Theses supervised by Prof. Dr. Ali Durmaz
10 theses · Gazi University
Gazlaştırıcılı kombine çevrim santralleri ve yerli termik santrallerde performans güçlendirilmesi
Bu çalışmada, kömürün gazlaştırılması ile güç üretimi, santrallerin yeniden elektriksel ve çevresel performanslarının güçlendirilmesi ve gazlaştırma teknolojilerinin yeniden güçlendirme uygulamalarında kullanılmasının teknoekonomik analizleri yapılmıştır. Bu amaçla, 2010 yılında devre dışı bırakılan ve Soma A termik santrali incelenmiştir. Soma A termik santralinde yerinde incelemeler yapılarak santralin mevcut durumu gözlemlenmiştir. Santralden edinilen tasarım verilerine göre, santralin bir modeli THERMOFLEX paket programında oluşturulmuştur. Soma A termik santralinin yeniden performans güçlendirme alternatiflerinin karşılaştırılması gerçekleştirilmiştir. Yeniden performans güçlendirme alternatifleri olarak; besleme suyu ön ısıtma, yakma havası ön ısıtma, paralel yeniden güçlendirme, gazlaştırma ile yeniden güçlendirme teknik ve ekonomik yönlerden farklı gaz türbini gücü oranlarına göre karşılaştırılmıştır. Güneş enerjisi destekli hibrit bir santral yapısı oluşturularak besleme suyu ön ısıtması ve direkt buhar üretiminin santral performansına etkileri incelenmiştir. Güneş enerjisi parabolik oluk tipi güneş kolektörleri ile değerlendirilmiş olup enerji depolama ilk yatırım maliyetini artırdığı için ihmal edilmiştir. Gazlaştırma teknolojilerinin uygulanması durumunda hava ve oksijenli ortamda gazlaştırmanın santral performansına olan etkileri incelenmiştir. Oksijen ile gazlaştırma sonucu daha yüksek alt ısıl değerde sentez gaz elde edilirken oksijen üretimininden dolayı santralin ilk yatırım ve işletme maliyetleri artmaktadır. Temiz kömür teknolojileri kapsamında gazlaştırma ile CO2 tutma ve depolama sistemleri hava ile gazlaştırma durumunda incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, gazlaştırma uygulamaları kurulu gücü artırırken santralin artan iç tüketimi nedeni ile santral verimini azaltmaktadır. Santral veriminin mevcut durumunda yüksek olduğu tek uygulama sürüklenmeli tip bir gazlaştırıcı kullanılması durumunda bulunmuştur. Özgül yeniden güçlendirme maliyetinin en az olduğu durum paralel yeniden güçlendirme olarak bulunmuştur. Buna karşın, birim elektrik üretim maliyeti göz önüne alındığında yakma havası ön ısıtma uygulaması en düşük maliyete sahip uygulama olarak bulunmuştur. CO2 maliyetlerinin de hesaba katılması durumunda çok yüksek ilk yatırıma sahip olan yanma sonrası CO2 tutma uygulamasının diğer uygulamalarla ve mevcut durumla rekabet edebilir bir düzeye geldiği hesaplanmıştır.Tüm bu hesaplamaların sonucunda hem kurulu güç artışının sağlanması hem de birim güç başına CO2 salınımının kısa vadede azaltılması mevcut kömürlü termik santrallerin gaz türbinleri ile yeniden güçlendirilmesi ile sağlanabilir. Gazlaştırma teknolojilerinin ve CO2 tutma sistemlerinin ileriye dönük 10 yıllık enerji projeksiyonunda yerini alması ve bu çalışmaların bir pilot santralde yürütülmesi ülkemizin yerli kaynaklarının değerlendirilmesi ve enerjide dışa bağımlılığın azaltılması adına büyük önem taşımaktadır.Anahtar Kelimeler :Yeniden güçlendirme, Gazla?tırıcılı kombine çevrim santrali, gazla?tırma, Temiz kömür teknolojileri, CO2 tutma
Düşük kaliteli yerli linyitlerle çalıştırılan bir termik santralin tasarımı ve enerji-çevresel performansının iyileştirilmesine yönelik ekserji analizleri ve irdelemeler
Enerji teminindeki çeşitli kısıtlamalar ve petrol fiyatlarındaki aşırı artışlar, enerjisinin yaklaşık % 75'ini ithal eden ve düşük kaliteli linyitler bakımından göreceli zengin olan Türkiye'yi, enerji ve çevre politikalarının oluşturulmasında bu kaynaklardan olabildiğince yararlanmayı zorunlu kılmaktadır. Türkiye bu politikaların sürdürülebilirliği bağlamında temel politika olarak AB enerji- çevre politikalarının benimsemiş ve Kyoto Protokolünü de imzalamıştır. Bu çalışmanın amacı, günümüz Türkiye'sinde kullanılan başlıca 10 tür düşük kaliteli linyit ile çalışabilen ve termik santrallerle ilgili çeşitli Ar-Ge çalışmalarının yapılabileceği, 245 MWe kurulu güçte bir termik santralin tasarımlanmasıdır. Tasarımlanan santralde, modelleme ve simülasyon çalışmalarının ardından kapsamlı enerji ve ekserji analizleri yapılarak, santrallerde enerji ve çevresel performansın iyileştirilmesine yönelik araştırmalar gerçekleştirilmiştir. Ekserji analizleri toplam santral ekserji kaybının % 90'nın kazanda oluştuğunu ve gerçek enerji verimliliğinin, enerji analizlerinin aksine, % 1,5 ekserji kaybının oluştuğu soğutma sisteminde değil, kazanda olması gerektiğini göstermiştir. Düşük kaliteli yerli linyit yakan santrallerde, yakıt ekserjilerinin ve termik santral ekserji verimlerinin, yakıt alt ve üst ısıl değerlerinin ve santral enerji verimlerinin yardımı ile doğrudan yaklaşık olarak belirlenmesi için belli katsayılar belirlenmiştir. Böylelikle karmaşık ekserji analizlerinin, yaklaşık da olsa, uygulayıcı mühendisler tarafından kolayca kullanma olanağı sağlanmıştır.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi binasının bina enerji performansı yönetmeliğine göre incelenmesi
Yapılan çalışmanın amacı; yüksek oranlarda enerji tüketimi olan bir tesiste kalite ve performansı düşürmeden enerji tüketimini azaltmak için ve tesisin enerji kimlik belgesinin hazırlanmasını sağlamak için yeni projeler tasarlamak ve uygulamaktır. Bu çalışma için Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi binası seçilmiştir.Fakültenin mimari ve teknik özelliklerine uygun enerji verimliliği projeleri tasarlanmıştır. Bu projeler: Manyetik balastlı flüoresan lambaların enerji verimli elektronik olanlar ile değiştirmektir, binanın dış duvarlarına dıştan ısı yalıtımı uygulamaktır, kalorifer kazanlarının ısıl verimlerini artırmak ve ısıtma vanalarına vana ceketi ile ısı yalıtımı uygulayarak doğalgaz tüketimini azaltmaktır. Tasarlanan bu sistemlerin maliyet analizleri yapıldığında geri ödeme sürelerinin kabul edilebilir düzeyde olduğu görülmüştür, aydınlatma ve ısıtma vanaları için sırasıyla bu süreler 3.7 yıl ve 3 yıldır.
Bir kazan test merkezinin kurulması, devreye alınması, belgelendirme amaçlı ısıl ve çevresel performans testleri
İyi kalite enerji kaynaklarının azalması ile birlikte üretim sektöründeki artan enerji girdi maliyeti, düşük kalite yakıtların yakılabilmesi yüksek ısı ve çevresel performansa sahip yakma sistemlerinin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır.Bu bağlamda yeni yakma teknolojilerinin araştırılmasını, mevcut teknolojilerin iyileştirilmesi gerekmektedir. Yakma sistemlerinin ekonomik boyutunu tanımlayan ısıl performans ve çevresel etki boyutunu belirleyen emisyon özelliklerini belirleyen mekanizmaların yani yanma sistem ve bulgularının geliştirilerek yenilenmesine, işletme koşullarının iyileştirilmesine katkısı olacaktır. Bu amaç doğrultusunda katı, sıvı ve gaz yakıt türlerine ve yakıt özelliklerine göre, kazan enerji verimliliği ve çevresel etki koşullarının geliştirilmesi, verimliliklerinin artırılması amaçlarına hizmet edecek, emisyon, ısıl kapasite ve verimlilik testlerinin yapılacağı, bütün sistem ve donanımı ile Gazi Üniversitesi Enerji-Çevre Sistemleri ve Endüstriyel Rehabilitasyon Araştırma Merkezi (GEÇER) bünyesinde bir kazan test merkezi kurulmuştur.Test merkezinde üretim sektöründen gelen kazanların ısıl verim, kapasite, emisyon testleri yapılacak, enerjinin verimli kullanılması ve hava kirliliği kontrolüne yönelik araştırma çalışmaları yürütülecektir. Böylelikle enerji kaynaklarının daha etkin ve verimli kullanılmasına katkı sağlanacaktır.Test merkezi kapasitelerine göre üç test istasyonundan meydana gelmektedir. En küçük test istasyonunda 200 000 kcal/h, ikincisinde 200 000 ? 400 000 kcal/h, üçüncüsünde 400000 ? 1000000 kcal/h aralığında kazan testleri yapılabilecektir.Bu çalışmanın amacı; sözkonusu test merkezinin amaca hizmet edecek biçimde oluşturulması, kurulması ve yapılacak testlerle bunun gerçekleştiğinin kanıtlanmasıdır.Kazan testlerinde 500 000 kcal/h kapasitede doğalgaz yakıtlı bir sıcak su kazanı için testler gerçekleştirilmiştir. Test aşamasında sistem yapısı ve işletme koşulları ile ilgili eksiklikler belirlenmiş ve çözüm önerileri getirilmiştir.
Doğalgazla çalışan bir kombine çevrim santralın tasarımı, optimizasyonu ve enerji verimliliği
Türkiye'de doğalgaz; kentlerde konutsal enerji gereksinimlerinin karşılanmasında ve elektrik üretiminde vazgeçilmez temel fosil yakıt konumuna gelmiştir. Elektrik üretiminde doğalgazın payı %50'lere doğru artmaktadır. Bunun başlıca nedeni, doğalgazlı kombine çevrim santrallerinin, verimlerinin kömürlere kıyasla yüksek, yatırım maliyetlerin çok daha düşük ve kurulma sürelerinin daha kısa, işletme ve bakım onarımlarının daha kolay olmasıdır. Bunun yanında Türkiye'de enerji yatırımlarında uzun süre geçikmeler meydana gelmiş, ülke ekonomisindeki değişken koşullarının tepe noktalarında, kısa dönemli elektrik açıklarıyla karşı karşıya kalmıştır. Yeterli yatırım kaynaklarının olmaması, yerli ve yabancı yatırımcılara yap ? işlet- denet yöntemi ile yüksek fiyatlarda elektrik alım garantisi verilmesi ile doğalgazlı kombine çevrim santrali kurulması çok cazip hale gelmiştir. Doğalgaz fiyatlarının hızlı ve büyük oranlarda artış göstermesi, başta Rusya olmak üzere, doğalgaz ve Petrol sağlayan ülkelerin, bunları bir politik ve ekonomik baskı aracı olarak kullanması, kombine çevrim santralleri konusundaki girişmecileri yeniden düşünmeye yöneltmiştir. Acil elektrik gereksinimi duyulan hallerde, yine doğalgazlı kombine çevrim santralleri uygulaması devam etse de, uzun dönemde temiz kömür teknolojilerine dayanan, bileşik ısı ? güç (koajenerasyon) ve kombine çevrim santralleri, elektrik üretiminde yeniden öne çıkmaya aday görülmektedir. Bu çalışmanın amacı, kombine çevrim santral yapısı, bu yapılardaki Ar ? Ge'sel değişiklerin kavranarak, bunların gönümüz enerji fiyatları ve teknolojilerine uygun enerji verimliliği çalışmalarında uygulamaktır. Böylelikle, bir yandan yeni kurulacak kombine çevrim santrallerinin işletme ekonomisi yününden en uygun biçimde kurulmaları, diğer yandan da 20 yıldır çalışan kombine çevrim santrallerin rehabilitasyonunu gerçekleştirerek, daha az yakıt kullanılarak çalışmalarını sağlamaktır. Verim ve kapasite artırıcı bazı önlemlerin yanında, en kolay ve en az yatırım ile gerçekleştirilebilecek başlıca enerji verimliliği çalışması, kombine çevrim santrallerinde kompresör girişinde yağmurlama yaklaşımı ile yakma havasının soğutulması ve debisinin artırılması ile sistem performansının iyileştirilmesidir. Bu çalışmada, kombine çevrim santralinin sistem yapısı incelenmiş, çevrim yapısının modellenmesi ve optimizasyonuna yönelik çalışmalar yapılmıştır. Bunun ardından, kompresör girişinde yağmurlama uygulamasının sistem performansına etkisi incelenmiştir. Çevrimsel ısıl performans analizlerinde THERMOFLOW paket programının termodinamik analizleri ile ilgili THERMOFLEX paket programı kullanılmıştır. Sistemin mekanik boyutlandırılması ve termo-ekonomik analizler için, bu programın PEACE program paketi kullanılması gerekmektedir. PEACE sonuçları, Solid Works vb. CAD ? CAM uygulamaları ile tasarım ve imalat moduna geçme olanağının sağlayabilir. Ayrıca, Solid Works sonuçları, ANSYS programına yüklenerek, santralin kritik noktalarında gerilim analizlerin yapılması böylelikle, sistemin işletme ömrü boyunca uygun biçimde çalışması güvence altına alınabilir.
Dolaşımlı akışkan yatakta ısı transferi mekanizması ve bu mekanizmanın kuramsal ve deneysel analizi
Standart dışı düşük kaliteli yakıtları tam yanma koşullarına uygun ve içsel SO2, NOx emisyonu tutma özellikleri nedeniyle doğrudan yakabilecek en uygun teknoloji, genelde akışkan yatak, özelde ise dolaşımlı akışkan yatak (DAY) yakma teknolojisidir. Burada yatak sıcaklığının 850-950 °C`de tutulmasına bağlı olarak uygun adsorbent ilavesi ile SO2'nin tutulması ve NOx oluşumunun azalması sonucu genelde ilgili baca gazı arıtma tesislerinin kurulmasına gerek kalmamaktadır. DAY'lı kazanlarda yatağın çok yoğun türbülanslı olması ve yanma odasını doldurması nedeni ile ısıtma yüzeylerine olan ısı transferi, diğer yakma sistemlerine kıyasla çok daha büyüktür. Bu durum yanma odasının ve ısıtma yüzeyi boyutlarını, dolayısıyla ilgili yatırım maliyetlerini düşürmektedir. Dolaşımlı akışkan yataklı sistemlerde, ısıtma yüzeyine olan ısı transferi, yatak çekirdek akım bölgesi ile yüzey arasında, ısıtma yüzeyinin yakın çevresinde bulunan partikül kümelerinin ve dağılmış fazın dinamik davranışının bileşkesel etkisi altında oluşur. Bu çalışmada akışkan yatak ile duvarda konumlanan ısıtma yüzeyi arasında ve yatak ekseninde konumlanan daldırma yüzeyi ile yatak arasındaki ısı transfer özellikleri, bu amaca yönelik tasarımlanmış ve geliştirilmiş bir test sisteminde deneysel olarak incelenmiştir. Çeşitli yatak malzemeleri ve test koşullarında ısı transfer özellikleri deneysel olarak belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar sadece test koşullarındaki ısı transfer ii davranışını ifade ettiğinden, ölçüm sonuçlarının genel olarak tüm sistemlere uygulanabilirliğini sağlayacak matematiksel korelasyonların türetilmesi yoluna gidilmiştir. Bu çalışmada, deney tasarım ve işletme verileri modelin tanımlanmasında kullanılan boyutsuz parametreler biçimine dönüştürülmüş, modeli tanımlayan ve tanımında baskın olan üssel fonksiyonlar, ölçüm değerlerinin kullanıldığı regrasyon analizleri ile belirlenerek, ?yenilenen küme modeli? ölçüm sonuçlarını minumum sapma ile ifade edebilecek biçime getirilmiştir. Bu yaklaşım ile elde edilen yeni korelasyonlar endüstriyel boyuttaki ısı transferi hesaplarında ve ısıtma yüzeylerinin boyutlandırılmasında kullanılabilir. Buna göre sistemdeki ölçme hataları da (±%10) dikkate alınırsa yenilenen küme modelinin literatürde verilen korelasyonları, gerçek ısı transferi davranışını düşük yoğunlukta (silis kumu, kum, alüminyum tozu) % 30, yüksek yoğunlukta (bakır, çelik tozu) % 43 ortalama sapma ile ifade ederken, bu çalışmada geliştirilen yeni korelasyonlar, gerçek ısı transferini düşük yoğunlukta % 19, yüksek yoğunlukta ise % 27 ortalama sapma ile tanımlamaktadır. Yeni model, gerçek ısı transferini literatürde verilene kıyasla düşük yoğunluklu yatakta % 11, yüksek yoğunluklu yatakta ise % 16 daha az sapma oranı ile tanımlayabilmektedir. Anahtar Kelimeler : Akışkan yatak, ısı transferi, deneysel ve kuramsal analiz, yenilenen küme modeli, benzeşim
Endüstriyel enerji verimliliği metodolojisi ve çimento sektöründeki uygulaması
Türkiye günümüzde kullandığı toplam enerjinin %70'ini ithal yoluyla sağlamaktadır. Bu oranın önümüzdeki yıllarda daha da artması beklenmektedir. Toplam tüketimin içerisinde doğalgazın payı 2006 yılında %44,00 elektrik üretimindeki payı ise %43,73 olmuştur. Doğal gaz temininde ağırlıklı olarak tek kaynağa bağlı olunması, fiyatlarının aşırı biçimde artması ve doğal gaz ve petrolün bir politik baskı aracı olarak kullanılması sürecinin başlatılması, ülke güvenliği ve ekonomisi yönünden çok önemli bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Enerji ve çevre sorunları bağlamında alınması gereken önlemlerin başında; enerji verimliliğinin artırılması çalışmaları, alışılmış başlıca enerji kaynakları olan linyit ve hidrolik enerji kullanım oranlarının artırılması, olabildiğince rüzgar, jeotermal, biyokütle ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek gerekmektedir. ?En ucuz ve en temiz enerji tasarruf edilen enerjidir? özdeyişi enerji verimliliğinin önemini vurgulamaktadır. Bu çalışmada endüstriyel tesislerde enerji verimliliği çalışmaları ve uygulamalarıyla ilgili mühendislik yaklaşımları, teknik ve ekonomik analizleri vb. tüm faaliyetleri kapsayan genel metodoloji irdelenmiş, çimento fabrikası temelinde bireysel uygulama, çimento sektörü temelinde ise sektörel uygulama biçiminde ele alınmıştır. Bireysel uygulamada bir tesisteki enerji kullanım noktaları saptanıp, bunlarla ilgili enerji tasarruf potansiyelleri v bu potansiyelleri geri kazanımla ilgili yatırımlar belirlenir. Her bir noktada enerji tasarrufu ile ilgili yatırım tutarları, bunların yıllık amortisman giderleri belirlenir. Bu giderler o noktadaki yıllık enerji tasarrufunun getirisiyle karşılaştırılarak, her önlemin ekonomik yönden en uygun uygulama stratejisi belirlenir. Tüm tesis için belirlenen teknik ve ekonomik analizler ve uygulama stratejileri enerji tasarrufu sağlama eğrisi olarak isimlendirilen bir diyagramda toplanarak, öngörülen bir zaman dilimindeki tüm enerji verimliliği uygulama stratejileri oluşturulur. 2005-2020 dönemi için Türk çimento sektörünün enerji tasarrufu sağlama eğrileri oluşturulmuş, çeşitli senaryolar bağlamında sektörde yıllara göre önlemlerin dağılımı ve uygulama zamanları, yıllara göre birim ürün enerji tasarruf değerleri, birim enerji maliyetleri, özgül birincil enerji tüketimleri vb. veriler bu eğriler üzerinde gösterilmiştir. Sektörün 1990-2004 yılları arasında almış olduğu bazı rehabilitasyon ve enerji tasarrufu önlemleriyle, 1990 yılı referans alınarak 2004 yılı itibariyle toplam birincil enerji tüketiminde 12,9 PJ/yıl tasarruf sağlamıştır. Bunun parasal karşılığı 52,8 milyon $/yıl'dır. Faiz oranının %12 olması durumunda özgül birincil enerji tüketimi 2004 yılında 4,12 GJ/t-çimento değerinden, 2020 yılında 3.03 GJ/tçimento'ya azalmaktadır. Bu azalmanın gerçekleştirilebilmesi için 2010 yılında 309 milyon $, 2020 yılında ise 434 milyon $ yatırım yapılması gerektiği görülmüştür. Bu programın uygulanması durumunda çimento sektöründe 2004-2020 yılları arasında toplam 26,04 PJ birincil enerji tasarrufu sağlanabileceği, bunun ise parasal karşılığı 8,95 $/GJ olacağı hesaplanmıştır.
Bir tekstil fabrikasında güneş destekli çift etkili bir absorpsiyonlu soğutma sisteminin uygulamasının teknik ve ekonomik analizi
Ülkemiz ekonomisinde çok önemli bir yeri bulunan ve çok ciddi düzeyde ihracatpotansiyeline sahip olan ve böylece ekonomimize büyük girdiler sağlayan tekstilsektöründe, dış piyasayla rekabet gücünün oluşabilmesi için giderlerinminimum düzeyde tutulması gerekmektedir. 2005 yılında tekstil sektöründekotaların kaldırılmış olması ve ucuz işgücü ve enerji maliyetleri nedeniyle Çin'ibu sektörde çok iddialı hale getirmiştir. Çin ve diğer tekstil üreticisi ülkelerlerekabet edebilmenin yolu enerji giderlerinin minimum yapılması, aynı zamandaküresel ısınmaya karşı CO2 emisyonlarının olabildiğince azaltılmasıdır. Bu ise,atık ısının ve yenilenebilir enerji kaynaklarının maksimum düzeydekullanılmasını gerektirir. Düşük ekserjili atık ısının başlıca uygulama alanıkonut ısıtılması ve absorpsiyonlu soğutma sistemi (ASS) ile konutsoğutulmasıdır. Ele aldığımız fabrikada idari binanın iklimlendirilmesinin ASSile yapılması, ayrıca buhar ihtiyacının parabolik oluk tip güneş kollektörleri(POGK) ile karşılanması ve bu iki sistemin beraberce kullanılması durumlarıteknik ve ekonomik yönden incelenmiştir. ASS'ni tek başına kullanma durumu,çatı tipi ve kanallı tip split klima sistemleri kullanma durumlarıyla, ilk yatırımve işletme giderleri yönünden kıyaslanmıştır. Bugünkü değer yöntemine göreyapılan ekonomik analizler, POGK'den güneş enerjisi sağlayan, tüm yılboyunca hem ısıtma hem soğutmada kullanılan, yüksek yük faktörlü ASS'nin20 yıl işletme ömrü, %8 faiz esas alındığında diğer elektrik maliyeti yoğunseçeneklere kıyasla en uygun seçenek olduğu ortaya çıkmıştır. Bu uygulama içinyapılan fazla yatırım kendisini 5 yılda geri ödemektedir. Çeşitli sistemler, sistemyapısı ve birincil enerji türlerine göre analiz edilmiş sonuçlar çalışmadaverilmiştir. Gelecekte, küresel ısınmaya neden olan CO2 emisyonu sorunlarınınve tükenmeye hızla yaklaşan fosil yakıtların yarattığı enerji verimliliğizorunluluğunun, üstesinden gelmenin en etken yolu, her türlü birincil enerjiyeaçık olan bileşik ısı-güç santrallarında elektriği alınan ısının (düşük ekserjili ısı)proses, ısıtma ve soğutma (ASS) ısıları olarak kullanılıp %100'lere yaklaşanenerji verimliliğinin gerçekleştirilebilmesidir. Bu çalışmanın temel felsefesi, buyaklaşımla ilgili teknik ve ekonomik analizlerin küçük boyutta uygulanması veirdelenmesidir.Bilim Kodu :914.1.038Anahtar kelimeler :Parabolik Oluk Tip Kollektörler, AbsorpsiyonluSoğutma, LiBr-H2O, Ekonomik Analiz, Ekserji AnaliziSayfa Adedi :180Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Ali DURMAZ
Dolaşımlı akışkan yatak deney sisteminin kurulması ve akışkanlaşma davranışının incelenmesi
Akışkanlaşma süreci, yanma, kurutma, gazlaştırma, ayrıştırma vb. birçok teknolojik ve endüstriyel süreçlerin enerji-işletme eko nomisi ve çevresel etki yönünden en uygun biçimde gerçekleştirilme si için üzerinde durulması gereken fiziksel bir olaydır. Özellikle düşük kalite linyitlerin temiz ve verimli yakılmasında dolaşımlı akışkan yatak uygulaması çok güncel bir konudur. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Isıl-Güç Laboratuvarında bulunan a raştırma ve geliştirmeye yönelik 50 kW güçteki dolaşımlı akışkan yatak yakma sisteminin akışkanlaşma özelliğinin gözlenebilir biçim de incelenmesi ve en uygun akışkanlaşma özelliğinin belirlenmesi i çin bir soğuk akışkan yatak deney sistemi kurulması gerekmiştir. Bu çalışmada bir dolaşımlı akışkan yatak deney sistemi kurula rak akışkan yatak hidrodinamik yapısı ve akışkanlaşma davranışı in celenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar ile literatürde verilmiş olan matematik modeller arasında karşılaştırma yapılmıştır. Ayrıca olayın fiziksel olarak nasıl gerçekleştiği gözlenmiş ve özellikle önemli sistem parametreleri olan minimum akışkanlaşma hızı, termi nal hız, basınç düşüşü, minimum akışkanlaşma yatak yüksekliği ve boş luk oranı üzerinde durulmuştur. Ayrıca akışkan yatakta katı tanecik lerin taşınım özellikleri de deneysel olarak incelenmiştir. Elde edi len sonuçlarla karakteristik akışkanlaşma eğrisi oluşturulmuş ve ile rideki çalışmalara yönelik biçimde öneriler getirilmiştir.
Kömürlü kalorifer kazanlarında yanma ısıl verim, kapasite ve emisyon testlerinin yapılabileceği bir kazan test merkezi tasarımı ve kurulması
Ülkemiz enerji kaynaklarının büyük bölümünü oluşturan düşük kaliteli linyitlerin, mevcut yakma sistemlerinde (kazanlar, soba lar) enerji ekonomisi ve hava kirliliğinin kontrolü yönünden uy gun biçimde yakılması, sistem yapısının bu amaç doğrultusunda iyi leştirilmesi veya yeni yakma sistemleri geliştirilmesi, doğal kay naklarımızdan çevreye zarar vermeden en ekonomik şekilde yararlan ma olanağı sağlayacaktır. Enerji kaynaklarının uygun biçimde kul lanımı, mevcut enerji üretim, iletim ve kullanım sistemlerinin gü nümüz ekonomik koşullarına göre tekrardan gözden geçirilmesini ve bu koşullar için uygun hale getirilmesini gerektirmektedir. Bu a- maç doğrultusunda Gazi üniversitesi Enerji Çevre Sistemleri ve En düstriyel Rehabilitasyon Araştırma Merkezi bünyesinde, disiplinler- arası araştırma geliştirme çalışmalarının yapılabilmesi için Gazi Üniversitesi Müherdislik-Mimarlık Fakültesi Makina Mühendisliği Bö lümü Isı-Güç Sistemleri laboratuvarı'nda bir kazan test merkezi ku rulmuştur. Bu test merkezinde enerjinin verimli kullanımı ve hava kirliliği kontroluna yönelik araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılabilecektir. Test merkezi tasarımında, kazan yapımcıları ve kullanıcılar için gerekli olan ve linyitlerimizin temiz ve verimli yapılabilmelerı ile ilgili tüm araştırma ve geliştirmeye yönelik testlerin yapılabilmesi için gerekli koşullar yerine getirilmiştir.