu karar değişkenlerinin fonksiyonu olarak formüle edilmiştir. Sonuç olarak, maksimum kombine çevrim performansını veren
optimum dizayn şartları belirlenmiştir.